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Perfectionnements relatifs aux hélices de sustentation d'aéroplanes et parachutes.
La présente invention concerne des perfectionnements relatifs aux hélices de sustentation d'aéroplanes et de parachutes à ailes rotatives, telles que décrites dans ma demande de brevet belge nI 360.480..
Conformément à l'invention,, il est prévu. une hélice de susten- talion pour hélicoptères et parachutes à ailes tournantes,, la dite hélice comprenant deux- ou plusieurs pales, chacune de forma téles- copique, dans laquelle les éléments télescopiques des pales, de secs* tion exactement " aérofoil Il., sont pourvus, à ]--'intérieur da leurs arêtes arrière, de supports pour les arêtes arrière des éléments télescopiques situés immédiatement à leur intérieur, les dits sup- ports se trouvant entre les. arêtes arrière des éléments successifs, soit sur la longueur entière (.ou. substantiellement entière), soit sur une longueur partielle des dits éléments.
Ainsi,, les présents éléments télescopiques diffèrent de ceux d écrits dans- ma demanda de brevet N 360.480, dans lesquels l'augmen-
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tation. de la largeur d'un élément par rapport à un autre était la'marne aussi bien pour les arêtes de front que pour les arêtes arrière.
Une autre particularité de l'invention réside dans la méthode de fixation de ces pales au moyeu, tournant central, qui permet à leur axe d'articulation horizontal de se trouver exactement au centre ou très près du centre de l'hélice, bien que l'axe de suspension verti- cal , qui permet de leur donner la position correcte avant usage, soit maïntenu.
Une autre particularité de l'invention résida dans le contrôle simultané de l'angle de calage des pales et d'un frein, qui permet au pilote de réduire et finalement d'arrêter la rotation de l'hélice, aussitôt que l'atterrissement est effectué.
Pour les hélicoptères et parachutes à cabine-ou de poids lourd, dans lesquels les éléments de pale sont relativement grands, spécia- lement près de leurs racines, il est décrit dans la présente inven- tion, une méthode pour augmenter la rigidité de la quille des élé- ments correspondants.
Dans les éléments de pales télescospiques, tels que décrits dans ma demande de brevet ci-dessus, la différence de largeur d'un elément par rapport à l'autre était déterminée par l'épaisseur correspondante des quilles et des épaulements et par le jeu entre les deux. Les sec- tions "aérofoil" consécutives accusaient une déformation croissante par rapport à la section "aérofoil" originale et, par conséquent, la capacité de sustentation de l'hélice diminuait considérablement, tandis que son coefficient de freinage augmentait.
La présente invention remédie à ce défaut en ce que les éléments successifs respectent intégralement les dimensions déterminées à par- tir de la section "aérofoil" standard choisie.
Pour atteindre ce but, dans les cas les plus usuels, les arêtes - arrière d'un élément par rapport à l'autre doivent être plus distan- cées, l'interstice étant rempli par une pièce convenablement confor- més (un support) fixée sur les arrêtes arrière ou formant une partie de celles-ci, la forme permettant toujours un glissement aisé d'un élément. par rapport à l'autra.
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De marna pour des éléments suffisamment larges, la rigidité des éléments de quille ne serait pas suffisante en pratique, pour y re. médier, les éléments sont munis intérieurement de nervures étroites taillées dans l'épaisseur des tôles constituant les éléments, en aussi de nervures séparées fixées à la quille à. des endroits conve- nables. La disposition ci-dessua aux arêtes arrière des éléments est également sauvegardée dans ce cas.
L'articulation horizontale des palas passant par l'axe central de rotation constitua un perfectionnement sous le rapport da la. stabilité-, et la contrôle de l'incidence des pales,, au gré du pilo te, sera particulièrement utile cuand 1.' atterrissage est. effectué.
Il en est de même du. frein, permettant au. pilote d'arrêter la. rotation de l'hélice en bien moins da temps, sans endommager l'héli- ce.
