CH99901A - Hélicoptère fuselé à hélices sustentatrices et propulsives. - Google Patents

Hélicoptère fuselé à hélices sustentatrices et propulsives.

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CH99901A
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Societe D Etudes Des He Perrin
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Soc Et Des Helicions Edouard P
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  Hélicoptère fuselé à hélices     sustentatrices    et propulsives.    L'objet de l'invention est un hélicoptère  comportant un bâti allongé portant au moins  une paire d'hélices à pas variable dont cha  cune est actionnée par un organe rotatif qui  peut s'incliner dans tous les sens d'un cer  tain angle autour d'une articulation située  au-dessus     dit    centre de gravité dudit organe  et au-dessus du centre de gravité de l'en  semble de l'hélicoptère, l'articulation pouvant  elle-même être déplacée, dans un plan verti  cal, au moyen d'organes de commande et so  lidairement avec l'articulation de l'organe  rotatif d'au moins une autre hélice, des dis  positifs rappelant chaque hélice à une posi  tion d'équilibre stable dépendant du déplace  ment des     articulations,

      les hélices étant ac  tionnées par paires par au moins un moteur  dont elles peuvent se découpler grâce à un  dispositif dont l'action peut être à volonté  contrecarrée, le pas des hélices pouvant être       modifié        automatiquement    par la réaction des  pales elles-mêmes, et, au gré du pilote, par  un dispositif d'atterrissage, lesdits organes  étant disposés de manière à ce que l'hélicoptère       possède.%n    maître couple très réduit.    Le dessin annexé représente deux formes  d'exécution de l'objet de l'invention données  à titre d'exemples et deux variantes de dé  tails y relatifs.  



       Fig.    1 et 2, qui se raccordent suivant la  droite     A-A,    représentent une coupe verti  cale longitudinale de la première forme  d'exécution;       Fig.    3 est une vue latérale d'ensemble de  cette même forme;       Fig.    4 en est une coupe transversale sui  vant la ligne brisée 1-1 de     fig.    1;       Fig.    5 est une coupe semblable suivant  2-2 de     fig.    1;

         Fig.    6 et 7 représentent des détails à  grande échelle de dispositifs de     fig.    1,     fig.    6  étant une coupe selon     Z'-Z'    de la     fig.    1;       Fig.    8 est une vue latérale d'ensemble et       Fig.    9 un plan de la seconde forme d'exé  cution ;   Fig. 10 à 12 représentent à grande échelle  des détails relatifs à cette seconde forme;       Fig.    13 et 14 se rapportent à une va  riante de la     transmission    de force aux hélices.

             Fig.    15 est une coupe horizontale par  tielle au droit des ressorts de rappel de l'ar  bre d'hélice;       Fig.    16 est un agrandissement de la coupe  des organes contenus dans le carter<B>hl.</B>  Enfin       Fig.    1 7 est un agrandissement partiel de  la coupe des organes contenus dans le car  ter<I>la=.</I>  



  La     fig.    3 montre que l'hélicoptère est de  forme allongée selon l'axe de déplacement  horizontal, et fuselé, et qu'il s'agit d'un ap  pareil à deux hélices; elle indique en outre  quelles sont les parties représentées par les       fig.    1 et 2, parties qui se raccordent suivant  la droite<I>A-A.</I> Elle montre enfin que les  arbres des deux hélices sont portées par  deux cadres oscillants el et     e=        qui    peuvent  s'incliner en avant et en arrière, d'un cer  tain angle, de part et d'autre de la verti  cale, autour de deux axes f, ces deux cadres  et et     e2    étant accouplés par un organe rigide  D.

   Elle indique enfin que, chacun des arbres  actionnant les deux hélices peut s'incliner  indépendamment de l'autre, grâce à une arti  culation universelle dl, respectivement d , et  cela d'un certain angle tout autour de la  verticale passant par l'articulation universelle,  comme le montrent les traits mixtes simples  de la figure. D'après les     fig.    1, 2, 4 et 5, on  voit que le bâti général de l'hélicoptère est  constitué par quatre longerons b réunis par  des cadres transversaux     c;    des haubans de  contreventement placés sur les faces du bâti  et dans le plan des cadres transversaux as  surent la parfaite rigidité de l'ensemble.  



