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Aéroplane.
Demande de brevet de Gravide Bretagne.
La présente invention se rapporte aux aéroplanes du genre dans lequel la sustentation dérive complètement ou partiellement d'un système d'ailes rotatives disposé au-dessus de l'appareil et habituellement désigné sous le nom de "rotor", lequel tourne autour d'un axe plus ou moins vertical, et en particulier à ceux de ces aéroplanes dans lesquels le rotor est auto-giratoire, c'est-à-dire est mis en rotation penaant le vol sous l'action du vent produit par le vol, bien qu'elle soit applicable aux rotors qui peuvent être commandés mécaniquement pendant le vol.
Dans les aéroplanes de ce système, il est déjà, connu d' effectuer ou de faciliter le virage de l'ééroplane en montant le rotor de manière qu'il puisse être incliné latérale-
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ment dans l'un ou l'autre sens, et il est également connu de prévoir une inclinaison du rotor dans une direction en avant et en arrière pour permettre de modifier la direction du vol relativement à, l'horizontale.
A cet effet, le rotor est habituellement monté sur un mêt suspendu dont l'extrémité inférieure peut se aéplacer aussi bien à droite qu'à gauche, ainsi qu'en avant ou en arrière.
Il a cependant été reconnu que lorsque le rotor est incliné latéralement, c'est-à-dire à droite ou à gauche de l'axe longitudinal de l'aéroplane, l'angle d'incidence de toute pale du rotor qui est dirigée dans le sens en avant et en arrière se trouve modifié et, de plus, que le sens de cette variation (c'est-à-dire si elle opère pour augmenter ou pour diminuer l'angle d'incidence) est opposé suivant que la pale se trouve dans une direction en avant ou dans une direction en arrière. C'est pourquoi il sera évident que chaque fois qu'une inclinaison latérale du rotor est effectuée, l'assiette longitudinale de l'aéroplane se trouve renversée.
L'objet principal de cette invention est de procurer un dispositif par lequel est obtenue une compensation automatique pour maintenir l'assiette de l'aéroplane quand le rotor est incliné latéralement dans l'une ou l'autre direc- tion.
A cet effet dans un aéroplane du genre aécrit ou pour un tel aéroplane est prévue, suivant cette invention, la combinaison de moyens pour incliner le rotor latéralement relativement à l'aéroplane et de moyens pour compenser la variation de l'angle effectif d'incidence de la pale ou des pales du rotor,qui se trouvent dirigées en avant et en arrière, variation qui est causée par l'inclinaison latérale.
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Plus particulièrement, l'invention prévoit, des moyens, pour incliner le rotor latéralement par rapport à l'aéroplane, en combinaison avec des moyens pour amener le dit mouvement latéral à déterminer un mouvement simultané en avant et en arrière du rotor. Il est inutile de dire que la direction du mouvement en avant et en arrière ainsi obtenu doit être telle qu'elle donne la compensation nécessaire tout en maintenant le rapport approprié entre les angles d'incidence des pales quand elles se trouvent dans les positions en avant et en arrière respectivement.
Sous une forme encore plus particulière, l'invention prévoit un organe de support du rotor sur lequel le dit rotor est monté de manière à pouvoir tourner, et des moyens pour porter le ait organe de telle sorte qu' il puisse être incliné latéralement ou longitudinalement par rapport à l'aéroplane, en combinaison avec des moyens pour produire un mouvement simultané en avant et en arrière du dit organe da support quand le moyen sur lequel ce dernier est monté est actionné pour incliner latéralement l'organe supportant le rotor.
( Le terme moyen est employé pour combinaison, système, dispositif).
