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Perfectionnements apportés à la. construction des ailes d'aéroplanes
Cette invention est relative à des perfectionnements apportés à la construction et à la. disposition des agiles d'aéroplanes et a pour objet un système d'aile d'aéroplane construite et disposée de manière à être à la- fois légère et robuste et susceptible de résister à tous les efforts à laquelle elle peut être soumise. Elle a. également pour objet un moyen simple grâce auquei les ailes,', ou certaines parties convenables d'entre elles, peuvent être repliées de manière à occuper le minimum de place s ns froisser ou gêner de quelque manière que ce soit la. queue ou d'autres parties de la machine.
Selon l'invention, la. poutrelle ou carcasse d'aile peut traverser complètement le fuselage de
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l'aéroplane sans gêner les passagers ou le pilote.
D'une manière générale, l'invention consiste à former la poutrelle principale d'une aile suivant une section à trois coins, chaque coin comprenant un longeron.
Dans la mise en pratique de l'invention, il est fuit usage d'une -,!le à poutrelle unique, du type en porte à faux, ne comportant qu'une poutrelle en treillis de section triangulaire. La poutrelle en treillis de section trian- gulaire s'étend dans le sens longitudinal de l'aile et est disposée au centre de pression, ou à proximité du centre de pression, de l'aile sur toute sa longueur. La poutrelle en treillis triangulaire se compose d'une série de longerons, ou pièces longitudinales, reliés ensemble par des tirants et des étais convenables en travers de ses trois fces.
Les longerons et les tirants ou étais formant la poutreile triangulaire en treillis sont de force et de disposition telles qu'ils sont capables de résister d'une manière effi- cace aux charges et aux efforts qui peuvent se présenter sur toute la longueur de la poutrelle. La dimension ou l'épaisseur des longerons peut varier et ceux-ci vont de préférence en diminuant vers les extrémités extérieures de la. poutrelle et peuvent eux-mêmes converger vers le bout de l'aile, en sorte que les dimensions effectives de la poutrelle en treillis triangulaire vont en diminuant de la racine à la. pointe de l'aile.
Pour bien faire comprendre l'invention, celle-ci va être décrite ci-après en regard des dessins annexés dans lesquels :
Figure 1 est une vue en perspective interrompue montrant la poutrelle de section triangul-ire fixée u et supportée par le fuselage et établie de manière à
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laisser de la. place pour loger un pilote ou un passager.
Figure 2 est une élévation latérale de détails montrant la façon dont l'espace en question est utilisé.
Figure 3 est un plan de détail montrant une manière convenable d'assujetti]: ou verrouiller la. partie extérieure pliante d'une poutrelle d'aile en position pour le vol.
Figure 4 est une élévation latérale en coupe montrant un système convenable permettant d'obtenir le verrouillage positif commode des parties intérieures et extérieures ainsi qu'un déblocage ou déverrouillage facile de ces par; ties.
Figure 5 est une élévation extrême en coupe détail, lée de la poutrelle montrant lt étayage ou étrésillonnement adopte de préférence .
Figure 6 est une élévation latérale schématique montrant la façon dont la poutrelle en question est dis- posée par rapport au fuselage et aux ailes dans un monoplan.
Figure 7 est une élévation latérale schématique ' montrant comment l'angle d'incidence de l'aile peut être réglé par rapport au fuselage.
Figures 8, 9 et 10 sont des vues en élévation sché- matique montrant différentes dispositions de la partie cen-¯ trale d'une paire d'ailes.
Figures 11, 12 et i3 sont des vues schématiques mon- trant une disposition convenable des tirants et étais sur les trois farces de la. poutrelle triangulaire.
Dans les dispositions représentées sur les dessins, il s'agit d'une poutrelle principale sous la tonne d'une poutrelle triangulaire en treillis qui se compose de pré- férence de trois longerons tubulaires en acier 1, 2 et 3, disposés aux trois angles du triangle et partant latérale-, ment du fuselage ou corps de l'aéroplane dont 1 c rc sse
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est désignée d'une manière générale par 4. Ces longerons ou pièces longitudinales tubulaires 1, 2 et 3 de la pou- trelle consistent de préférence en des tubes d'acier pleins étirés, de dimensions et de résistance voulues.
