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L'invention est relative à des perfectionnements aux ailes d'aéroplane comprenant une poutre principale et des couples en encorbellement transversaux fixés à cette poutre.
L'objet ae l'invention est une construction perfectionnée de ce type d'aile dans lequel les efforts de traction et de torsion sont supportés par des pièces "Perfectionnements aux charpentes d'aile d'aéroplane
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de renforcement extérieures 1 la poutre principale, de telle sorte que cette dernière n'a besoin d'être prévue que pour supporter l'effort de sustentation.
Conformément à l'invention, une aile de ce type est caractérisée par le fait que le châssis de l'aile est entretoisé par des pièces travaillant à la tension et à la compression, s'étendant approximativement suivant une spirale autour et le long de l'aile, afin de produire un renforcement continu et ininterrompu pour la résistance aux efforts de traction et de torsion.
Les pièces tendues et comprimées peuvent être pla- cées à la fois sur les surfaces inférieure et supérieure de l'aile en forme de diagonales en croix dans lescellulesappro- ximativemont rectangulaires séparées par les couples, les pièces tendues et comprimées de la surface supérieure de l'ai- le étant reliées aux pièces longitudinales d'avant et d'ar- rière du châssis aux points de jonction communs avec les pièces tendues et comprimées situées au-dessous sur la surface inférieure de l'aile.
Grâce à la faible épaisseur d'une aile.d'aéroplane par rapport à sa corde, une faible valeur de flexion dans les connexions d'un renforcement sur les surfaces respectives de l'aile pourra permettre un degré considérable de distor-
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sion dans l'angle de l'aile.
La présente invention, en évitant les discontinuités du renforcement autour de l'aile, permet à l'aile de maintenir son angle d'incidence original sur toute son envergure, tandis que le nombre des pièces de renforcement peut être réduit au minimum. Cette triangulation formée par ces pièces diagonales s'étend sur toute la largeur du châssis entretoisé de l'aile.
Comme également de telles pièces sont placées exté- rieurement à la poutre et aux pièces longitudinales, elles sont placées aussi loin que possible de l'axe neutre de l'aile. Il en résulte que les organes qui composent ces pièces, qui peuvent être des pièces séparées de section ronde ou tubulaire, peuvent être de dimension et poids minimums. La dimension et le poids de la poutre principale peuvent aussi être réduits, puisqu'il est seulement nécessaire pour cette pièce de supporter l'effort de sustentation.
De plus, puisque lesdites pièces sont d.isposées pour supporter les efforts de tension et de compression, elles tra- vaillent toutes au-dessous d'un effort donné et aucune n'est superflue et la rigidité nécessaire est assurée sans qu'on ait besoin de recourir à un entretoisement en croix interne.
L'arrangement de ces pièces extérieurement à la poutre et aux pièces longitudinales les rend capables d'être rapidement montées et facilement accessibles, tandis qu'on évite des garnissages ou des ajustages sur l'ensemble de la charpente
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de l'aile. Il en résulte que le poids de la charpente peut être réduit et que, corrélativement, la construction est sinplifiée.
Dans les dessins:
La figure 1 est une vue perspective d'une aile sans revêtement ni bords.
La figure 2 est une vue perspective d'une variante de construction.
Les figures 3 & 4 sont des schémas représentant res- pectivement une aile de construction connue et une aile confor- me à l'invention.
La figure 5 est une coupe à grande échelle suivant la ligne V-V de la. figure 1.
La figure 6 est un plan de la figure b.
En se référant à la figure 1, une poutre principale sur toute la longueur de l'aile, approximativement à l'endroit du maximum d'épaisseur de celle-ci, entre un couple
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de 'hase b 'ê't un autra couple d'extr6--iité., c.
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La poutre peut comprendre des pièces, a , de section tràns:- rsalp en forme d'd, haut et bas, assemblées par entretoisci.13nt constitué par des éléments verticaux,
2 3 ! , et diagonaux, ! . Une série de poutrelles légères longi- tudinales, d, approximativement parallèles à la poutre
1 principale a, comprenant haut et bas des cornières, d,
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assemblées par des pièces d'entretoises, d , est placée en dehors des couples de base b. Un certain nombre de couples transversaux en encorbellement, !, qui peuvent aussi être constitués par des cornières, e, et des entretoises, e, espacées convenablement les unes des autres, sont fixés rigidement à la poutre principale a et aux poutrelles longitudinales d.
Pour plus de clarté, les entretoises n'ont pas été représentées sur certains couples e et certaines par- ties des poutrelles d.
Les couples e s'étendent entre les pièces longitu- dinales, f, f, de front et a'arrière, de façon à partager l'aile en un nombre voulu de cellules. Les pièces longitudinales
1 f, f ont une section de préférence en forme d'U ou de corniè- re,les rebords f2, étant dirigés intérieurement l'un vers l'autre. Des bandes diagonales g sont posées sur les pièces longitudinales d sur les surfaces supérieure et inférieure de l'aile dans chaque cellule formée par les couples e, les bandes de la surface supérieure étant posées airectement au- dessus de celles de la surface inférieure.
