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Commande à ailes balançantes pour avions et bateaux formée par
La présente invention a pour objets de nouvelles formes d'exécution d'un avion à ailes balançantes et d'un dispositif de propulsion pour bateaux (selon le principe des brevets al- lemands 608521 et 618536).L'effet de perfectionnement consis- te essentiellement à augmenter le degré de rendement des ai- les oscillantes du fait que leurs mouvements s'opèrent sui- vant de nouveaux angles d'inclinaison aux différents points de la cambrure des ailerons oscillants.
Grâce à ces nouveaux angles d'obliquité,l'on a également la possibilité d'amélio- rer l'ordonnance des ailerons en logeant une partie de ceux- ci dans une aile sustentatrice additionnelle; celle-ci,qui n' est pas à balancement comme eux,leur donne appui à l'interven, tion de guidages,et comme elle entoure les liaisons élasti- ques des deux ailes sustentatrices,ces liaisons sont soustrai- tes à l'influence du vent subie en cours de trajet.
De plus, on accentue les hautes qualités de ce montage en donnant,aux axes de balancement des ailerons moteurs,des appuis sur des
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flèches de construction similaire à celle d'ailes sustentatri- ces.Outre cela,l'invention réside dans un perfectionnement au mécanisme de commande, en même temps qu'elle renforce l'ac- tion des ailes oscillantes dans l'eau;les buts visés par ce perfectionnement est d'améliorer la navigation suivant des courbes ainsi que de favoriser les manoeuvres pour l'arrêt, pour la marche arrière,pour les opérations de débarquement à quai et d'amenée contre une passerelle ou contre le flanc d' un autre bateau.
Les dessins annexés, qui matérialisent graphiquement 1' invention,en représentent,à titre d'exemple non limitatif, des formes de réalisation.Dans ces dessins:
La fig.1 est la vue de face d'un avion avec ailes à ba- lancement.
La fig.2 est une vue de cet avion projetée en plan.
La figo3 est une vue latérale de la disposition de ces ailes.
La fig.4 est une vue de face d'un mécanisme de propulsion pour bateaux, tandis que
La fig.5 en donne une vue projetée en plan.
La Figo6 est la vue latérale d'un mécanisme de propul- sion pour bateaux, tandis que
La Fig.7 en est une vue projetée en plan,lorsque les le- viers-pédales ont la. position extérieure.
La Figo8 est la vue latérale comprenant les bielles du système à levier-genouillère.
La Figo9 montre une grande embarcation,desservie par un équipage et aménagée de rangées de sièges ainsi que de radeaux qui peuvent être ramenés contre la coque de ce bateau.
La structure, par laquelle l'avion à ailes balançantes est porté, se compose de deux ailes de soutènement mobiles 1, 2,et des ailerons moteurs 3.Ces derniers,qui font également office d'ailerons sustentateurs,sont adaptés en suspension aux extrémités latérales de l'aile fixe 2,de façon à s'y mou- voir,par le concours des axes de balancement 4 et des contre- fiches 5 et 6 conformées en V,ainsi que du contrefort unique
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7.L'aile 1 du'haut est tenue fixée à l'aile 2 du bas par les contre-fiches 8,9,10 et 11,et elle est tenue fixée au fusela- ge 12 par un contrefort 13.Les ailerons moteurs 3 pénètrent, par leur bout intérieur et aux deux côtés,dans le creux de l'aile 1 où ils peuvent glisser, avec le mât 14 d'aileron mo- teur,
entre les galets 15 qui ont leurs appuis sur l'aile 1.
Les mâts 14,les contrefiches 5-6, conformées en V,et les rou- lettes ou galets 15 absorbent les efforts rotatoires des ai- lerons moteurs 3.
Cette subdivision de la structure portante en ailes fi- xes et ailes mobiles(ces dernières étant soutenues et portées par celles fixes) assure,pour un avion à balancement conçu se- lon l'invention,le maximum de solidité pour un minimum de poids ainsi que de résistance nuisible de l'air.Comparative- ment à l'ordonnance déjà connue des ailerons moteurs confor- mes au brevet 608521,il est établi une sorte de pont,par les ailes fixes l,pour combler le vide qui existerait sans ces ailes;ce vide est donc ainsi supprimé.Cette addition d'ailes fixes a aussi pour conséquence l'emploi d'ailerons moteurs plus petits.
