<Desc/Clms Page number 1>
Perfectonnements aux hélicoptères
Cette invention se rapporte à un aéronef à voilure tournante ayant un rotor principal unique pour la sustentation,normalement entraîné par force motrice dans le vol.
Un objet de l'invention est de réaliser un dispositif perfec- tionné pour équilibrer le couple d'un hélicoptère ayant un rotor principal unique,pour réaliser une économie de force motrice, à toutes les vitesses d'avancement de l'aéronef, aussi bien que dans la montée verticale ou le stationnement pour stabiliser l'aéronef dynamiquement, pour minimiser la vibration du rotor,pour obtenir le fonctionnement sûr de l'aéronef dans une panne de force motrice et pour propulser l'aéronef sans que le rotor principal bascule en avant à des angles d'incidence non désirés par rapport au trajet de vol
Un autre objet de l'invention est de prévoir un système de commande pour un tel aéronef
Dans un hélicoptère selon l'invention ayant un rotor principal unique pour la sustentation,
un rotor auxiliaire de portance est disposé en dedans de l'aire de projection en plen du disque de rotor principal, avec son axe de rotation placé excentriquement par rapport celui du rotor principale Le rotor principal peut donc être considéré comme superposé au rotor auxiliaire . De préférence, les deux rotors sont disposés latéralement et sont reliés ensemble par une transmission,une certaine proportion de la puissance totale
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
en'vol orn01 donc absorbée par le rotor auxiliaire.
Di,US Ull tel dispositif, le couple du. rotor pi<ii:cipi:1 est équilibré pD' une inolinpisou t.VRl1t de l' axe du rotor auxiliaire p l'apport L. celle de l'axe du rotor rizicïpl,cLui-ci étant bas- culé en arrière dans le vol stationne pour compenser la composante avant de la force propulsive' de la poussée du rotor auxiliaire., La vitesse en avant de l'aéronef peutêtreobtenue en réduisant l'incliaison en arrière du vecteur de poussée du rotor principal,
EMI2.2
permettant aillsi à 18 composante avant de la force propulsive de la poussée du rotor auxiliaire de propulseur 1'aéronef.
En superposant les rotors de cette manière il n'est plus nécessaire de maintenir une valeur relativement élevée de la charge du disque, ce qui est la tendance lorsqu'un rotor auxiliaire est disposé pour l'équilibrage du couple une distence de l'axe du rotor principal plus grande que le rayon de celui-ci. Par consé - quant, la perte de puissance produite peut 'être maintenue à un
EMI2.3
minimum et ceci est pprticulièrement important pour l'économie de puissance pendant le stationnement ou le montée verticale.
Le fai- ble charge de disque qui est nécessaire pour minimiser le perte de
EMI2.4
puissance produite tendrait à accroître le couple du rotor princi- pal si ce n'était le fait que, dans la présente invention,une pro- portion notable de 1s puissance totale est absorbée par le rotor >à>;iliiie,iéà.-1ixznt ainsi In puissance sur lg;totor principal et en'iJêcÎlallt le couple de devenir excessif 1>;ii' suite de la f!Üb1e vites.:;; ,ü3l1i ll'e du rotor principal. Il est évident que l)OU une vitesse donnée do l'e:xtJ'éri1Íté de pelé,plus le :t1:Jon du rotor est .;i'aà.iâ,pl.-1s ln vitesse angulaire est ds;1 vle.
L'éconoctie ùe puissance peut ôt'!.'t' obtenue pussi a. toutes les vitesses d'avsncenjent en réduisant 11[,::1:;10 d'incidence du disque de rotor principsi pnr rapport -,u trrjet de vol,empêchant ainsi un écoulement axial élevé de l'air à travers le disque de rotor prin- cipal, qui rend la distribution de portance sur le disque variable et inefficace et peut avoir pour effet un décollage périodique de @ 'l'air à l'extrémité des pales aux vitesses d'avancement élevées ,
<Desc/Clms Page number 3>
doit être évitée, l'aéronef lui-même doit êtrebasculé sensible- ment au même angle par rapport au trajet de vol.
Quoique l'accrois sement résultent de la résistance aérodynamique du fuselage puis- se ne pas être importante ( c'est cependant une autre raison du défaut d'économie de puissance aux vitesses de translation élevées dans certains types d'hélicoptères), le confort de l'équipage et des passagers est compromis .
La présente invention réalise aussi la commande! ou le réglage de l'assiette) de l'aéronef perfectionné. Le réglage des embardées, sensiblement indépendant de la vitesse d'avancement, est réalisé par enon-équilibrage du couple du rotor principal . ceci peut être obtenu convenablement par variation de l'inclinai- son en avant de la poussée du rotor auxiliaire, soit par bascule- ment de l'axe même du rotor auxiliaire,soit par réglage cyclique de l'angle de pale du rotor auxiliaire.
Si la poussée du rotor auxiliaire a une composante vertica- le de sustentation beaucoup plus grande que la oomposante horizon- tale de poussée,le basculement de la poussée du rotor auxiliaire aura pour effet principalement l'embardée de l'aéronef, Cependant tout roulis concomitant de l'aéronef peut être compensé par le réglage latéral du rotor principal .Le réglage de là vitesse d' avancement peut être obtenu par le réglage longitudinal du rotor principal,une réduction de l'inclinaison en arrière du veoteur de sustentation du rotor principal ayant pour effet un accroissement de la vitesse d'avancement.
