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Avion à ailes rotatives . "
On connaît déjà l'application de l'effet Magnus en agen- çant un avion avec des ailes rotatives en guise de surfaces portantes, notamment des ailes rectangulaires qui entrent en auto-rotation sous l'influence du vent relatif produit par le déplacement de l'appareil dû à la traction de l'hélice.
L'avion à voilure tournante a le principal avantage d'éli miner la perte de vitesse, en cas de panne du moteur, les surfaces en auto-rotation freinent la chute et la rendent sans danger. En outre, grâce à l'hypersustentateur des sur- faces en auto-rotation, la voilure est restreinte ce qui permet d'avoir des appareils légers et peu encombrants. Ces ail'es rotatives peuvent être facilement démontables et l'a- vion peut alors circuler sur une route.
L'envol et l'atterris- sage peuvent s'effectuer suivant une pente très rapide. lies ailes sont supportées par des montants munis de pa- liers à billes, et elles sont accouplées par un différentiel; des freins pouvant agir soit sur un demi-arbre, soit sur l'au- tre et la commande de,ces freins est conjuguée avec celle du manche à balai, de façon qu'en poussant à droite on freine le demiarbre de droite, et inversement pour le déni-arbre de gauche.
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L'objet de la présente invention-concerne des perfection.. nements à ces avions à ailes rotatives dans le but de les ren- dre plus pratiques, de simplifier leur construction et d'augmen. ter leur qualité de finesse.
Tout d'abord, une combinaison de blocage des,ailes tour- nantes permettr l'utilisation de l'avion à ailes rotatives com. me un avion à ailes fixes, et vice-versa, ce que ne permettent pas d'une manière aussi complète les freine qu'on appliquaient jusqu'à présent.
Le système d'immobilisation permet donc de bloquer les ailes sous un angle déterminé, de manière à fonctionner en ailes fixes comme avec des avions ordinaires, ou en ailes ro- tatives-quand celles-ci se débloquent.
Ceci est obtenu au moyen d'un manchon oscillant avec un levier commandant l'incidence variable et des ressorts de rap- pel ramenant les ailes: dans:la position la plus favorable pour le vol, l'angle d'incidence de l'une ou de l'autre aile pouvant varier suivant les besoins du pilotage.
Pour actionner mécaniquement les ailes rotatives, on peut relier l'arbre des ailes au vilebrequin du moteur de l'héli- ce de propulsion, par un dispositif à roue libre permettant de donner aux ailes, grâce à un embrayage, une vitesse de rotatian plus grande, si on le désire, que celle résultant de l'auto- rotation,
On peut aussi utiliser le même arbre pour les deux ailes rotatives, lifférentiel étant supprime , et on les combine avec une aile fixe qui, au moyen de deux bras supporte le pa- lier extrême des ailes rotatives, et sup rime le porte-à-faux Les ailes rotatives pourront alors être placées dans l'aile fixe elle-même, de manière à donner à l'appareil, lorsque*les ailes rotatives sont immobilisées, l'aspect d'un monoplan.
Au lieu d'adopter une aile à profil symétrique en forme d'S, comme on le fait habituellement, on prendra plus simple- ment une aile à profil quelconque, même dissymétrique, à condition que wa construction soit telle qu'elle ne présente
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aucun balourde et que cette aile soit parfaitement équilibrée par rap@ort à l'axe de rotation.
Enfin, on pourra disposer plusieurs ailes rotatives les unes derrière les autres qui seront toutes, ou en parties, a,- gencées comme il a étéindiqué ci-dessus, les dessins annexés représentent, schématiquement, à ti- tre d'exemples, les différents objets de l'invention.
Sur ces dessins, on voit;
Fig.l- Une vue de face d'un avion à voilure tournante avec des dispositifs de blocage des ailes.
Fig.2- Une vue en plan, de l'avion de la fig.1.
Fig.3- Une coupe verticale, par l'axe de l'aile rotative du système deblocage de l'aile.