A l'endroit où, ces tubes doivent être réunis ensemble, les. extrémités peuvent être raccordées bout à bout et assujetties ensem- ble au moyen d'un manchon intérieur ou extérieur ou d'un manchon intérieur et extérieur, ces organes étant assujettis les uns aux autres de toute meunière convenable. Les longe- rons de la poutrelle triangulaire sont de préférence dispo- sés de telle façon que la poutrelle en question soit située au centre, ou à peu près au centre, de la. section d'aile, ,comme représenté à la figure 6 qui correspond également, de la manière habituelle,, au maximum de profondeur de l'aile.
Les longerons sont disposés de préférence de manière que deux d'entre eux, désignés par 3 et 3, se trouvent situés ver- ticalement ou à peu près verticalement l'un u-dessus de l'autre, alors que le troisième longeron 1 est disposé en avant de ces deux longerons 2 et 3, et de préférence u-des- sus ou légèrement au-dessus du niveau normal de celui des deux longerons arrière , qui se trouve être le longeron inférieur 3. Les trois longerons de la poutrelle triangu- luire sont reliés ensemble sur chacune des trois faces de celle-ci, par un système convenable quelconque de ti- rants et étais 5, constitués de préférence par des tubes d'acier, comme cela est représenté à la figure 1.
Dans la disposition adoptée de préférence, une série de tirants simples sont disposés à de certains intervalles le long de la poutrelle de manière à former une série composée de trois tirants 5a, 5b et 5c (figure 5), formant essen- tiellement un triangle fermé autour des trois faces de la
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poutrelle. Chacune des séries de ces tirants 5 est séparée l'une de l'autre d'une distance convenable en formant des "baies" à travers lesquelles une série de tirants en diagonale 6 s'étend en allant des angles de cha- que série de tirants à la série la plus voisine. La. direction suivie par les tirants en diagonale est telle que ceux-ci absorbent de la manière la plus efficace les efforts engendrés dans la poutrelle.
Dans ces condi- tions, chacune des faces de la poutrelle peut comporter deux longerons 1 et 2 par exemple, reliés ensemble à de certains intervalles par une série de tirants 5 disposés de façon que leurs extrémités soient sensiblement normales aux longerons et reliés ensemble par des étais en diagona- le 6. Les tirants 5 et les étais 6 sont fixés aux longe-' rons 1, 2 et 3, au moyen de dispositifs de serrage établis de préférence de la manière qui va. être décrite ci-après.
Les tirants 5 et les étais 6 sont constitués de préférence par des tubes pleins étirés, en acier ou autre matière convenable, comme représenté aux figures 1 et 5, dont les extrémités sont aplaties en 7 et renforcées de manière à présenter des oeillets percés de trous pour pouvoir s'adap- ter exactement sur une tige filetée 8.
Les oeillets sont ménagés de préférence dans l'extrémité des tirants et étais tubulaires du fait qu'on introduit une fourrure tubulaire dans les extrémités et qu'on comprime ou aplatit ultérieu-; rement les extrémités de manière à former l'oeillet. Les extrémités ouvertes de l'oeillet aplati et de préférence une partie du bord de cet oeillet sont soudées ensemble de façon que le tube et la partie de renforcement soient reliés ensemble d'une manière positive pour que la résistance to- tale de l'oeillet, après qu'on y a pratiqué le trou soit égale ou même supérieure à la résistance du tirant ou étai
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lui-même.
Les tirants et étais sont de préférence établis suivant des longueurs définies, prévues d'avance, et peuvent être convenablement numérotés ou marqués de manière à indiquer la position qu'ils doivent occuper dans la poutrelle. Les oeillets qui reçoivent les tenons 8 sont de préférence percés par des perceuses convenables, de manière à assurer la précision voulue pour permettre un assemblage rapide ainsi que le ch ngement ou rempl ce- ment rapide de tout tirant ou étai. Les tirants et étais sont assujettis aux longerons tubulaires 1, 2 et 3 au moyen d'intercalaires tubulaires en tôle 10 (figure 5), disposés en dedans des longerons, à l'endroit où les tirants et les étais doivent être fixés.
Chacun de ces intercalaires métalliques peut consister en un anneau ou partie d'anneau en acier ou autre matière convenable des- tiné à s'adapter étroitement ou très exactement dans le trou du longeron 1, 2 ou 3 dans lequel il est placé et est pourvu d'écrous taraudés 11 qui sont brasés, soudés, ou.fixés d'une façon permanente différente à sa face interne aux endroits voulus. Chaque intercalaire métallique de ce genre peut consister en un anneau, ou partie d'anneau, de métal présentant sensiblement la forme d'un C et comportant deux écrous filetés 11, comme représenté à la figure 5, qui peuvent être de forme conique et qui sont soudés, brasés ou fixés de toute autre manière à leur face interne.