Chaque bande g s'étend depuis un coin situé sur le bord avant d'une cellule jusqu'au coin opposé en diagonale situé sur le bord arrière de la cellule, de façon à obtenir, ainsi, des bandes diagonales en croix, comme représenté sur les dessins.
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Les extrémités des bandes adjacentes g sur la surface supérieure et les extrémités des bandes situées au-dessous sur la surface inférieure sont reliées par un assemblage commun
1 aux pièces longitudinales f, f . Un mode d'assemblage est re- présenté sur les figures 5 & 6, dans lesquelles des goussets
4 5 plats, e , e , sont rivés aux bandes diagonales supérieures et inférieures et à la pièce de front longitudinale f.
6 Un gousset plat vertical, e , rivé au coule en encorbellement e est muni de rebords qui sont rivés en e à la pièce f et en 8 9 4 5 e , e , respectivement aux goussets haut et bas e , e.
Les bandes g sont prévues pour résister aux efforts de compression et de tension et peuvent être de section tubu- laire (figures 5 & 6) aplatie aux points d'attache avec les pièces longitudinales, ou de section en U (figure 1), des rebords étant dirigés intérieurement et munis de pattes rabattues extérieurement, comme figuré dans la cellule de gauche de la figure 1, pour la fixation, par rivets ou par tout autre moyen convenable, à la poutre a et aux pièces
1 longitudinales d, f, f . Les rebords peuvent aussi être 3 munis de rainures en g, dans lesquelles s'engagent la poutre et les pièces longitudinales, comme figuré dans les autres cellules.
Il n'est pas nécessaire que les bandes g soient placées en diagonale par rapport aux cellules pourvu
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qu'elles soient placées le long de l'aile en forme de spirales aplaties, tournant continuellement en directions opposées, pour former un renforcement continu ou ininterrompu autour et le long de l'aile. Les bandes peuvent, si on le désire, être en un seul élément ou en plusieurs éléments de section circu- laire.
La rigidité de ces ronds 4 et leur fixation en de nom- breux points à la poutre et aux pièces longitudinales sont suffisants pour leur permettre de résister aux efforts de compression et de tension, de sorte que l'effort de torsion ou tout autre effort auquel est soumise l'aile est partagé simultanément entre toutes les bandes d'entretoisement, aucune d'elles n'étant inactive, comme dans le cas où on emploie des fils d'entretoisement interne. Il est bien évi- dent que de telles bandes,4 ne sont pas nécessairement placées en croix l'une sur l'autre dans les cellules, mais que (pourvu que le dispositif de spirale aplatie soit conservé) elles peuvent se terminer à la poutre à laquelle elles sont fixées aux points voulus par des goussets plats ou tout autre moyen d'ancrage convenable.
Des bandes-supports de revêtement, h, constituées par desbandesrouléesou destubes, peuvent être fixéesaux
1 pièces longitudinales d, f, f pour supporter le revêtement en tissu. La charpente entière est disposée pour être facilement construite avec de la tôle métallique légère ou de la bande
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qui peut être plate ou en forme de gouttière ou de toute autre forme convenant aux pièces particulières composant la charpente.
Les différentes pièces séparées composantes peuvent être usinées à l'atelier pour former des unités complètes sans qu'il soit nécessaire de les ajuster ou de les parer pendant l'assemblage et elles sont assemblées sans entretoisement en croix interne.
L'assemblage est ainsi une opération simple et économique qui peut être exécutée rapidement par des méthodes de production en série. Pour l'assemblage des pièces, les couples, b, c et e sont fixés à la poutre a en leurs positions déterminées. Les pièces longitudinales d sont alors placées sur les extrémités des couples en encorbellement e, de chaque côté de la poutre a et sont fixées sur les couples e en des points appropriés. Les
1 pièces longitudinales de front et a'arrière f, f sont alors fixées aux extrémités respectives des coupes e. Les bandes g d'entretoisement et de renforcement sont alors placées sur la surface supérieure de l'aile et sont fixées à tous leurs points d'intersection avec la poutre a et les pièces
1 longitudinales d,f,f.
Cette opération rend la charpente suffisamment rigide pour lui permettre d'être retournée sens dessus dessous pour faciliter la fixation des bandes 2 sur la surface opposée, qui est normalement la surface inférieure de l'aile. Les bandes-supports de revêtement h sont placées sur toutes les autres pièces composantes de la charpente
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et les organes de bordure avant et arrière (non représentés) sont mis en place. Le bout de l'aile est complèté par la fixa- tion de la charpente profilée et des bandes supportant le revê- tement à l'extrémité externe de la charpente entretoisée.
L'absence d'entretoisement interne en croix permet de choisir toutes les pièces au mieux de leur utilisation, sans les complications dues à la mise en place de fils ou tiges d'entretoisement, en diagonale, à travers les pièces composant la charpente.
Sur la figure 2, les extrémités intérieures des pièces longitudinales centrales, i, entre le couple de
1 base b et les bandes dnetretoisement g dans la cellule intérieure sont enlevées en ménageant ainsi un espace, j, pour la mise en place de réservoir de combustible, de bagages, de bombes ou autres articles. Une modification similaire peut être appliquée à la figure 1.
