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L'invention a pour but, surtout, d'améliorer la manoeuvrabilité et les performances générales d'un avion tout en simplifiant, les dispositifs de commande. Elle a pour but, plus particulièrement, de permettre à un avion de voler normalement et d'atterrir avec un angle d'incidence très faible, ou sensiblement égal à zéro, de sa voilure.
Dans ce qui suit, l'expression "empennage horizontal" sera utili- sée pour désigner la partie de l'empennage propre à donner naissance à des forces s'exerçant dans le plan vertical de symétrie de l'avion, que cette partie présente ou non un dièdre, même prononcé comme dans le cas des em- pennages dits "papillon ".
L'invention consiste, d'une manière générale, à avoir recours à des moyens de réglage de la sustentation, établis le long du bord de fuite de l'aile pour remplacer le gouvernail de profondeur arrière.
D'une manière plus précise, l'invention a pour objet un avion muni de moyens de réglage de la sustentation s'étendant, en substance, sur toute la longueur du bord de fuite de l'aile, d'un bout de l'aile à l'autre, avec un organe de manoeuvre commandé par le pilote, pour actionner lesdits moyens de réglage, ainsi qu'un empennage horizontal qui n'est pas déplacé par cet organe de manoeuvre et qui occupe une position telle, tout en étant propor- tionné de manière telle par rapport à l'aile, que le point neutre de l'avion se trouve en arrière du point médian de la corde de l'aile au lieu de se trouver en avant de ce point comme jusqu'ici. Les moyens de réglage de la sustentation peuvent être constitués par des volets articulés au bord de fuite de l'aile et déplaçables vers le haut et le bas en vue de faire varier la portance.
Ces moyens peuvent toutefois être constitués également par des moyens propres à émettre des jets propulseurs par un tuyère longue et étroi- te qui s'étend le long du bord de fuite de l'aile et qui est munie de moyens propres à faire dévier les jets vers le haut ou le bas en vue de faire varier la sustentation. On peut également avoir recours à une combinaison d'un tel dispositif à jet et de volets articulés, le tout ainsi que décrit dans le brevet belge N 527.857 de la Demanderesse.
De préférence, les volets ou les jets propulseurs ou la combinaison de l'ensemble des volets et jets peu- vent être déplacés, soit vers le haut ou le bas, le long de toute l'aile, soit vers le bas, d'un côté de l'axe longitudinal de l'avion, et dans le sens opposé, de l'autre côté dudit axe longitudinal, pour remplacer le gou- vernail de profondeur et pour reproduire l'effet des volets et ailerons.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.
La fig. 1 montre, en perspective schématique, un avion établi con- formément à l'invention.
La fig. 2 montre, à plus grande échelle et en coupe transversale suivant la corde II-II fig. 1, le bord de fuite de l'aile.
Les figs.3 et 4 montrent, à plus grande échelle et en perspective, les commandes de l'avion.
L'avion montré sur la fig. 1 comprend le fuselage 1, les ailes 2 et l'empennage horizontal 3, ainsi que le gouvernail de direction usuel 3a.
Des moyens de réglage de la sustentation comprenant les volets d'aile 4, décrits plus particulièrement à l'aide de la fig. 2, s'étendent le long de toute l'envergure des bores de fuite des ailes, en substance d'un bout à '' l'autre de celles-ci.
Le point X est le milieu de la corde, c'est-à-dire le centre de la surface des ailes 2 et le point C est le point neutre, c'est-à-dire le centre aérodynamique de 1 ensemble de l'avion, point où agit la résultante de la poussée censionnelle sur tout l'avion en raison de son incidence.
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La surface de l'empennage horizontal et son emplacement par rapport aux ai- les sont tels que le point C se trouve en arrière du point X au lieu d'être placé en avant de ce point comme jusqu'ci. Des proportions convenables entre la surface de l'empennage horizontal,et la distance du centre de cet empen- nage au point C sont telles que ledit point C se trouve seulement à une dis- tance réduite derrière le point ,X, par exemple à 55 % de la corde de l'aile à partir du bord d'attaque de l'aile. A cet,effet, le volume de 1''empennage horizontal, c'est-à-dire le produit de sa surface et de la distance susdite, est à peu près deux fois plus grand que le volume de l'empennage horizontal d'un avion construit comme à l'ordinaire et auquel l'invention n'est pas ap- pliquée.