Les longerons tubulaires de la poutrelle sont perforés aux endroits voulus et les tenons filetés ou vis de serrage passent à travers ces trous et se vissent dans les écrous prévus sur les pièces intercalaires métalliques, de manière à y être fermement maintenus. Chaque tenon est pourvu d'une partie ou tige lisse sur laquelle se place une rondelle 12 dont 1. face interne est incurvée ou présente
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toute autre forme pour correspondre à la face externe du longeron tubulaire de la poutrelle. sur chaque tenon se place alors l'oeillet d'un tirant 5 ainsi que d'un des étais 6 que l'on assujettit en position au moyen d'un écrou 13 se vissant sur l'extrémité extérieure du tenon.
La tige lisse ou unie du tenon présente de préférence la longueur voulue pour offrir une surface de contact unie au trou ménagé dans les oeillets, tant du tirant que de l'état, mais le filetage de l'extrémité du tenon prêtre légèrement dans les étais extérieurs, de manière que l'écrou de serrage soit fermement assujetti en position. Si on le désire, la face interne de l'éorou de serrage peut être légèrement évidée à cet effet. L'écrou peut être crénelé pour lui permettre d'être assujetti en position au moyen d'une cheville fendue ou d'un fil métallique que l'on in- troduit à travers une perforation ménagée dans le tenon et à travers les évidements pratiqués dans l'extrémité de l'écrou.
On peut employer tout autre moyen convenable pour assujettir l'écrou sur le tenon.
La poutrelle ou mât triangulaire en treillis de l'ai- le peut-être ancrée à des parties quelconques du fuselage ou au corps de l'aéroplane ou bien encore aux extrémités d'une souche 14 de l'aile introduite dans le fuselage 4, Dans ce dernier cas la. souche 14 de l'aile peut être pourvue d'une section de poutrelle triangulaire en treillis dont les longerons la. 2a et 3a passent directement à travers le fuselage, comme représenté à la. figure 1.
Les longerons peuvent être ancrés ou fixés à des parties convenables du fuselage ou châssis et la partie centrale de la. poutrelle en treillis, à l'endroit où elle s'étend à travers le fuselage, peut être démunie de certains des étais ou de tous les étais en diagonale, comme cela est
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indique en 15, à la figure 1, ou bien ceux-ci peuvent être disposés de manière à ne pas constituer un obstacle à l'intérieur du fuselage. Grâce à ce dispositif, on peut placer un ou plusieurs des sièges 16, pour les passagers ou le piloteà l'intérieur de la poutrelle triangulaire en treillis, comme cela. est représenté à la figure 2.
Ceci permet de tenir abaissé au minimum le plafond du compartiment réservé au pilote ou aux passagers, tout en laissant une hauteur suffisante et en permettant au pilote ou ux passa- gers, en arrière du siège ou des sièges 16, de trouver place pour leurs jambes à l'intérieur de le. partie 14.
Lorsqu'on désire disposer les ailes de manière qu'el- les puissent être repliées le long du côté du fuselage, la poutrelle triangulaire en treillis peut être établie de ma- nière à s'articuler aux extrémités de deux de ces longerons.
Dans ce but, la poutrelle peut être reliée à charnière à l'extrémité d'une courte section ou souche d'aile 14, comportant une poutrelle triangulaire en treillis corres- pondant à celle de la, partie pliante de chaque aile. Les deux longerons postérieurs 2 et 3 et 2a et 3a de la pou- trelle en treillis de la souche 14 sont pourvus de bouchons convenables 17 qui se fixent clans'leurs extrémités et qui présentent des parties ou articulations 18 et 19, respec- tivement, en forme de languettes et de fourches s'engageant mutuellement, par lesquelles passe un pivot convenable 20.
Les pivots de ces pièces 18 et 19 sont disposés sur le même plan, pour ce qui est des longerons supérieur et infé- rieur, de façon à former un axe commun autour duquel la poutrelle peut pivoter. Cet axe peut être vertical ou incli- né en avant ou en arrière, de manière que, lorsque la partie pliante de l'aile tourne autour de cet axe, le bout de l'aile soit dégagé 'de la queue ou de tous étais ou tirants y reliés.