Dans les dessins annexés :
La Fig.l est une élévation latérale schématique et la Fig.
2 un plan schématique d'une forme d'hélicoptère construit selon l'invention ,le mécanisme de commande étant omis pour plus de clar- té ; la Fig.3 est une vue latérale schématique,à plus grande échel- le,montrant des parties du mécanisme de commande;
Les Fige 4 et 5 sont des plans schématiques de certaines parties de ce mécanisme,et la Fig.6 est une vue schématique en
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
le stabilité dynamiqae de l'aéronef se broute améliorée pas suite de 1'amortissement des oscillations de roulis par le
EMI4.2
rotor auxiliaire de portance et comme un plen fixe peut être dis- pos sans action de la part d'un rotor de queue, la stabilité longi. tudinale peut être améliorée surtout dans le vol en avant.
Das les hélicoptères qui dépendent pour leur propulsion de
EMI4.3
1"inclinei¯son avant du vecteur de sustentation du rotor principal.
1,. distribution v/jl'iEUle de 1a sustentation supportée psii les élé- thents de pale aux vitesses d'avanccoent élevées détorNinées par l'inclineison du disque de rotor principal à des angles d'incidou(;1 #életivemei?t élevés pa;r rapport t,U trajet de vol z, pour effet une vibz,tion excessive. Dans li présente invention, cette inclinaison est minimisée :f)1J:t la disposition du totor auxiliaire qui contribue à 1s propulsion de l'aéronef et le vibration due au rotor prinoip pal est donc minimisée. Le, vibration due aa rotor puxilieire est moins importante s, cnuse de sa vitesse Ell,3LIlFile plus élevée.du coefficient de poussée moins élevée et de 1[, proportion bien plus faible de la puissance totaleabsorbée.
La sécurité de l'aéronef est assurée lors d'une parme de force motrice par suite de la faible vitesse de descente liée
EMI4.4
nécessairement à une faible Chf,.\l'ü0 de disque du rotor principal et l'on propose que l'angle de le pale soit réduit automatiquement à une valeur batorotetive ; si cette valeur vîen1il être dépassée dans le vol, le changement manuel du pas n'est pas nécessaire. Il est cependant possible, dans un aéronef construit d'après la pré- sente invention, que le proportion de puissance fournie au rotor principal soit absorbée par les pales sans dépasser les valeurs
EMI4.5
autorotutives de l'angle due pale.
En dehors des raisons d'économie de puissance et de vibra- bison auy, élevées d' aV&r1cement exposées ci-dessus,il est désirable que le rotor pripicpal ne soit pas basculé en avant suivant un angle d'incidence élevé par rapport au trajet de vol,
EMI4.6
car si la vibration due au battement ( o'est-à-dire le bnsoule - plan du ment du/trajet d'extrémité par rapport à l'exe mécanique du rotor
<Desc/Clms Page number 5>
Comme le montrant les Figs 1 et 2. a désigne un hélicoptère ayant un rotor principal entraîné par moteur pour la sustentation, et dont les pales b pivotent par des axes verticaux sur des biellet- tes de traction o qui pivotent elles-mêmes par des axes horizon- taux sur une tête de rotor x.
Celle-ci est entraînée par un groupe motor au moyen d'un engrenage conique f g h et d'un arbre verti- cia j /) Le rotor auxiliaire k à force motrice, est entraîné par le coniques - groupe moteur e a l'aide des pignons! et ± dont le dernier est monté sur un arbre m dirigé latéralement pour le rotor auxiliaire k à
Un embrayage avec roue libre, indiqué de manière générale en e n, est disposé entre le groupe moteur et les roues coniques f g h.
Comme le montrant les Figs 3 et 4,un levier de commande o est monté à mouvement universel autour d'un point placé dans le poste de pilotage et est relié par une biellette à un bras d'un levier condé r dont l'autre bras est reliépar une tige verticale s à la tête du rotor d pour le basculement de: celui-ci autour d'un axe transversal à l'aéronef lorsqu'on déplace le levier dans une direction avant-arrière .
Comme le montre la Fig.4,le levier 0 est relié aussi, par une biellette t dirigée latéralement à un bras d'un levier coudé u qui est relié, par une tige v dirigée en arriè- re dont une partie seulement se voit en Fig.3) et par un levier coudé w, à une tige x dirigée verticalement pour le basculement de la tête de rotor d autour d'un axe avant-arrière lorsqu'on déplace le leviez 0 latéralement
Une barre actionnée à pédale et dirigée transversalement pivote autour d'un axe sensiblement vertical en z et est reliée excentriquement à une biellette 11 articulée à un bras d' un levier coudé 12 mobile dans un plan vertical avant-arrière autour d'un axe horizontal transversal 13,
l'autre bras du levier coudé 12 étant relié par une tige verticale 14( Fig.3, 5 et 6) à un bras d'un levier coudé 15 mobile dans un plan vertical transver. sal autour d'un axe horizontal avant-arrière 16. L'autre bras du levier coudé 15 est relié par une biellette 17 dirigée transversa-
<Desc/Clms Page number 6>
6 lement ( Figs 5 et 6) à un bras d'un levier coudé 18 mobile dans un plan vertical transversal autour d'un axe horizontal avant- arrière 19, l'autre bras du levier coudé 18 étant relié par une tige 20 dirigée verticalement, à la tête 21 du rotor auxiliaire k. cette tête 21 étant portée par une fixation à biellette 22( Fig.3).