Dans un moàe de construction approprié, l'aéroplane comprend un mât ou organe similaire portant le rotor et qui est monté à pivot à son extrémité inférieure en vue d'un mouvement oscillant soit latéralement soit longitudinalement, en
Combinaison avec un moyen qui assujettit le mât ou organe similaire à une partie fixe de l'aéroplane et est assemblé au mat ou à l'organe similaire dans une position décalée ou compensée relativement à l'axe longitudinal et à l'axe transversal de pivotement du mât ou organe similaire, l'arran- gement étant prévu de telle sorte que l'dscillation latérale du mât ou organe similaire s'effectue simultanément avec un
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mouvement longitudinal de ce dernier.
L' inclinaison longitudinale du rotor peut être modifiée soit primitivement soit pendant que l' aéroplane est en vol sous la commande du pilote.
Dans le mode de construction ci-dessus, le mât ou organe similaire portant le rotor est pourvu, à son extrémité inférieure, d'une forme de châssis ou organe de support ou moyen équivalent qui est susceptible d' osciller autour de son axe longitudinal (pour l'inclinaison latérale du rotor) et autour de son axe transversal (pour l'inclinaison en avant et en arrière du rotor), le mayen pour assujettir le mât ou organe analogue à la partie fixe de l'aéroplane consistant en une articulation de fixation ou dispositif similaire qui est attaché au ait châssis ou support ou moyen équivalent dans une position décalée en arriè re de l'axe transversal et aussi latéralement par rapport à l'axe longitudinal.
Une autre caractéristique de l'invention'consiste dans la possibilité d'employer, pour obtenir l'inclinaison latérale, ces moyehs du genre décrit dans le texte du brevet 599.551 délivré à l'un des demandeurs du brevet d'origine, comme étant utilisés pour faire varier les angles d'incidence des hélices aériennes, des pales ou ailes rotatives et des propulseurs.
Suivant l'invention décrite et revendiquée dans le dit texte, les moyens pour faire varier les angles d'incidence des pales ou autres organes similaires tournants comprenaient deux parties coaxiales disposées pour tourner dans le support d'un axe de charnière, et un organe de pivot de manivelle sur lequel chaque pale était montée pour tourner, l'axe de l'organe de pivot de manivelle étant incliné relativement à l'axe commun des parties coaxiales.
Avec ce dispositif (qui doit être compris comme
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en rotation autour de son axe longitudinal de manière à modifier son angle d'incidence avec son plan général de rotation, et le plan dans lequel l'axe du pivot de manivelle est incliné quand il se trouve dans sa position moyenne est le plan général de rotation. D'autre part, il faut remarquer qu'en adaptant le système pour incliner le rotor suivant la présente invention, le plan dans,lequel l'axe du pivot de manivelle est incliné quand le rotor se trouve dans la position normale ou intermédiaire, est un plan autre que celui de l'axe du mât, par exemple, à angle droit avec ce dernier.
On comprendra facilement que par l'emploi d'un dispositif de cette sorte, le mât ou le châssis, ou organe équivalent qui le porte, peut être incliné latéralement à. volonté en faisant tourner les parties coaxiales de l'organe du pivot de manivelle, tandis qu'en même temps il est libre d'osciller autour de l'axe àu dit organe de pivot de manivelle (c'est-à-dire dans une direction longitudinale).
En assemblant ces parties'dans un aéroplane, il sera évident que lorsque l'organe du piv:bt de manivelle ou autre organe équivalent est incliné par rapport à l'axe de ses parties de support, l'axe de l'organe de pivot de manivelle ou bien celui des dites parties de support, peut être disposé à angle droit par rapport à la ligne centrale de la machine, mais dans la pratique on préfère, suivant la présente invention, adopter la seconae de ces alternatives, puisque l'oscillation longitudinale du mât peut alors avoir lieu le long d'une ligne inclinée par rapport à la ligne centrale de la machine et que, par conséquent, le déséquilibre de la sustentation dû à la variation dans les angles d'incidence des pales qui s'étendent latéralement sera compensé, au moins dans une certaine mesure,
par le déplacement du centre du rotor relativement au centre de gravité de l'aéroplane.