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Les longerons intérieurs 1 et la de la poutrelle d'aile et la section ou souche 14 sont pourvus, 1',un d'un bouchon conique 21, fixé de préférence dans les extrémités du longeron 1, comme représenté à la figure 3, et l'autre d'une douille de forme correspondante 22. destinée à s'adapter étroitement dans l'autre longeron 1 , lorsque l'aile pliante est développée pour prendre la position de vol. Un boulon convenable ou tout autre dispositif de verrouillage de sûreté est prévu pour permettre d'assujet- tir ensemble, d'une façon positive et définitive, les extrémités des deux parties du longeron antérieur.
On peut, par exemple, faire passer une cheville conique 83 (qui peut être filetée) à travers une ouverture 24, traversant à la fois le bouchon conique et la douille dans la-quelle il s'engage. Un arrêt à ressort ou autre dispositif de sûreté peut être utilisé pour maintenir la cheville conique en position, celle-ci étant attachée à une partie fixe quel- conque, à l'aide d'une courte chaîne, ou autre lien flexi- ble, qui l'empêche de se perdre.
Il est préférable, toute,( fois, d'adopter le dispositif de verrouillage qui est re- présenté à la. figure 4, et dans lequel la cheville 23 est vissée, par exemple en 25, en un point intermédiaire entre ses extrémités, dans un manchon 26 qui fait corps avec la douille 22 ou un collier 27 fixé au tube 1. On introduit la cheville 23 dans l'ouverture 24, ou en l'en retire en la tournant, de préférence au moyend'une poignée 28 fixée d'une façon permanente à l'alignement axial de la chevil- le 23, à l'aide d'un manchon universel 29.
Cette poi- gnée 28 tourne dans une portée 30 que présente l'extrémité extérieure d'une borte tubulaire 31, fixée par son extrémi- té intérieure au manchon 26. Un collier 32 monté sur la poignée limite le déplacement axial de lacheville 23 vers
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l'extérieur" tandis qu'un rebord 33 limite son mouvement vers l'intérieur* Le manchon 36 peut être en bronze ou en laiton et la botte 31 en un métal meilleur marché et plus léger, l'extrémité antérieure de la botte 31 étant supportée dans le bord antérieur de l'allé.
Si on le désire, la poutrelle de l'aile peut être montée d'une manière réglable de façon à permettre de modifier à volonté l'angle d'incidence de l'aile. a cet effet, la poutrelle triangulaire en treillis de la section d'aile ou souche 14 peut être montée dans des supports convenables sur le fuselage ou carcasse de l'aéroplane de manière à pouvoir pivoter autour d'un des longerons tubu- laires de la poutrelle triangulaire en treillis. Il est préférable que la poutrelle en treillis soit articulée sur le plus bas ou le plus haut des longerons postérieurs 2 et 3, tandis que le réglage angulaire doit être effectué en ancrant d'une manière réglable le longeron antérieur 1.
Par exemple, comme on le voit à la figure 7, ltaile est arti- culée sur le longeron inférieur postérieur 3, et le troi- sième longeron 1 peut passer par des plaques ou consoles fendues, dont l'ouverture est établie sous forme d'un arc dont le centre correspond à 13¯axe du longeron tubulaire 3 autour duquel pivote la poutrelle triangulaire en treillis.
Le réglage peut être effectué à l'aide d'une vis ou autre moyen convenable pour soulever ou abaisser le longeron antérieur de la poutrelle triangulaire en treillis..Des organes de verrouillage convenables peuvent être prévus pour assujettir la poutrelle en treillis dans toute posi- tion à laquelle elle aura été ajustée. On peut, si on le désire, prévoir des moyens pour permettre d'effectuer le réglage pendant le vol de l'aéroplane, ce qui permet de régler 1 Sangle d'incidence de l'aile suivant, les conditions de
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vol.
Dans ces conditions, l'aile peut être amenée à un angle d'incidence plus grand au décollage ou à l'Atterrira sage, et à un angle d'incidence moindre pendant le vol normal où le vol "léger".
Lorsque les exiles sont destinées à être repliées le long du. coté du fuselage, il y a avantage à permettre à une courte longueur du bord traînant de l'aile de se re- plier pour permettre à l'aile de s'appliquer étroitement le long du fuselage, comme représenté à la figure Dans ce but,une longueur suffisante du bord traînant de l'aile, peut être articulée sur le longeron supérieur postérieur dû'*' mât ou poutrelle triangulaire, comme cela est indiqué en. ld.
Lorsque l'aile est déployée à la position de vol, cet- te section du bord traînant est rabattue dans sa, position normale de vol et est fermement assujettie contre 1a face postérieure de la poutrelle triangulaire* On peut emploi, yer tout dispositif de verrouillage convenable pour fixer le châssis de cette partie du bord traînant au longeron - inférieur postérieur de 1a poutrelle triangulaire.