Dans ces conditions, il devient possible d'adop- ter d es ailerons moteurs assez petits pour que ces parties de la structure portante puissent être mues sans le concours d' une force motrice artificielle,soit donc, tout simplement par la force musculaire de l'aviateuro
L'introduction des ailerons moteurs dans une aile por- tante fixe est rendu praticable,de par la présente invention, grâce à la courbure des bouts .d'ailerons moteurs,laquelle est en arc de cercle.Cet arc de cercle a pour point central l'axe de balancement 4 placé en contrebas.La. conséquence en est,com- parativement à la forme d'exécution précédemment brevetée, une modification de la courbure d'aileron dans toute la portée de l'arc de cercle;
les éléments,plutôt que d'accuser un angle T de levée dans le plan d'oscillation qui restait pour ainsi di- re le même angle sur toute la largeur de l'aile,comme c'était le cas précédemment, impliqUENT plutôt un angle T qui,en un
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point déterminé de la courbure de llaileron,est celui compris entre la tangente à cette courbure et la tangente à lare mar- quant la direction du mouvement(voir figol)oEn pratiquant l'e- xécution d'après le brevet 608521,on doit recourir à des an- gles de grande amplitude, puisque,dans cette conception,c'est l'entièreté de la structuré portante qui est mise en mouve- ment.La fig.l fait voir les différentes valeurs par lesquel- les passe cet angle ToDans le secteur A-B,on a un angle T qui est égal à zéro(emploi d'un arc de cercle au lieu d'une spira- le)
.Ce n'est qu'à partir de la ligne B que commence la varia- tion de l'angle T;contrairement à l'exemple de la spirale,en ce cas-ci il augmente,ce,avec une régularité avantageuse,dans la direction de l'extrémité de l'aile;à la ligne C,il atteint l'amplitude de 25 à 30 degrés.
Des essais ont été effectués avec des ailerons moteurs, sur l'eau,pour déterminer l'effet de cette nouvelle allure de l'angle T dans le plan d'oscillation. En ce qui concerne l'ef- fet de propulsion,un accroissement essentiel a été relevé par rapport à l'angle T d'auparavant,lequel augmentait dans le sens de l'intérieuro
Les figsol et 2 représentent l'avion à ailes oscillantes quand les ailerons moteurs ont été rentrés.L'actionnement, quand il est pratiqué manuellement,sbpère en poussant et en tirant le levier 16 qui est adjoint de poignées.Ce levier 17 est placé sur un arbre transversal 17 de sens horizontal,le- quel,à l'intervention des leviers 18 et des barres 19,est re- lié aux axes de balancement 4 avec le concours des leviers 20 qui y font suite.
L'arbre 17 peut être monté,sur l'avion,dans des paliers fixes ;mais il est également possible de disposer les appuis transversaux 21 de l'arbre avec faculté de basculer autour de l'axe longitudinal 22, Ce faisant,l'on arrive à rendre asymé- trique le déplacement des ailerons moteurs 3 quand le levier 16 est penché de côté,c'est-à-dire à avoir un des ailerons me. teurs rentré davantage,ou poussé plus en dehors,que l'autre.
,le
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Naturellement, cette influence'sur le mouvement des ailes indi- viduellement, telle qu'on vient de l'exposer,pourrait s'obte- nir aussi de toute autre manière à volonté.C'est là unéffet qui peut être réalisé pour la direction de l'avion en sens transversal,en lieu et place d'une distorsion des ailes,plus difficile à pratiquer.
Quand on a poussé le levier 16 en avant, les deux aile- rons moteurs sont tirés dans l'aile portante 1 et ils sont tous deux sortis quand on a. tiré ce levier 16.0r,on pourrait tout aussi bien recourir à des moyens d'action élastique pour 'faire sortir ces ailerons:par exemple,employer des câbles en caoutchouc 23.Ceux-ci,lors du vol plané ou bien à certaines phases de ce vol,seront tendus par suite de la pouss0ede bas en haut des ailerons moteurs,d'où une récupération de tra- vail ou de force.Dès lors, ces cables en caoutchouc constitu- ent une très importante partie constitutive, en particulier lors du vol à balancement accompli au moyen de la force mus- culaire;
de plus,ils font office d'organes amortisseurs quand les ailes sont ramenées.Les câbles en caoutchouc ont,en 24, leur point d'attache dans l'intérieur de l'aile portante 1; ils sont entièrement à l'intérieur de celle-ci.Ces câbles at- taquent des tiges 25 en saillie sur les ailerons moteurs.