Fig.4- La vue en bout de la commande du système de blocage au moyen de l'étrier et du levier d'incidence variable avec les ressorts de rappela Fig.5. La vue schématique, en plan, de la liaison du vile- brequin à l'arbre des ailes rotatives.
Fig.6- La vue, en plan, de l'aile fixe avec aileron.
Fig.7- La vue de côté de l'appa:"eil avec aile fixe, et l'aileron en coupe
Fig.8- La coupe d'une aile rotative encastrée dans' l'aile fixe.
Comme on le voit aux des-iris ( fig.l à 4), le dispositif de blocage d'une aile fixe comprend un manchon cylindrique 1,à collerette 2 fixée concentriquement au demi-arbre 3 de chaque aile rotative 4. Ce manchon 1 est d'un diamètre intérieur légè- rement supérieur à celui de l'arbre 3, et la collerette 2 est fixée solidement sur le montant 5 qui supporte la butée à billes traversée par l'arbre 3. Sur ce manchon 1 et concentriquement est monté, à frottement doux, un manchon 7 à cannelures 8 qui porte un levier 9. Ce levier est sollicité de chaque côté par des ressorts 10 et 11 qui limitent son déplacement et maintien- nent normalement le manchon 7 dans une position déterminée. Un disque en métal 12 à cannelures centrales peut coulisser sur le manchon 7.
Ce disque porte des tenons 13 et 14 qui pénètrent
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légèrement dans les logements 15 et 16l traversant un disque 17 à cannelures qui peut également coulisser sur le manchon 7. Des ressorts 18 et 19 écartent le disque 17 du disque 12, et un res- sort 20 tend à éloigner le disque 17 de l'extrémité du manchon 7 'Un disque 21, calé sur l'arbre 3,comporte deux logements 22 et
23 dans lesquels peuvent pénétrer les tenons 13 et 14. Ce disque
21 est situé normalement à une petite distance du disque 17. Un étrier d/ont les branches 24 et 25 viennent appuyer sur le dis- que 12 est solitaire d'un arbre 26 pouvant osciller dans les paliers 27 et 28 fixés au montant 5.
A l'extrémité de cet arbre est monté un levier 29 qu'un ressort 30 rappelle de façon que le disque 12 soit près du montant 5. Un dispositif quelconque (manivelle ou levier de blocage) permet au pilote d'actionner le levier 29 au moyen d'une transmission appropriée ( câbles ou tringles). D'autre part, le levier 9 est relié par câbles ou tringles au volant de direction ou -anche à balai. Lorsque le pilote veut immobiliser les ailes dans la position la plus fa- vorable au vol à grande vitesse, il agit sur la manivelle de blocage. Les branches 24 et 25 de l'étrier solidaires du levier 29 poussent le disque 12 qui comprime les ressorts 19 et 18, fait coulisser le disque 17 et vient le faire frotter contre le disep que 21 en rotation. Ce frottement a pour effet de freiner le disque 21.
La force des ressorts 18 et 19 est calculée de façon que le disque 21 ne tourne plus que très lentement lorsque lestenons 13 et 14 pénètrent dans les logements 22 et 23 et provoquer, t ainsi l'arrêt de la voilure tournante. léger choc produit estabsorbé par les res-orts 10 et 11.
Lorsque le profil de l'aile employée n'est pas symétrique par rapoort à son axe, il est nécessaire que l'aile s'arrête ,ans une seule position et non dans deux positions,symétmiques.
A cet effet, les tenons 13 et 14, et par suite les logements correspondants ne devront pas être à la même distance de l'axe des ailes.
Apres cette manoeuvre, le pilote dispose d'un avion à voilure fixe. Pour rétablir l'équilibre latéral lorsqu'il se
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trouve détruit, il suffis d'agir sur le volant de direction ou manche a balai relié au levier 9, ce qui permet d'augmenter ou de diminuer à volonté l'incidence des ailes d'un côté ou de l'a tre. Afin d'utiliser le même volant de direction ou le mme man- che à balai pour la conduite de l'avion soit en ailes tournantes soit en ailes fixes, une carne 31 est prévue sur le montant 5. A cette cane 31 correspond, sur le disque 12 'une came creuse 32.