L'avion est propulsé par des jets débités par des moteurs à réac- tion logés dans les ailes 2. Sur la fig. 1, une partie de l'aile est arrachée pour montrer un moteur 5 débitant un jet par uretuyère 6 dont la forme évolue progressivement vers l'arrière de manière telle que la tuyère soit terminée par une ouverture étroite. Les tuyères de tous les moteurs sont combinés en- semble pour former une ouverture de décharge étroite qui s'étend en substan- ce sur toute la longueur du bord de fuite. Les moteurs aspirent l'air par des orifices d'admission ménagés dans le bord d'attaque de chaque aile 2.
En coupe longitudinale, la tuyère .6 a la forme montrée sur la fige 2 et la tu- yère débite par une ouverture 6a qui se trouve au-dessus du volet d'aile ar- ticulé 4 qui peut être déplacé angulairement autour de l'axe de son pivot.
L'ensemble formé par les moteurs, les tuyères et les volets d'aile peut être constitué comme expliqué dans le brevet antérieur Belgique N 527.857 dont question plus'haut. Les volets 4 peuvent avoir une faible largeur, dans le sens de la'corde, d'environ 2 à 5 % de la longueur totale de ladite corde.
Suivant une variante et dans le cas où les moyens de réglage de la susten- tation sont constitués uniquement par des volets d'aile articulés, dans le but de pouvoir donner à ces volets la faible largeur indiquée ci-dessus, les- dits volets sont de préférence agencés de manière à pouvoir coopérer avec une fente occupant un emplacement analogue à celui de la fig. 6a le long du bord de fuite pour expulser ou aspirer de l'air passant sur la face supérieu- re des volets en vue d'obtenir un contrôle de la couche limite. Comme expli- qué dans le brevet antérieur susdit, le jet suit la face supérieure du vo- let et est dévié lorsque le volet est soulevé ou abaissé.
Avec un tel avion, le vol normal se fait avec une incidence des ailes 2 approximativement égale à zéro, la portance étant produite par l'ef- fet du jet ou d'autres moyens réglant la sustentation. Les volets d'aile ou déflecteurs du jet occupent alors leur position normale comme montré sur la fig. 2, position pour laquelle la force ascensionnelle exercée sur les ailes pendant un vol de croisière normal, est sensiblement égale au poids de l'a- vion.
L'équivalent utile de la commande de profondeur est obtenu en dé- plaçant les volets 4 en même temps, soit vers le bas à partir de leur posi- tion normale en vue d'augmenter la force ascensionnelle, soit vers le haut à partir de la position normale en vue de diminuer la portance, ces moyens de commande de la sustentation jouant alors le rôle de gouvernail de profon- deur. Pour la commande latérale ou transversale, l'équivalent d'une commande par des ailerons est obtenu en déplaçant les volets 4 différentiellement, c'est-à-dire en les soulevant d'un côté du fuselage 1 et en les baissant de l'autre côté de celui-ci, de pair avec la commande usuelle par le gouver- nail de direction 3a.
Pendant le décollage et l'atterrissage, les volets 4 peuvent être abaissés d'une manière très considérable, comme avec les volets d'atterrissage ordinaires, malgré que leur comportement soit, évidemment, très différent puisque l'accroissement du coefficient de portance n'est pas accompagné d'une augmentation appréciable du coefficient de traînée de pro-
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fil.
Ainsi toutes les gouvernes du mouvement de l'avion sont, en substance, effectuées en faisant dévier-le jet à l'aide des volets 4, en agissant sur l'organe de commande de la puissance du moteur et en manoeuvrant le gouver- nail de direction 3a, ce dernier étant la seule autre surface de commande qui doive . être obligatoirement prévue, Les gouvernes de l'avion peuvent être simplifiées en conséquence, L'empennage horizontal sert uniquement de stabilisateur et, le cas échéant, aussi pour le centrage ou la répartition des charges ; à cet effet, sa'position angulaire peut être rendue réglable en bloc par pivotement.
Le volet 4 est actionné par la bielle 9 agissant sur la mani- velle 8 (fig. 2)o Comme visible sur la fig. 3, l'organe de manoeuvre, ac- tionné par le pilote, peut être le manche à balai ordinaire 10 agencé de , manière qu'il puisse être déplacé en bloc pour soulever ou abaisser ensem- ble les volets 4 et les jets et qu'il puisse être déplacé angulairement, à l'aide du guidon ou volant 11, pour actionner différentiellement les volets
4. Pour simplifier la figo 3 qui n'est qu'un schéma, on a montré seulement la partie du mécanisme de commande qui actionne les volets 4, les autres or- ganes étant décrits plus loin à l'aide de la fig. 4.