  Les deux cadres oscillants el et     e2        (fig.    1,  2 et 4), en forme de<B>A,</B> sont constitués cha  cun par une tôle ajourée raidie par deux  cornières; ils peuvent pivoter à leur partie  inférieure autour de deux axes f portés par  des poutrelles horizontales<B>le.</B> A leur extré  mité supérieure ils portent un châssis g cons  titué par un fer à U cintré et raidi par un  tirant;

   sur chaque châssis     g    s'articule, par  des tourillons, un carter     hl    (respectivement       h2)    renfermant les organes de transmission    de force à l'hélice et son articulation uni  verselle dl (respectivement     d2).    Les mouve  ments de rotation des deux hélices sont ren  dus solidaires par un arbre horizontal D  (qui relie en outre les deux carters     hl    et<I>hl</I>  et rend par conséquent solidaires les deux  cadres oscillants el et     e2).    Le mouvement de  rotation est transmis aux arbres des hélices,  dans chaque carter, par une roue dentée  conique 101     (fig.    1) fixée à l'extrémité de  l'arbre D.

   Cette roue actionne une roue 102  fixée à la partie inférieure d'un manchon E       (fig.    16) entourant l'arbre d'hélice et buté sur  un roulement à billes 103 fixé au carter hl  (respectivement     k2).    Ce manchon E porte à  l'intérieur une articulation universelle dont  l'ensemble sera désigné par la lettre dl (res  pectivement     d2),    et qui est constituée par un  anneau 104 relié au manchon E par un axe  105 et, par un axe 106 (perpendiculaire à  105), à l'arbre d'hélice Z. Un tube     F    est  monté à frottement libre sur l'arbre d'hélice  Z; il est traversé par les axes<B>105</B> et 106  qui passent dans des trous ovalisés lui per  mettant de tourner par rapport à l'arbre Z  librement et d'un certain angle.

   L'arbre Z  est solidaire à sa partie supérieure d'une  douille D portant un tube I dont le rôle  sera expliqué plus loin. L'arbre creux d'hé  lice Z contient intérieurement à sa partie  inférieure un contrepoids C destiné à ramener  au-dessous de son articulation le centre de  gravité des organes     qu'il    comprend et qu'il  porte. Les deux articulations dl et     d2    se  trouvent dans le plan vertical de symétrie  de l'hélicoptère.  



  Les principaux organes de ce dernier  restant à décrire sont les suivants  Le moteur     yz    est situé prés du centre de  l'appareil, en une place     oü    il équilibre  sensiblement, par rapport au centre de gra  vité de l'ensemble, le poids du pilote et celui  des organes de commande; ce moteur a été  représenté schématiquement par son contour  extérieur d'encombrement. Il est supporté,  d'une part, par une tôle o rendue rigide par  des cornières, et d'autre part, par une tra  verse p reliée aux tirants de contreventement      latéraux. Une forte tôle de protection q pro  tège les longerons contre le choc accidentel  de pièces ou d'organes qui viendraient à se  détacher du bloc moteur.

   Le refroidissement  est assuré par trois manches d'aération     r     qui débouchent le long de la couronne d'un  ventilateurs solidaire du moteur.  



  Une buse d'échappement semi-circulaire  débouche dans la chambre arrière du moteur.  Le long de sa périphérie le fuselage est re  vêtu d'une tôle de protection. Des réservoirs  d'huile et d'essence     u,,    avec la nourrice, sont  placés sensiblement sur la verticale passant  par le centre de gravité de l'appareil. En  avant se trouvent des sangles v     qui    servent  de siège et de dossier au pilote (dont la  position est     indiquée    en traits mixtes forts  sur le dessin). A l'arrière, reliés au bâti gé  néral, sont placés les organes de direction  auxiliaires, dérives et gouvernails verticaux  et horizontaux.  



  Deux réservoirs à grenaille iv, placés à  l'avant et l'arrière, permettent un équilibrage  précis avant le vol.  



