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APPAREIL D'AVIATION ' La présente invention a pour objet l'application de procédés nouveaux à l'aviation, résidant dans la propul- sion et sustentation des appareils.
Le propulseur peut être appliqué seul sur des ap- pareils aéronautiques de formule connue.
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I - PROPULSION et SUSTENTATION-
L'appareil qui est décrit dans le présent texte, présente ceci de particulier, que la propulsion et la sustentation sont obtenues uniquement avec les ailes ou voilures tournantes et les forces de gouvernes sont obtenues également avec elles.
Ces ailes, de forme circulaire et tournantes, sont disposées à plat de chaque côté d'un fuselage et entrainées par un ou plusieurs moteurs. Elles peuvent être constituées pax des disques ou par un ensemble de pales en nombre quelconque. L'appareil qui a été réalisé comporte deux parties tournantes, une de chaque côté du fuselage et ces parties tournantes sont formées de quatre pales p .
Propulsion - Le sens de rotation des pales est figuré par les flèches!..' et f" et une disposition mécanique permet de faire varier leur action. Elles sont munies de parties mobiles m et ces parties mobiles sont perpendiculaires au plan de rotation dans les zônes hachurées A, tandis que dans les zônes B, elles sont disposées à plat, ne frappant l'air que sous une incidence très réduite.
On se rend compte aisément que, n'attaquant l'air que dans les zônes A, l'ensemble se trouve entrainé suivant la flèche F.
Cette force constitue la traction ou propulsion et la vitesse d'avancement est proportionnelle à la vitesse de rotation.
Elle peut-s'énumérer suivant la formule 2# Rn; R étant pris du centre de rotation au centre de la poussée active de la partie mobile.
La réalisation pratique de ce dispositif a été faite par des pales à l'extrémité desquelles la partie mobile a été calculée convenablement en surface pour obtenir
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une traction suffisante aux faibles vitesses de rotation; mais il est à noter que le résultat peut être aussi acquis avec des ailerons disposés en trainée ou par des volets simples ou doubles, ou'même encore par la rotation pure et simple de la pale sur elle même.
Pour que la partie mobile de la pale qui pivote sur son axe longitudinal (ou les ailerons dans certains cas) n'influe pas sur l'ensemble de la partie tournante, chaque pale a été articulée dans le plan horizontal, au point d'attache, à la rotule. En effet, lorsque la partie mobile passe de la partie couchée à la position verticale, elle passe par des angles intermédiaires au cours desquels l'action de l'air agit de la même façon que sur un gouvernail. Selon le sens de rotation, la pale tout entière est donc sollicitée vers le haut ou vers le bas.
Mais la force centrifuge agit également, de sorte que chaque pale peut librement osciller avant de prendre une position d'équilibre; d'où la nécessité d'articuler les dites attaches.
Dans l'appareil en construction, les parties mobiles qui prolongent les pales sont articulées de telle façon que la résultante des actions de.l'air soit à tout moment dirigée vers le haut.
Sustentation - Il est démontré en aérodynamique qu'un fil qui vibre résiste à l'avancement autant qu'un solide de même volume que celui déterminé par les vibrations.
Par analogie, une hélice ou un ensemble de pales lorsqu'ils sont en rotation, peuvent être considérés comme un plan circulaire dont la surfa.ce serait égale à celle d'un cercle de diamètre égal à celui balayé par les pales.
Par conséquent le groupe de pales une fois en rotation équivaut à un plan de même surface dont la portance devient suffisante à un régime réduit.
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Dans le présent brevet, la propulsion et la sustentation sont obtenues simultanément avec les voilures tournan- tes précitées, mais le propulseur seul, conçu de la mêne façon peut s'appliquer sur tous appareils d'aviation ou d'a- érostation, qu'il soit disposé à plat ou verticalement, par des pales munies de volets ou de parties mobiles ou mâne par des disques munis également de parties mobiles, n'attaquant l'air que dans un seul sens de façon à obtenir les mêmes résultats.
II - Force des GOUVERNES. -
Les pales ont une incidence bien déterminée et suivant le sens de rotation f' et f" ces incidences ont leur résultante positive, c'est à dire dirigée vers le haut. Le point d'application de cette résultante est donc le centre de poussée qui se confond à tout moment avec l'axe de rotation.
D'autre part, les parties mobiles qui atta.quent l'air dans les zônes hachurées A, peuvent l'attaquer également à tous les angles ou inclinaisons que peut prendre la voilure tournante.
Si donc ces voilures tournantes s'inclinent sur
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1; vitenne rolntive, i1 ('il iérriito unr' comnnnnnto P C?i{11rr 2) déterminant l'ascension .Celle-ci peut varier de la ver ticale à tout angle d'inclinaison. Les montée et descente se trouvent donc être ordonnées par inclinaisons inverses et simultanées.