Lorsque le levier 9 est déplacé de façon à diminuer l'angle d'in cidence de l'aile, le disque 12 se trouve mepoussélégèrement vers la droite par la came 31,ce qui a pour effet d'appuyer sur le disque 17, sur le disque 21 et de freiner ce dernier. Ce dis positif remplace donc les freins prévus habituellement pour con- trôler latéralement l'avion à ailes rotatives,,
Dans le but d'amorcer l'auto-rotation des ailes dans le sens voulu, les cannelures du manchon 7 et celles qui leur correspon- cent sur le disque 12 et le disque 17 sont hélicoïdales,
Il s'ensuit que la manoeuvre de libération des iles a pour effet d'amorcer la rotation dans le sens appropriée
Sur la fig.5,
on voit le dispositif permettant ce donner aux ailes une vitesse de rotation plus grande que celle qui ré- sulte de 1'auto-rotation.
A cet effet, l'extrémité du vilebrequin du moteur entraînant l'hélice de propulsion est reliée par une transmission 33 à l'ar- bre supportant les ailes rotatives, Un embrayage 34 permet au pi- lote d'actionner, quand il le désire, les ailes rotatives par le moteur. De plus, un dispositif de roue libre est prévu dans la transmission. Ce dispositif 35 comporte une roue à rochet de sor- te que les ailes tournantes,lorsqu'elles sont libérées peuvent tourner librement mais uniquement dans le sens voulu.L'intérêt de pouvoir commander les ailes rotatives par le moteur résulte de ce que leur portance augmente avec le nombre de tours.
On peut donc dans certains ,cas, en faisant appel au moteur, créer une sustentation très élevée et par suite obtenir soit l'envol,soit l'atterrissage sous un très ,,,rand angle et à très faible vitesse
Les fig,6 et 7 montrent la'combinaison des ailes rotatives 4 calées sur le même'arbre 36 en combinaison avec une aile 38
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de faible profondeur qui constitue commeun montant rigide dont les extrémités comportent deux bras 39, et 40 supportant les pa- liers extrêmes 41 et 42 des ailes rotatives, et par suite suppri ment le porte-à-faux, Lorsque les ailes rotatives sont immobilis' sées,
l'appareil ressemble donc à un biplan dans lequel un des plans serait très étroit.
Les organes de gauchissement ou ailerons 37 sont alors por. tés par l'aile fixe. La réalisation de cette combinaison qur les fig.6 et 7 n'est indiquée qu'à titre d'exemple, on pourrait é- videmment en prévoir plusieurs autres, notamment si l'on veut di- minuer la traînée des ailes rotatives, on pourra comme sur la fig.8 les encastrer dans l'aile fixe elle-même formant support, c'est-à-dire entre les deux montants profilés 44 et 45. Les bras 39 et 40 sont, dans ce cas;,, remplacés par des bras réunissant les montants 44 et 45.
L'aspect général de l'appareil, loreque les ailes rotatives sont immobilisées, est alors celui d'un monoplan
Les perfectionnements ci-dessus décrits présentent de grands avantages :le dispositif de blocage des ailes se trouve notamment simplifié puisque le pilote n'a plus à faire varier soit la vi- tesse relative ( vol en ailes tournantes), soit l'incidence (vol en ailes fixes) de l'une ou de l'autre des ailes, l'équili- bre latéral de l'appareil étant obtenu au moyen de la manoeuvre des ailerons comme dans un avion ordinaire.
]Vautre part,le différentiel étant supprimé, la transmis- sion provenant du moteur aboutit à un pignon 43 faisant roue libre dans un seul sens et monté sur l'arbre 36.
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