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Une autre caractéristique de cette invention consiste dans l'utilisation de la dite articulation recalée de l'attache du mât du rotor comme un moyen pour modifier l'assiette de l' aéroplane en modifiant l'inclinaison longitudinale du mât. A cet effet, la dite articulation peut être attachée par son extrémité inférieure à un ancrage qui est de préférence adapté pour être commandé du poste du pilote de l'aéroplane.
Cet ancrage réglable peut être d'une forme appropriée quelconque, mais peut aussi comprendre de préférence une douille ou un tambour adaptés pour former un joint universel avec l'extrémité de l'articulation, la douille ou le tambour étant vissés dans une partie fixe appropriée et que l'on peut faire tourner pour le réglage au moyen d'un câble relié à une commande dans la cabine du pilote ou de toute autre manière connue.
Un mode d'exécution de l'objet de l'invention appliqué à un mât de support du rotor porté sur un axe de charnière ou un organe de manivelle en forme de Z sera décrit, simplement à titre d'exemple, en se référant aux dessins ci-joints, dans lesquels :
La fig. I est une élévation partiellement en coupe d'une partie de la con struction du rotor et montre la méthode de montage du mât de support du rotor pour son inclinaison latérale et dans la direction longitudinale.
La fig. 2 est une vue en plan suivant la ligne C-C de la fig. I.
La fig. 5 est une coupe suivant la ligne D-D de la Fig. 2 en regardant en arrière.
La fig. 4 est une élévation en bout, partiellement en coupe suivant la ligne E-E de la Fig. 2 en regardant en avant.
Dans un mode d'exécution de l'objet de l'invention,
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le mât creux I sur lequel tourne le rotor I A a son extrémité inférieure en forme de fourche pour constituer deux bras parallèles 2 et 3 qui descendent verticalement. Ces bras sont supportés à pivot près des extrémités de leurs faces par l'organe de pivot de manivelle ou tambour 5 du dispositif de manivelle en Z pour permettre l'inclinaison latérale du mât I, et des joues latérales 6 et 7 qui sont assujetties aux bras et se prolongent en arrière de ces derniers, sont réunies entre elles près de leurs autres extrémités par un organe transversal 8 auquel est assemblé une articulation de fixation 9 en forme de joint universel, ainsi qu'il sera décrit plus loin.
L'axe de l'arbre 10 auquel est fixé l'organe du pivot de manivelle ou tambour 5 est disposé à angle droit par rapport à la ligne centrale longitudinale A-A de l'aéroplane, et en conséquence le tambour 5 lui-même forme un angle avec la dite ligne centrale; les bras parallèles 2 et 5 ainsi que les joues latérales 6 et 7,étant à angle droit avec le tambour, sont à leur tour inclinés par rapport à la ligne centrale longitudinale de la machine. La position du mât I peut *être exactement au-dessus ou légèrement en arrière du tambour 5, tandis que les joues latérales 6 et 7 s'étendent sur une distance relativement grande en arrière du point où le mât est monté sur le tambour, jusqu'au point où l'articulation de fixation 9 est attachée.
Il est préférable de monter le mât de manière que son axe vertical se trouve entre le tambour 5 et l'articulation de fixation 9, puisque de cette manière la charge est répartie plus également entre ce;5 deux parties. Cette caractéristique est aussi importante pour faciliter la mise en pratique de l'invention décrite dans la demande de brevet en instance et relative au réglage des angles, d'incidence des pales de rotor.Suivant la dite demande de brevet en instance, le dispositif qui actionne la commande
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d'incidence a son axe confondu avec l'axe de rotation du rotor et comprend, dans une forme d'exécution, un arbre de commande II, Fig.