Dans ce qui précède, les voilures étaient supposées tournant à la. mono vitesse ; on peut à l'aide d'un mouvenant différentiel faire varier ces vitesses de part et d'autre et par suite, provoquer le changement de direction. Si par exemple le groupe de droite tourne plus vite que celui de gauche, il s'ensuit un changement de direction vers la gauche.
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definitive et pour ce qui concerne les forces de gouvernes, elles peuvent être obtenues entièrement sans le se- cours d'aucun gouvernail: la montée et la descente par l'in- clinaison des voilures, la direction par le changement de vi- tesse obtenu par différentiel ou tout autre procédé.
On peut également obtenir le changement de direction par la suppression d'un côté ou de l'autre, de l'action des parties mobiles.
III - STABILITE
Ainsi donc, les pales sont utilisées à tout moment de leur révolution ; les zônes A elles attaquent l'air et assurent la propulsion ; dansl'ensemble des zônes A et B elles assurent la sustentation.
Au point de vue théorique, ce mouvement qui se dé- compose en mouvements vibratoires en hauteur et en mouvement continu rotatif à plat, peut s'assimiler au mouvement alterna- tif des battements d'ailes d'oiseau. C'est le vol ramé et vibré dont le point d'application est le centre du mouvement circulai- re où se confond le centre de poussée qui reste rigoureusement invariable à tout angle d'attaque ou incidence. es montée et descente ainsi que les virages peuvent donc se faire à tout angle d'ascension ou d'inclinaison avec un régime de moteur quelconque, sans que le centre de poussée ne se déplace en dehors du centre de gravité.
L'auto-stabilité est ainsi sûrement obtenue sans crainte de risque de portes de vitesse ou demise en vrille.
IV - REALISATION
Pour que le centre de poussée des voilures tournantes soit immobile, quelle que soit l'inclinaison, il a été réalisé une rotule spéciale r, représentée Figures 3 et 4, sur lesquel- les sont également figurées les attaches articulées s des pales p, ainsi que la came t.
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Les pales et leurs parties mobiles ont une longueur totale de 2m,20 (deux mètres, vingt) ce qui donne une surface circulaire d'environ 15m2 (quinze mètres carrés) pour chaque voilure. Les parties mobiles des pales ont une surface de 0m2, 40 ; le point d'application de ces dernières se trouve donc à 1m,90 environ du centre de rotation, ce qui à la vitesse de 4t1 6 seconde, donne une vitesse tangentielle de 53m, 86 seconde ou une vitesse d'avancement théorique de 190 KmH.
La pression exercée sur chaque pale varie avec le carré de la vitesse, c'est ce qui donne la force de traction, laquelle doit augmenter nécessairement avec l'augmentation correspondante de résistance à l'avancement.
Elle peut se représenter par K S V 2 et le travail par K @ V 3 kilogrammètres. Comme le propulseur peut provoquer une vitesse d'avancement assez grande en regard du nombre de tours-minute du moteur, il résulte que ce moteur doit être considérablement démultiplié et par conséquent d'autant de fois moins puissant.
Ce système fait donc ressortir nettement de grandes possibilités quant aux vitesses par rapport à la puissance mise enjeu. C' est ce point qu'il est important de souligner: le déplacement rapide à faible puissance, auto-stabilité à tous les régimes et par conséquent aviation sûre et économique.
Revendications s
Appareil d'aviation dont les ailes sont constituées par un ou plusieurs groupes de plusieurs pales, assurant la propulsion et la sustentation.
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AVIATION APPARATUS The present invention relates to the application of novel methods to aviation, residing in the propulsion and lift of the apparatus.
The propellant can be applied alone to aeronautical devices of known formula.
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I - PROPULSION and SUSTENTATION-
The apparatus which is described in the present text presents this particularity, that the propulsion and the lift are obtained only with the wings or rotary airplanes and the rudder forces are also obtained with them.
These wings, circular and rotating, are arranged flat on each side of a fuselage and driven by one or more engines. They can be formed by discs or by a set of blades of any number. The device which has been produced has two rotating parts, one on each side of the fuselage and these rotating parts are formed by four blades p.
Propulsion - The direction of rotation of the blades is represented by arrows! .. 'and f "and a mechanical arrangement allows their action to be varied. They are provided with moving parts m and these moving parts are perpendicular to the plane of rotation in the hatched areas A, while in areas B, they are laid out flat, hitting the air only at a very low incidence.
It is easy to realize that, attacking the air only in zones A, the assembly is drawn along the arrow F.
This force constitutes traction or propulsion and the forward speed is proportional to the speed of rotation.
It can be enumerated according to the formula 2 # Rn; R being taken from the center of rotation to the center of the active thrust of the moving part.