Un des moyens peut consister à employer des organes convenables à languettes et' à douilles s'engageant mutuellement et destinées à s'adapter l'une dans l'autre lorsque le bord. traînant est dans la position de vol, des arrêts à ressort ou autres arrêts convenables servant à les assujettir en position. A cet effet, des boulons ou loquets a ressort convenables peuvent être employés à-certains intervalles sur la longueur du bord traînant pliant de l'aile,.et ces boulons ou loquets peuvent être reliés ensemble par une tige un câble ou autre lien,de façon à pouvoir être dégagés en une seule opération,
lors qu'ion désire replier la section de bord traînant. Des tirants convenables 38 (voir à la figure 6) ou autres moyens, peuvent, être
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employés pour assujettir le bord traînant et pliant dans la. position élevée, pendant que l'aile est repliée ou déployée.
La construction et la. disposition d'ailes d'a@@planes et de mât et poutrelle selon l'invention sont particulière- ment destinées à être appliquées aux ailes du type en porte- à-faux pour monoplans et sont établies de manière qu'il soit possible de supprimer tout entretoisement ou étrésillonne- ment de la poutrelle ou mât d'aile à l'exception des tirants et des étais qui constituent des parties fixes de ces dernières. Toutefois, l'invention peut également être appliquéeà des biplans ou à des aéroplanes comportant plus de deux plans et, si on le désire, on pourra employer par- tout où cela est nécessaire des contre-fiches d'inter- connexion ou tous autres moyens extérieurs d'entretoisement ou d'étrésillonnement.
Les pièces tubulaires principales 1, 2 et 3 peuvent être boulonnées au châssis du fuselage du fait que des rebords 34 sont formés, tant sur ces pièces que sur la fuselage, en des points appropriés, et qu'on fait passer les boulons à travers les rebords en question, lesquels se trouvent de-préférence en des coins du châssis du fuselage, comme représenté à la figure 1, en regard des pièces infé- rieures 1 et 3. Lorsque ces rebords ne se trouvent.pas aux coins, comme représenté en référence à la pièce supérieu- re 2, des'précautions sont prises pour entretoiser ces rebords avec d'autres, par exemple au moyen des tirunts ou contre-fiches 35 à la figure 1.
' - a .Les pièces 1 ,2a et 3,9- de la section ou souche 14 peuvent, comme on le voit à 1a figure 8, passer parallèlement les unes aux a.utres, droit à travers le fuselage. Lorsque la configuration des ailes exige des cônes variables, par exemple dans le sens longitudinal des ailes, les pièces 1,
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a et 3t peuvent prendre diverses positions .n..7..r. és lés;; ¯ unes pa,r rapport aux autres, comme on le voi,U4, fiê 13 et 13.
Tandis qu'on peut employer le meMie -,ods-d.tori;i.. tretoiseent que celui qui est' représentât Lorsque lte#E¯1.¯; trémité d'une aile se confond suivant une ligne cécité' avec le corps du fuselage,, ccanme l'inaiquent les lignes grqu6es 36 aux figures 9 et 10# les pièces 1 , 3 et,61, peuvent st6tenclzç paralièlement les unes aux autre-s en . travers du. châssis ou carcasse du fuselage et une ou pluS ' sieurs d'entre elles, plc exemple le- et 3¯,eomme représenté à la figure 9, peuvent s'étendre ou delà des o-ptes &.4 fuse
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lage dans les marnes plans parallèles, le reste comme ré:
,'. présenté en 3 alors que des prolongements,.b-stnt pnvét , ' '* - ,' '" noblement inclinés et boulonnas, soudés ou fixés de toute autre manière convenable à la partie centrale 3 De plus, tous les éléments 1, 3 et 3 a peuvent présenter'des pdrêl ties inclinées reliant les éléments de le poutrelle d'aile aux parties de la section formant souche qui s'étenclont en travers du fuselage, comme cela est indiqué en 1 2e x à la figure 10 Les extrémités opposées de ces parties, inclinées les unes par rapport aux autres; des éléments 14-1 3 et 3 du mat ou poutrelle et les éléments de souche, petï , - vent être articulés ensembleg comme il a:
été dit p>éo4ÇemFj ment,, en inclinant à'une façon convenable les fourches ao et les oreilles 19 des charnières par rapport à leurs bà@3g
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chons, afin de maintenir les fourchettes et les
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oreilles dans des plans parallèles permettant l'atti- culation, h