I, disposé pour monter et descendre dans le milieu du mât I du rotor et accouplé, par un mécanisme â levier et articulation, au dispositif de variation de l'incidence. Il est évidemment désirable de laisser un intervalle pour la passage au dit arbre de commande à travers le support du rotor et c'est pour cette raison que les deux inventions soit de préférence employées simultanément. Le mouvement de va et vient du dit arbre de commande de l'incidenpe peut naturellement être simplement à glissement, cependant dans le mode préféré d'exécution qui est décrit, l'arbre de commande est en liaison avec le mât I qui porte le rotor, au moyen d'un pas de vis, de sorte que la rotation de l'arbre dans un sens ou dans l'autre entrainera le mouvement alternatif vertical simultané de l'arbre dans le mât.
La rotation du dit arbre est effectuée de toute manière appropriée au moyen d'une commande actionnée par le pilote, par exemple, par un câble souple sans fin roulant sur une poulie à gorge 12 fixée à l'extrémité inférieure de l'arbre, tandis que des joints télescopiques et universels sont prévus en des points appropriés pour permettre les mouvements de va et vient et oscillants de l'arbre.
Un dispositif construit suivant la présente invention, avec ou sans l'arrangement des moyens pour actionner la commande d'incidence qui vient d'être décrite peut aussi être utilement combiné avec les caractéristiques de l'invention faisant le sujet d'uns autre demande de brevet également en instance et relative à un pignon 13, Fig. I et 2, pour la transmission initiale d'une commande positive
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au moyeu du rotor I A.
Suivant cette invention, le pignon 13 est monté de manière à pouvoir être engrené ou désengrené avec une roue 14 dentée intérieurement, fixée au moyeu du rotor et qui, dans une forme d'exécution, est décrite comme étant monté excentriquement sur un support 17 pouvant tour-- ner.
En combinant la dite invention avec la présente, le support au pignon ou carter extérieur 15 est porté par les extrémités inférieures des bras 2 et 3 du mât au rotor.Ainsi dans un mode d'exécution de l'invention et aans son application à la commande d'une roue dentée intérieurement 14 fixée au moyeu du rotor I A, le pignon est décrit comme étant monté à l'extrémité supérieure de l'arbre 16 qui peut tourner dans un carter 17, lequel à son tour est monté de manière à tourner dans le support 15 porté par les bras 2 et 3.L'arbre 16 est légèrement excentré dans le carter 17, de sorte que ce dernier étant mis en rotation, le pignon se déplace dans un arc d'un cercle ayant un rayon égal à la distance entre son axe propre et celui du support 15.
Le pilote peut faire tourner le support ou carter 17 de toute manière approprié e . Par exemple, un câble peut être attaché à l'extrémité inférieure du carter et conduit sur des poulies ou autres moyens similaires, jusqu'à un levier ou à un volant de commande placé dans la cabine du pilote de l'aéroplane. Le carter peut aussi être commandé au moyen d'engrenages ou par un système approprié de bielles et de leviers.
Bien qu'elle soit décalée en arrière de l'axe du mât I, l'articulation d'attache 9 est aussi décalée latéralement relativement à la ligne centrale longitudinale B-B autour de laquelle s'effectue l'oscillation latérale du mât I. Sur l'extrémité supérieure de l'articulation est vissée une chape 18 à laquelle est assujetti un bloc 19
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pouvant glisser sur le pivot transversal 8 au moyen d'un axe 20 qui traverse la chape et le corps du bloc. Le bloc 19 est ainsi réglable axialement le long du pivot 8, de sorte que l'étendue de son décalage latéral par rapport à la ligne centrale B-B peut être modifié suivant le besoin.
Dans la construction représentée, le bloc est logé entre une rondelle 21 et un tube d'écartement 22 pouvant évidemment être remplacés l'un et l'autre par des organes similaires de différentes longueurs pour fixer le bloc dans des positions.variées sur le pivot 8. D'autre part, il serait naturellement très simple de prévoir un moyen de faire varier la position du bloc sur le pivot 8 aussi bien au sol que pendant le vol sous le contrôle du pilote, par exemple, en prévoyant un filetage sur le pivot 8 et en faisant tourner ce dernier de la cabine du pilote à l'aide d'une commande appropriée.