The practical realization of this device was made by blades at the end of which the moving part has been suitably calculated on the surface to obtain
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sufficient traction at low rotational speeds; but it should be noted that the result can also be acquired with ailerons arranged in a drag or by single or double flaps, or even by the pure and simple rotation of the blade on itself.
So that the moving part of the blade which pivots on its longitudinal axis (or the ailerons in some cases) does not influence the whole of the rotating part, each blade has been articulated in the horizontal plane, at the point of attachment , to the patella. In fact, when the mobile part passes from the lying part to the vertical position, it passes through intermediate angles during which the action of the air acts in the same way as on a rudder. Depending on the direction of rotation, the entire blade is therefore stressed upwards or downwards.
But the centrifugal force also acts, so that each blade can freely oscillate before taking a position of equilibrium; hence the need to articulate the said ties.
In the device under construction, the moving parts which extend the blades are articulated in such a way that the resultant of the actions of the air is at all times directed upwards.
Support - It has been shown in aerodynamics that a vibrating wire resists advancement as much as a solid of the same volume as that determined by the vibrations.
By analogy, a propeller or a set of blades when they are in rotation, can be considered as a circular plane whose surface area would be equal to that of a circle of diameter equal to that swept by the blades.
Consequently, the group of blades once in rotation is equivalent to a plane of the same surface, the lift of which becomes sufficient at a reduced speed.
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In the present patent, the propulsion and the lift are obtained simultaneously with the aforementioned rotary wings, but the propellant alone, designed in the same way can be applied to all aviation or aerostation devices, as it is arranged flat or vertically, by blades fitted with flaps or movable parts or by means of discs also fitted with movable parts, attacking the air in only one direction so as to obtain the same results.
II - Strength of GOVERNMENTS. -
The blades have a well-determined incidence and according to the direction of rotation f 'and f "these incidences have their positive resultant, that is to say directed upwards. The point of application of this resultant is therefore the center of thrust which merges at all times with the axis of rotation.
On the other hand, the moving parts which attack the air in the hatched areas A, can also attack it at any angle or inclination that the rotary airfoil can take.
So if these rotary wings tilt on
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1; rolntive vitenne, i1 ('il iérriito unr' comnnnnnto P C? i {11rr 2) determining the ascent. This can vary from the vertical to any angle of inclination. The ascent and descent are therefore ordered by inverse and simultaneous inclinations.
In the above, the airfoils were supposed to turn at the. single speed; it is possible, by means of a moving differential, to vary these speeds on either side and consequently, to cause the change of direction. If, for example, the group on the right turns faster than the one on the left, there will be a change of direction to the left.
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definitive and as regards the rudder forces, they can be obtained entirely without the aid of any rudder: the rise and the descent by the inclination of the wings, the direction by the change of speed obtained by differential or any other process.
One can also obtain the change of direction by the suppression on one side or the other, of the action of the moving parts.
III - STABILITY
Thus, the blades are used at all times of their revolution; zones A they attack the air and provide propulsion; in all areas A and B they provide sustenance.
From a theoretical point of view, this movement, which is made up of vibratory movements in height and in continuous flat rotary movement, can be assimilated to the reciprocating movement of the beating of the wings of a bird. It is rowed and vibrated flight, the point of application of which is the center of the circular movement where the center of thrust merges, which remains strictly invariable at any angle of attack or incidence. Ascent and descent as well as the turns can therefore be done at any angle of ascent or inclination with any engine speed, without the center of thrust moving outside the center of gravity.
Self-stability is thus surely obtained without fear of risk of speed gates or a spin.
IV - REALIZATION
So that the center of thrust of the rotary wings is stationary, whatever the inclination, a special ball joint r, shown in Figures 3 and 4, has been made, on which the articulated fasteners s of the blades p are also shown, as well as that the cam t.
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The blades and their moving parts have a total length of 2m, 20 (two meters, twenty) which gives a circular surface of approximately 15m2 (fifteen square meters) for each wing. The moving parts of the blades have an area of 0m2, 40; the point of application of the latter is therefore approximately 1m, 90 from the center of rotation, which at a speed of 4t1 6 seconds, gives a tangential speed of 53m, 86 seconds or a theoretical forward speed of 190 KmH .
The pressure exerted on each blade varies with the square of the speed, this is what gives the tensile force, which must necessarily increase with the corresponding increase in resistance to advancement.
It can be represented by K S V 2 and work by K @ V 3 kilogrammeters. As the propellant can cause a fairly high forward speed compared to the number of revolutions per minute of the engine, the result is that this engine must be considerably reduced and consequently all the times less powerful.
This system therefore clearly shows great possibilities in terms of speeds compared to the power involved. It is this point that is important to emphasize: rapid displacement at low power, self-stability at all speeds and therefore safe and economical aviation.
Claims s
Aviation device whose wings are made up of one or more groups of several blades, providing propulsion and lift.
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