Une exécution à. titre d'exemple non limitatif est. représentée da dans les dessins annexés dont : fig.1 est une coupa longitudinale suivant I-I à travers deux éléments télescopiques consécutifs d'une hélice construite confor- mément à 1' invention. fig.2 est une coupa transversale en bout, suivant 11-il de la figure 1 à travers les dits éléments,, fig.3 est une coupe transversale fragmentaire, en bout., d'une construction modifiée de l'arête arrière d'un élément télescopique. fig.4 est une vue en plan de deux éléments consécutifs, munis subsidiairement aux supports à leurs arêtes arrière de nervures:
longitudinales de raidissement. fig.5 est une élévation demi-coupe transversale suivant V-V de la figure 4. à. travers les éléments représentés par la figure 4. fig.6- est. une demi-coupe transversale, en bout-, à. travers une autre variante, comparable à la figure 5, sauf que les nervures dans ce cas sont obtenues par des feuillards métalliques ondulée appliqués aux surfaces intérieures des quilles des sections,. fig.7 montre une construction préférée du moyeu, d'une hélice conforme à l'invention, la partie supérieure du. parachute, de 1' aéroplane ou. analogue,, sur lequel l'hélice est montée, étant visible et l'assemblage étant pourvu d'un frein,
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fig.8 est une vue en plan de l'assemblage montré en figura 7, les pales étant pourvues de mécanisme.s de jet;
comme il est indiqué en pointillé..
Las pales d'hélice 1 montrées en figure 8 comprennent un certain nombre d'éléments télescopiques 2. Deux de ces éléments sont représen- tés en position presque complètement étendue dans les fig, 1 et 2, tandis que en fig.8, tous les éléments sont représentés rentrés. En outre., les pales sont représentées repliées dans leur position hors service en figure 8. Quand elles sont en service, leurs axes s'éten- dent radialement vers l'extérieur, en directions opposées par rapport au centre de rotation ode l'hélice et les éléments 2- sont étendus proportionnellement.
Afin de limiter 1-*étendue du. mouvement vers 1' extérieur de chaque élément, l'extension qui se produit par suite de la force centrifuge engendrée quand l'hélice est mise en mouve- ment en direction de la flèche a da la fig.8, tous les éléments, sauf ceux placés en position extrême sont pourvus de filets intérieurs 3 à leurs bouts extremes, tandis que tous les éléments, sauf ceux situés le plus à l'intérieur, sont munis de filets extérieurs 4 à leurs bouts intérieurs. Les épaulements 5 sur les filets 4 butent contre les épaulements 6 sur les filets 3, quand les éléments sont étendus.. Les- filets peuvent être rivés, soudés ou fixés d'une autre manière convenable et sure sur les éléments de pale.
Des pales présen- tant ces caractéristiques sont décrites dans ma demande de brevet N 360.480.
Les éléments de pale 2 sont de section aérofoil précise. Il en résulte que les dimensions transversales extérieures d'éléments succes- sivement plus minces diminuent plus rapidement que les épaisseurs des éléments successifs. Conformément à la présente invention, des supports ou guides 8, sur lesquels peuvent librement glisser les arêtes arrière des éléments intérieurs, sont disposés dans les interstices qui, autrement,, se trouvent entre les arêtes arrière des éléments successifs.
En outre, les arêtes arrière des éléments intérieurs sont arrondis en 9 et les supports présentant des rainures complémentaires en 10, pour faciliter le dit glissements Grâce à. la disposition décrite, toute tendance des éléments à se coincer l'un dàns l'autre est évitée et, en pratiqua, le glissement
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relatif des éléments s'opère librement.
Las supports s'étendent de préférence sur toute la longueur des arêtes arrière des éléments, comme il est représenté en fig.l et 2, mais ils peuvent être prévus à intervalles le. long des dits éléments.
Les supporta peuvent être rivés, soudés ou fixés d'une autre façon sûre sur leurs éléments de pale respectifs. En fig.2 des rivets sont indiqués en 11.
De plus, leks rivets maintiennent fermées les arêtes adjacentes de la tôle dont est formée: la quille, les dites arêtes étant situées à l'arête arriéra de l'élément.