Pour permettre l'inclinaison latérale du mât I, l'articulation possède un joint de cardan à son extrémité inférieure avec un tambour de commande 25 vissé dans un écrou 24 fixé sur la base 25 de la construction 26 qui porte le rotor et qui est montée sur une construction en forme de pylône (non représentée) fixée au fuselage de l'aéroplane.
Le dit tambour est pourvu à son extrémité inférieure de rainures 27 sur lesquelles est enroulé un câble souple continu dont les deux extrémités sont attachées à un organe de commande approprié, dans ce cas un volant, disposé dans la cabine du pilote ou autre part. Dans ce aispositif, le pas aes rainures 27 du tambour 25 est égal et de même sens que le filetage de réglage du tambour et de l'écrou 24, de sorte qu'en s'éloignant du tambour, le câble reste à une hauteur constante ce qui facilite son guidage.
La robation ae l'axe 10 du pivot de manivelle ou tambour 5 pour opérer l'inclinaison latérale du mât I peut
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être exécutée de toute manière appropriée. Par exemple et comme représenté dans les dessins, cette rotation est'obtenue au moyen d'un arbre tournant 28 et d'une roue hélicoïdale 29, le dit arbre 28 étant commandé à la main de toute manière appropriée. Il peut être aussi commandé mécaniquement, et dans ce cas, comme représenté, il est pourvu d'un tambour à rainures 30 sur lequel est enroulé un câble sans fin attaché par ses deux extrémités à une commande dans la cabine du pilote.
D'autre part, dans un autre mode d'exécution, l'axe 10 tourne à l'aide d'un organe de commande monté à pivot dans le poste du pilote et accouplé à l'axe par un dispositif à bielle et à levier.
L'opération s' exé cute de la manière suivante:
Quand le rotor doit être incliné, on fait tourner l'axe 10 au moyen de la commande mentionnée plus haut. Par suite du montage du mât I sur l'axe de char niè re ou l'organe de manivelle en Z décrit ci-dessus, le ré sultat ae cette rotation, si rien ne venait s'y opposer, serait de communiquer au mât un simple mouvement d'inclinaison latérale dans une direction parallèle à l'axe du dit pivot de manivelle ou tambour 5.
Comme cependant le mouvement latéral possible du mât est contrarié par l'articulation de fixation 9, ce mouvement est converti en un mouvement partiellement latéral et partiellement longitudinal, ce dernier mouvement étant dirigé en avant sur un côté et en arrière sur l'autre côté d'un plan perpendiculaire à l'axe B - B. La direction du mouvement longitudinal du mât pour une direction donnée de mouvement latéral du même organe dépend de la position de l'articulation de fixation relativement à l'axe B-B autour duquel s'effectue l'inclinaison latérale, et elle est renversée si le décalage de la dite articulation est changé de droite à gauche ou vice versa du dit axe.
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En fait, crans le cas présent dans lequel le rotor, vu d'en dessous, tourne dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre et dans lequel l'axe autour duquel s'effectue l'inclinaison longitudinale se trouve en avant du point de fixation, ce dernier demande à être décalé vers le côté bâbord de 1'aéroplane.
L'inclinaison longitudinale du mât est simplement un mouvement ae pivotement autour de l'axe de l'organe de pivot de manivelle ou tambour 5 et perpendiculairement à cet axe, et le réglage longitudinal du mât peut être modifié en tour- nant le tambour fileté 25 auquel est assemblé l'articulation de fixation 9, cornue décrit.
Dans l'aéroplane auquel est appliquée la construction spécifique ci-dessus, la commande longitudinale de l'aéroplane est effectuée en vol par l'emploi de gouvernails ae profondeur pivotés sur le plan fixe arrière.