Le gouvernail d'altitude 26 sera, avec avantage,actionné par un levier à main spécial pouvant affecter la forme d'une poignée 27 à mouvement rotatoire.Quand les ailes sont en mou- Vement,ce gouvernail d'altitude est maintenu en position fi- xe;il remplit essentiellement la fonction d'un organe amor- tisseur.C'est moyennant un battement d'ailes plus rapide ou plus lent clue l'on contrôle la hauteur.Pour les départs et les atterrissages,l'appareil est équipé des roues 28,qu'on peut d'ailleurs remplacer par des flotteurs oblongs.
Il n'est pas nécessaire que l'actionnement des ailerons moteurs soit limité à une commande manuelle;on peut également se servir des pieds en agissant sur des pédales rattachées par des barres à ces leviers à main 16;les figs.4 à 9 en font
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voir la possibilité.
Sur la planche 29 est fixé un châssis ouvert 30 qui sup- porte,dans sa partie du bas,l'arbre horizontal 31,avec appuis dans des paliers,tandis qu'à la partie du haut,il est équipé des paliers des axes de balancement 4. Le levier médian 32 est fixé sur l'arbre 31 et-,Par l'intermédiaire de la bielle 33, il est en liaison mécanique avec le levier à main 17 de l'ar- bre horizontaloLe levier 18 est également relié à l'arbre 31; de même qu'aux figures 1 et 2, dans les figures 4,6 et 9 aussi cet arbre transversal horizontal est en liaison mécanique a- vec les axes 4 des ailerons moteurs ou des pales motrizes 3 par l'intervention des leviers 18,des tiges 19 et de leurs leviers 20,ce qui assure leur actionnement à l'aide du levier à main 16.
Il est donc adjoint, à l'arbre horizontal 17,un deuxième arbre parallèle 31,auquel sont fixés les leviers 34 et 35 pour la commande par les pieds.Les deux leviers pédales peuvent,en adoptant une disposition connue quel conque,être fixés à l'arbre 31,de manière à avoir, quand on pousse les deux jambes en avant,une course opérante tandis qu'au mouve- ment qui consiste à retirer les jambes,il n'y aura aucune pro- duction de travail.
Dans le but de mieux utiliser la force musculaire, il faut,toutefois,chercher à n'avoir aucune inter- ruption de travail ;mieux une prestation continue d'un travail moins considérable.Afin d'y arriver(voir fig.7),il n' y a qu'un des leviers à pédale,celui 34, qui est relié fixe- ment à l'arbre horizontal 36.En outre,les deux leviers à pé- dale 34 et 35 sont disposés avec faculté de se mouvoir en sens mutuellement inverses,par L'emploi d'un levier à bras égaux 36 avec axe vertical et des barres de poussée 37 et 38.
C'est ce qui assure la possibilité d'une prestation de tra- vail avec l'une puis avec l'autre jambe successivement.
Le mécanisme ainsi décrit procure un battement d'aile à chaque course de travail .Le nombre de battements par minute qu'il est physiquement possible d'obtenir est ainsi confiné entre 80 à 90.A fin que ce chiffre puisse être doublé sans a-
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voir à augmenter le nombre des courses de travail,il a été prévu Inadaptation de barres courtes 39 qui, selon la fig.8, sont prises en remplacement des tiges 19.En reliant ces bar- res 39 au levier 32 et à la bielle 33, on réalise une presse à coude ou genouillère grâce à laquelle une course travail- lante de la bielle 33 donne lieu à deux battements d'ailes.
Naturellement, lorsqu'on emploie des leviers coudés en vue d'un double battement d'aile,les forces d'inertie des ai- les se font sentir,notamment,lorsque les. leviers coudés sont à la position d'extension.Ces forces d'inertie peuvent être maîtrisées par action manuelle, quand il s'agit du battement simple,comme cela se passe pour les marteaux à forger.De fa- çon analogue,quand il s'agit du double battement,on peut maï- triser les forces d'inertie moyennant une disposition des manches 40(figol)qui peuvent tourner autour de l'axe de ba- lancement 4,et sont adjoints au levier 20;
dans ces conditions les manches 40,appuyés par l'action de ressorts,peuvent li- brement se pencher vers le bas avec les pales motrices ou les ailerons moteurs,leur maintien à la position normale n'étant accompli que par les ressorts 41.