Une telle construction est rendue possible par le fait que les pièces longitudinales intermédiaires i agissent comme poutres, mais non comme cantilevers, permettant ainsi aux extrémités internes de quelques unes d'entre elles d'être enlevées sans affecter d'une manière nuisible la résistance de la charpente.
1
Dans la figure 2, les bandes h supportant le revê-
3 tement sont prolongées en arrière de la pièce arrière f
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pour arriver adjacentes au bord arrière, excepté dans la partie de l'aile réservée pour loger l'aileron. Celui-ci peut être commodément monté à charnière aux extrémités arrières de deux
3 des couples en encorbellement les plus éloignées e entre la
2 garniture h et le bout ae l'aile 1. Pour la clarté on a repré- senté la poutre a, les pièces longitudinales i et les couples
3 e cornue des organes simples. On doit comprendre que ceux-ci sont construits de manière convenable, avec des pièces séparées comme on l'a indiqué en se référant à la figure 1.
Les extré- mités frontales des bandes h peuvent ou non être prolongées
4 au-delà de l'organe frontal longitudinal f jusqu'au bord avant qui peut être muni d'une bande rabattue, k, de section semi- circulaire et servir de logement aux fils de commande de l'aile- ron. On peut donner au b out de l'aile 1, au-delà de la charpen- te entretoisée, une forme, en plan, semi-circulaire ou toute autre voulue, au moyen d'un châssis léger portant les bandes de support du revêtement.
Avec une aile de monoplan en encorbellement, en forme de fuseau, tant en plan qu'en élévation de front, comme figuré sur les dessins, la poutre principale a sera, de préférence, placée au centre de pression de l'aile. Les pièces longitudina- l 3 4 les de devant et d'arrière f, f ou f f convergent depuis le
1 couple de base intérieur b, b et sont réunies à leurs extrémités
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extérieures par un plus petit couple extérieur c à l'extrémité de la poutre, formant ainsi un trapèze dont l'angle au sommet correspond à la forme, en plan, désirée de l'aile.
Les poutrelles intermédiaires longitudinales d, i sont espacées parallèlement à la poutre a, de telle sorte que, seules, les pièces centrales sont connectées au couple extérieur c, les autres pièces se terminant en des points situés le long des pièces longitudinales de devant et d'ar- 1 3 4 rière f,f, f, f. L'épaisseur de la poutre et des pièces longitudinales est progressivement réduite, depuis le couple de base jusqu'à l'extérieur, de façon à obtenir le contour en fuseau désiré de l'aile en élévation de front et à être conforme au contour, en coupe, de l'aile.
En comparant les schémas des figures 3 & 4, on voit que dans la construction d'aile connue figure 3, les tendeurs, m, destinés à subir les efforts de traction et de torsion s'étendent sur l'étroite largeur de la poutre, ce qui conduit à employer de forts et lourds tendeurs. La moitié alors de ceux-ci est superflue au-dessous d'un effort donné.
La figure 4, qui représente une coupe transversale d'une aile perfectionnée conforme à l'invention, montre que les pièces! diagonales, qui sont tendues et comprimées pour subir les efforts de traction et de torsion, s'étendent
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au-dessus de la plus grande base possible; d'où il résulte que ces pièces peuvent être de construction très légère, qu'aucune n'est superflue sous une charge aonnée et que la poutre princi- pale! ne supporte que les efforts de sustentation.
Dans les constructions représentées sur les dessins, les efforts dus l'air ou efforts de sustentation sont répar- tis par les pièces entretoisées longitudinales d, i. Il est évident cependant que ces pièces peuvent être supprimées, auquel cas les efforts dus à l'air ou efforts de sustentation seraient répartis sur les couples e transversaux en encorbel- lement entretoisés. On peut prévoir, en outre, des couples
1 transversaux entretoisés et les pièces g, g qui sont tendues et comprimées peuvent être fixées aux membranes de ces cou- ples au lieu d'être fixées aux pièces longitudinales d,i, cornue figuré sur les dessins.
Bien que l'invention ait été particulièrement décrite pour les ailes en encorbellement d'un monoplan, il est bien évident qu'elle est également applicable aux ailes haubannées.
Dans le cas où l'invention est appliquée aux biplans, la rigidité obtenue par la charpente rend inutile l'emploi de plus d'une entretoise entre plans. Il est évident également que la construction conforme aux perfectionnements faisant l'objet de l'invention est également applicable à une aile
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non munie d'aileron. C'est ainsi que l'invention est applicable aux ailes d'un biplan dont l'aile supérieure seule est munie d'ailerons.
On doit remarquer, d'après la figure 1, que le dis- positif des pièces ± de renforcement et d'entretoisement et des ancrages communs pour la jonction des pièces situées sur les surfaces supérieure et inférieure de l'aile, aux bords lon- gitudinaux, constitue plusieurs spirales plates s'étendant autour et le long de l'aile dans des directions opposées.