Sur la fig. 3 le man- che à balai 10 peut tourner dans une enveloppe tubulaire 12 qui porte des appuis latéraux 12a qui peuvent tourner autour de pivots 13, l'extrémité inférieure du manche à balai étant fixée sur le levier 14 auquel sont reliées les bielles 15. Le mouvement du manche à balai dans le sens de la flèche I, en vue d'incliner le manche à balai par rapport aux pivots 13, donne lieu à une traction sur les deux bielles 15 qui entraînent les deux bielles 9 et les deux manivelles 8 pour abaisser les deux volets. Quand on fait tourner le guidon ou volant 11 autour de l'axe du manche à balai 10, on déplace le le- vier 14 autour de cet axe, ce qui entraîne les groupes de bielles 15 et 9 dans des sens opposés.
Les bielles 15 peuvent agir par l'intermédiaire de servo-mécanismes hydrauliques usuels communs 16 en étant reliées à des le- viers 17 qui sont articulés, de la manière usuelle, à des tiges 18 de dis- tributeurs et à des prolongements des bielles 9.
Afin qu'on puisse l'utiliser en cas de nécessité, par exemple en cas d'une défaillance des moteurs à réaction 5, ou afin qu'on puisse l'uti- liser -pour un vol stable à une vitesse supersonique, l'empennage horizontal arrière 3 comporte le gouvernail de profondeur usuel 3b ou est fait, de pré- férence, orientable en bloc, de manière à pouvoir être dépaoé angulairement par la commande ordinaire. A cet effet, et comme montré sur la fig. 4, un étrier 19, supporté par les pivots 13, est relié par le triangle 20, de pré- férence directement, à la bielle de commande 22 du gouvernail de profondeur ou, suivant une variante, par l'intermédiaire d'un servo-mécanisme 21 analo- gue à celui décrit plus haut.
Des saillies latérales 12b, prévues sur l'en- veloppe 12, portent les pivots 23 d'un étrier 24 relié, par une tringle 25, à un verrou hydraulique 26, l'axe des pivots 23 étant en alignement'. avec les extrémités du levier 14 reliées aux bielles 15. On se rend compte que les organes 19 à 26 sont supprimés sur la fig. 3 et montrés séparément sur la fig. 4 pour simplifier la fige 3 et, pour la même raison, les organes 8, 8 et 16, 17, 18 sont omis sur la figo4. Quand les gouvernes en profondeur de l'empennage horizontal sont réglées en position en quand elles sont ver- rouillées, le manche à balai 10 agit sur les volets 4 comme décrit plus haut, les pivots 13 étant fixes.
Un changement de fonctionnement peut être obtenu après que l'on adonné aux volets 4 une position désirée, en les im- mobilisant à l'aide du verrou 26 et en libérant le gouvernail de profondeur.
Les pivots 23 sont alors fixes et le manche à balai agit en tournant autour de ces pivots pour actionner la commande 20-22 du gouvernail de profondeur au lieu d'agir sur la commande 15-9 des volets. Ainsi, par exemple, pour un vol à des vitesses supersoniques, le manche à balai agit sur le gouvernail de profondeur de la manière usuelle pour la gouverne en profondeur mais il
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continue à commander différentiellement les volets 4 par la commande 15-9 en vue d'obtenir un équivalent de la commande par ailerons., comme expliqué plus haut.
Quand le gouvernaïl de profondeur est de nouveau immobilisé à sa posi- tion fixe pour des vols à une vitesse subsonique, le changement de fonction- nement peut se produire à nouveau pour revenir à la situation dans laquelle le manqhe à balai n'agit pas sur le gouvernail de profondeur mais peut ac- tionner les volets 4. L'empennage horizontal peut alors rester encore régla- ble pour le centrage, par exemple en étant articulé à un support qui est ré- glable angulairement.
L'avion faisant'-l'objet de l'invention est différent d'un avion du genre de ceux dénommés "aile volante", dans lequel l'équivalent le l'em- pennage horizontal est formé par des prolongements, orientés en partie vers l'arrière, des bouts des ailes, ces prolongements portant des gouvernails de profondeur établis au bord de fuite et mobiles différentiellement de ma- nière à pouvoir servir également d'ailerons, ces gouvernails de profondeur, contrairement à ce qui se produit pour les organes de réglage de la susten- tation des ailes établis conformément à l'invention, étant seulement éta- blis sur ces prolongements et ne s'étendant pas le long du bord entier de l'aile proprement dite où la plus grande partie de la portance est¯produite.