Cette ordonnance en suspension des ailes avec une lati- tude de jeu élastique convenable,permet de pratiquer le bat- tement d'ailes double sans qu'il s'exerce aucune action nui- sible des forces d'inertie sur les paliers et les axes du système.Si,notamment,les bras de levier de la presse à coude prennent la position d'extension,par l'effet des forces d'i- nertie des ailes,les manches 40 quitteront quelque peu leur position du bas,avec intervention des leviers 20, et,pendant ce laps de temps,ils transmettront la force vive aux ressorts 41.
Par la déviation rétrograde des manches 40, on obtient une deuxième latitude de jeu pour la fixation des ailes.Cette déviation des manches à 1'3'effet de préserver le dispositif en l'éventualité d'un choc contre des obstacles, et elle per- met aux manches d'être ramenés,ainsi que les pales motrices,
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sur le bateau(fig.5).
A. cette fin, on a prévu, pour les manches 40, la disposition qui leur permet de tourner autour du bouton pi- vot 42 du levier 20; à leur position normale, ils sont em- pêchés de tourner en avant grâce à un arrêt 43. Le boulon pivot 42 peut prendre appui sur l'axe de balancement 4 grâce à une douille en oeillard, et constituer ainsi la liaison à jeu libre des manches 40, en vue d'échapper à l'action des forces d'inertie citée plus haut.
L'adaptation des paless motrices 3, opérée, de façon connue, leur permet de tourner sur le bout rond du manche; elles sont maintenues à la position normale, afin de ne . pouvoir bouger vera l'avant, par un arrét 44 ; de plus, elles sont préservées de tomber de leur support grâce à l'aména- gement d'une rainure dans laquelle passe une vis 45. L'are de pale motrice est calculé pour que l'angle de battement T augmente vers l' intérieur. lan valeur la plus favorable de cet angle, au bout extérieur de la pale motrice, donc en G, est comprise entre 25 et 30 degrés ; on a une amplitude favo- rable aussi au bout intérieur en D, soit un angle entre 10 et 15 degrés.
A la position médiane, en E, donc, à hauteur du niveau de l'eau, il est de 15 à 20 degrés; c'est le sec- teur D-F qui limite la portée des battements.
Le siège du pilote 46 et le dossier 47 viennent complé- ter l'installation de commande. On peut avoir une pluralité de sièges placés l'un derrière l'autre,et, de chacun d'eux on peut actionner, sans difficulté sérieuse, les deux pales motrices ; car, grâce au levier à bras égaux 36, avec barres de butée 37 et 38, on est dans des conditions favorables pour que des passages puissent prendre part à la manoeuvre Il est simplement nécessaire de donner aux barres 37 et 38 un supplément de longneur en conséquence, et d'installer des leviers à main pour les dits passagers.
Pourvu que ces barres 37 et 38 soient suffisamment prolongées vers l'avant, les le- viers à bras, égaux 36, interposés entre les barres de butée
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pourront faire également office de leviers à pédale, pour permettre aux passagers la manoeuvre au pied. Si l'un de ceux-ci est assis vis-à-vis du pilote,il n'est pas néces- saire que le levier à bras égaux soit prolongé plus en a- vant.
C'est du choix des arbres horizontaux 17 et 31 que dé- rive une si grande diversité d'applications. Et c'est de là aussi que dérive un accroissement de solidité en même temps qu'une diminution de poids de tout le système, étant donné que l'arbre de commande se trouve dans le plan du siége.
Pour l'application à des bateaux ou à des avions plus grands, il y a également possibilité de monter le même dis- positif pour deux pilotes qui seraient assis l'un à coté de l'autre; alors, le mécanisme de commande pourrait être actionné par un équipage réparti \ en deux rangées. La fig.
9 en fait voir l'adaptabilité à une barbue de sauvetage ou bien à une chaloupe de pêche ( me par l'arrière). Un y voit la concordance entre les nombres choisis et le dispo- sitif qui a été décrit. S'est en raison de l'arbre horizon- tal 31, régnant de part en part, et de la liaison des le- viers à pédale 35 à jeu libre, par le concours de l'accou- planent rigide 48, que, inévitablement, deux personnes, as- sises cote à cote, peu vent agir en coopération parfaite.