Au lieu de faire les éléments de pale en tôle cintrée métallique et d'y river ou fixer d'une autre: façon sûre des supports séparés à 1' origine, les éléments de pale. et leurs supports intérieurs peuvent faire corps, comme le montre la figura 3, une telle pièce de, 1' par élément, comme représenté, étant indiquée par 2a et la support/81,, Les éléments avec supports faisant corps peuvent être étirés ou cou- lés, par exemple, comme peuvent aussi l'être les éléments raprésen-. tés aux figures 1 et 2.
Afin de doter les éléments d'une. rigidité. supplémentaire, 'des nervures longitudinales peuvent être prévues dans leur intérieur, dans ce cas les filets 3 étant à rainures pour loger les nervures.
Deux constructions d'éléments comprenant des nervures sont représen- tées aux fig.4 et et la fig.6.
Aux fig.4 et 5, les nervures longitudinales 12 sont ou bien usinées dans le matériel de la quille ou réalisées d'une autre façon en une piàce avec. celle-ci par un procédé de laminage, d'étirage ou de coulée. Les rainures dans les filets 3 sont indiquées en 13.
A la fig,6., les nervures 14 dirigées longitudinalement par rapport aux éléments, sont formées par des feuillards ondulés, à bri- de, soudés, rivés ou fixés d'une autre façon sûre aux surfaces fai- sant corps avec.'la quille, à l'aide de leurs brides 15. Les rainures complémentaires dans les filets intérieurs 3 sont indiquées en 17.
On comprendra que les nervures la et 15 s'étendent à partir des épaulements 6 jusquà, ces extrémités des éléments entourées par les filets 4; comme aussi dans certains cas, sur toute la longueur des éléments fig.4.
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Dans lesfigures 7 et 8, 20 représente l'arbre central de 1' hélice, sur cet arbre est monté le moyeu 21, avec les roulements à billes 22 et 23.
L'organe de contrôle 24 à roulement à billes peut librement glisser sur l'arbre et sa partie extérieure de moyeu 25 peut libre- ment tourner par rapport à l'arbre. un goujog diamétral 26 passe par une encoche longitudinale 27 dans l'arbre 20 et est contrôlé par le pilote qui tire, suivant la flèche b, sur l'anneau ou analogue 28 et par là, sur le fil 29 fixé au dit anneau et goujon. Un ressort 30 relève l'organe à roulement à bille 24'
Des pattes radiales 31, faisant saillie sur la partie de moyeu 25 de l'organe de contrôle, sont reliées à des leviers 32 fixés à des tringles 33 rapportées sur les racin es des pales. Les tringles 33 s' appuient sur les fourches de support 34 par un roulement à billes de poussée 35.
Les éléments extérieurs 36 des pales sont disposes à charnière autour des axes vertigaux 37 rigides avec les tringles 33 et les fourches 34 sont disposées à charnière autour d'un axe x1 X1 incliné sous un angle [alpha] vers l'arête de,, front par rapport à l'axe x2 x2, ce dernier axe étant perpendiculaire à l'axe longitudinal y1 y1 des pales quand elles sont en position de vol.
Les divers élements des pales 36,38,39,40 et 41 (il n'en est re- présenté que cinq au dessin) sont vus dans leur position rentrée de repos (fig.8). Sur l'élément le plus intérieur 41 de chaque pale est fixé un plateau 42, auquel est attaché un fil ou analogue 43, enroulé autour du dispositif repliant 44. Ce dispositif a déjà. été décrit dans ma demande de brevet N 360.480.. Les dispositifs sont fixésà l'aide des consoles 45 aux montures 46, aux extrémités de racine des éléments de pale 36, de façon qu'ils peuvent opérer en toutes positions de leurs pales respectives pendant les mouvements de'pivotage des pales autour de leurs axes 37.
Le moyen de blocage est analogue à celui décrit dans ma demande de brevet ci-dessus mentionnée. Les pattes 47 sont attachées aux montures 46 des éléments 36 et les taquets 48 sont fixés aux tringles 33. De cette façon, tous les deux participent à toute oscillation autour de l'axe horizontal 'ci x1.