11 va de soi que, s'il s'agit de grands navires.d'au** très points de vue militeront pour fixer l'ordonnance des pales motrices. Vu l'espace disponible pour installer les manches 40 et le mécanisme, il n'est pas nécessaire que ces pales ,soient aussi écartées de la coque que s'il s'agissait d'embarcaticATIONS PLUS petites; de plus, le tirant d'eau y est, lui aussi.supérieur à celui de simples barques ou chaloupes.
C'est ce qui permet de négliger les mesures de précaution connues et de les remplacer par des dispositions nouvelleso Alors, il conviendra que les manches 40 accomplissent leurs
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mouvements dans des boîtes 49 qui serviront aussi de lo- gement aux axes d'oscillation 4 et, en traversant des fentes pratiquées dans le coté de la coque, ils auront leur extré- mité à l'air libre. Ces boîtes 49 étant au dessus de la surface de l'eau, donneront une fermeture étanche aux fen- tes pratiquées dans les côtéx.
Quand le navire devra en accoster un autre, ou bien quand il faudra opérer le débar- quement sur une rive, les pales motrices pourront être ins- tantanément rabattues contre le côté du navire, où elles seront protégées par des longues tringles 50 dans lesquel- les sera pratiquée, à l'endroit destiné aux pales, la solu- tion de continuité voulue pour le passage de ces dernières.
Quant à la marche arrière on bien au virage en subis- sant l'action des mouvements de la mer et du vent, leur accomplissement sera facile moyennant déplacement des pales motrices. A cette fin, ces dernières pourront tourner d'un axe de position à peu près perpendiculaire au manche, et, de l'intérieur du bateau, elles pourront être tournées de 180 degrés par l'actionnement d'un levier à main.
La fig. 9 montre celle de gauche, à laquelle on a donné la po- aition voulue pour une marche arrière, tandis que la pale motrice de droite a la position voulue pour une marche . avant : dans ces conditions, il y aurait.un mouvement plutôt giratoire du bateauQuand on règle en vue d'une marche ar- rière, le degré de rendement des pales motrices est faible parce qu'alors onn'a pas un angle T d'amplitude favorable ; mais ce peu de rendement effectif ne nuit pas à l'accomplis- sement de manoeuvres telles que le virage du bateau et sa marche arrière.
Des navires construits comme on l'a indiqué en fig.9 peuvent être hermétiquement fermés par un tillac 52. auquel cas les pales motrices, plutôt que de tourner par l'action directe du levier fil, pourront être animées de ce mouvement, par exemple, au moyen d'un engrenage à vis sans fin, avec manivelle de manoeuvre, l'actionnement ayant lieu de l'in-
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térieur du navire.
Bien entendu, si c'est l'emploi de la force musculaire qui figure au premier plan dans cette description, rien n'empêche d'employer une force motrice pour l'actionnement des dites pales. De plus, il pourra être fait usage d'autres mécanismes pour la transmission de force aux ailes motrices ou aux pales motrices. De plus, on pourrait adjoindre, à des organes ad hoc, de ces mécanismes, particulièrement en cas de chiffres de battement élevés, des accessoires ayant pour effet d'amortir les oscillations.
REVENDICATIONS.
En résuma, je revendique comme de mon invention:
1 ) Commande à oscillation, pour transmettre aux avions et aux bateaux, les mouvements ascentionnels et de propulsion; consistant en une ou plusieurs paires d'ailes motrices, ou de pales motrices, à courbure, et à profil respectivement aérodynamique ou hydrodynamique; ces ailes ou ces pales pou- vant osciller vers le haut et vers le bas autour d'un axe qui est écarté en sens radial des dites ailes ou pales;
la cour- bure de celles-ci étant telle que chaque mouvement accompli par un de leurs points se compose de deux mouvements dis- tincts, dont un suivant la tangente à la courbe, et l'autre, dirigé en travers de ce mouvement, caractérisée en ce que l'angle 7 qui est formé entre ces deux tangentes dans le plan du balancement ( angle de battement) augmente en se rappro- chant de l'extrémité libre de l'aile motrice ( ou de la pale motrice).
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