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Sur la partie inférieure de l'arbre central 20 est fixée une plaque 49 et le dit arbre est rendu solidaire de la partie supérieure 50 de la machine ou du parachute à l'aide d'un joint sphérique 51, de manière analogue à celle expliquée dans ma demande de brevet N 360.480,
Entre la plaque 49 et la plaque 50 soijt disposée les ressorts 52, qui amortissent tout mouvement rapide da l'hélice, quand on agit. sur le levier de contrôle 53 pour incliner l'axe de l'hélic.e et diriger la machine ou le parachute dans la direction désirée.
Dans la présente forme d'exécution, le frein est constitué par deux parties coniques. La première partie 54 est. d'une pièce avec la plaque 49 et la seconde partie 55 est de une pièce avec. le moyeu tour- nant 21,, grâce à sa fixation sur les pattes 31 au moyen des tringles 56. Quand elle est. abaissée, la pièce 55 vient en contact avec la piè- @ ce 54, et elle est normalement maintenue hors de contact avec la dite pièce 55 par le ressort 30.
Le frein- et-. le système à roulement à billes pour la variation de ' l'angle de calage des pales sont tous deux actionnés par la marne con- trôle ; dans le présent exemple.,le contrôle est représenté par, l' . mais anneau 28,. le fil 29 et le goujon 26,./par suite du jeu nécessaire exis tant entre les pièces 54 et 55 du système de frein,, Inaction de frei- nage s'exerce seulement quand l'angle de calage général a été atteint suffisamment..
La mise en route des pales est. effectuée par 1,1 une quelconque des méthodes décrites dans ma demande de brevet. mentionnée ci- dessus.
Pour les parachutes, le départ peut être effectué par un dispo- sitif de lancement intérieur constitué par un organe élastique ou à ressort., logé à l'intérieur de la cavité 49a de la plaque 49, en substance comme décrit, dans ma demande de brevet. français N 461.646.
Au cas où le mouvement des pales est, provoqué par la chute du. corps lui-même,: comma décrit dans ma demande de brevet N 360.480, la 'transmission,, ainsi que le fil. et. la poulie de démarrage sont, res- Pectivement attachés à. la partie supérieure 21a du moyeu 21 et à la partie supérieure 57 de l'arbre de commande¯
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Finalement, le démarrage de l'hélice peut être effectué par un mécanisme de jet , par air ou gaz comprimés, par de la poudre, ou tout système donnant la poussée nécessaire, ces dispositifs étant montés aux bouts des pales, comme en figure 8, où de petits jets 59 sont indiqués en pointillé.
Dans le cas d'hélicoptères les jets sont montés de façon 'analo- gue, et les méthodes utilisées pour alimenter xes engins 59 ont été décrites dans ma demande de brevet français M 521.458.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux dispositifs décrits et que plusieurs solutions alternatives peuvent être appli- quées, qui, cependant, n'altèrent pas les principes de l'invention.
1 La position, la constitution et le type du frein peuvent être entièrement différents.
2 La commande du frein peut être rendue indépendante de celle du système de contrôla de l'angle de calage.
3 Les commandas du frein et le système de contrôle de l'angle de calage peuvent être réalisés ou bien par double fil sans le res- sort rétractile ou bien par une ou plusieurs tringles convenables.
4 L'axe à charnière horizontal des pales peut être fixé sur une plaque faisant corps avec. le moyeu central, au lieu. d'être fixé directement sur le dit moyeu..
5 Le dispositif de blocage automatique peut être réalisé d'une façon tout à fait différente.
6 La methode de fixation des pales sur l'axe a charnière ver- tical peut être différente, et cette fixation peut se faire sous 1' axe à charnière au lieu d'au-dessus, comme le montrent les dessins.
7 Les éléments des pales peuvent être exécutés'avantageuse- ment en toute matière plastique appropriée au lieu de métal.
, 8 Conformément aux exigences de la section aérofoil de l'aile, il peut devenir éventuellement nécessaire de fixer ou de prévoir d' autre façon, à l'intérieur des arêtes de front, des pièces analogues à celle des supports aux arêtes arriéra, mais la largeur relative d' un élément par rapport à l'autre sera en tout cas plus grande aux arêtes arriéra.