  Enfin les organes de déplacement à terre  sont constitués par des roues x et une bé  quille y destinée à éteindre rapidement le  mouvement de progression au sol. Ces orga  nes sont montés     élastiquement    de façon à  amortir les chocs résiduels à l'atterrissage.  La roue arrière x et la béquille y sont  orientables pour permettre de se diriger sur  le sol.  



  Un fuselage général enveloppe l'hélicop  tère. Il est constitué comme suit  lie gros     oeuvre    de l'appareil est recouvert  d'un entoilage soutenu par une carcasse com  posée de cerceaux circulaires au droit des  cadres transversaux, et par des lattes longi  tudinales appliquées sur ces cerceaux. La  toile est remplacée, au droit et en avant du  poste du pilote, par un produit souple et  transparent' (indiqué en pointillé sur les cou  pes 4 et 5) de manière à donner une visibi  lité aussi complète que possible.  



  Les organes situés dans la- région des  articulations universelles dl et<I>cl',</I> à la partie    supérieure des cadres oscillants, sont recou  verts de capotages en aluminium qui se dé  placent en même temps que lesdites articu  lations dans leur mouvement longitudinal.  



  La région centrale des hélices est munie  également d'un capotage en aluminium, ainsi  que la roue arrière x et son support.  



  Le fonctionnement des divers organes est  le suivant  Les articulations universelles dl et     d2     permettent aux axes d'hélices .Z de prendre  librement une inclinaison quelconque par rap  port au bâti de l'hélicoptère; il en résulte  que ces axes d'hélices tendent constamment à  revenir à une position verticale d'équilibre  stable (passant par     d1    ou     d2)    quelle que soit  l'inclinaison de l'hélicoptère sur la verticale.  Ce résultat est dû à l'action concordante du  contrepoids C et des     efforts    gyroscopiques de  l'hélice, combinés avec les     effets    du frotte  ment des axes de l'articulation.

   Par suite, en  ascension ou en descente verticales, l'effort  de traction des hélices tendant à rester ver  tical, tendra à ramener l'hélicoptère en posi  tion normale dès qu'une perturbation l'aura  écarté.  



  Le déplacement des articulations univer  selles     dl    et     d2    suivant le sens longitudinal de  l'appareil est assuré par le pilote grâce à un  volant i     (fig.    1) qui agit sur le cadre el par  un câble continu 3. Ce câble passe sur deux  secteurs fixés aux branches du cadre el et  sur une poulie de renvoi     j.     



  Le cadre     e2-    est, comme il a été dit, so  lidaire du cadre el grâce à l'arbre longitu  dinal D.  



  Les branches des cadres el et     e'    action  nent par des câbles 107     (fig.    15) des leviers  transversaux.<B>1.</B> Ces câbles s'attachent d'une  part en un point réglable 108 des branches  latérales des cadres el et     e2    et, d'autre part,  à l'une des extrémités des leviers 1. Ces der  niers agissent sur des ressorts de rappel     72t     fixés à l'autre extrémité des leviers 1 et  reliés à une bague réglable 109 montée folle  sur les axes d'hélices Z. Ces ressorts m sont  calculés et placés de manière à amener les      arbres d'hélices Z à une position d'équilibre  stable inclinée, l'inclinaison s'accentuant au  fur et à mesure du déplacement des articu  lations dl et d2.

   L'inclinaison des hélices dé  termine la progression de l'hélicoptère suivant  son axe longitudinal, car la traction des hé  lices inclinées présente une composante lon  gitudinale dont l'effet est d'entraîner la pro  gression de l'hélicoptère dans le sens de l'in  clinaison; l'action des ressorts<B>ni</B> et par suite  l'inclinaison des arbres d'hélices sont réglés  en fonction du déplacement des articulations  de manière à ce que la     résistance    à l'avan  cement soit exactement équilibrée. Ainsi la  stabilité d'équilibre obtenue en vol vertical  se trouve maintenue en régime de transla  tion longitudinale.  



  Les hélices sont constituées par deux  pales supportées chacune par un élément  principal intérieur 110     (fig.1).    La section  transversale de cet élément prend, dans la  région centrale de l'hélice, la forme d'un  tube 111 muni de rainures longitudinales 112       (fig.    1 et 4) mais capable de supporter les       efforts    de traction dûs à la force centrifuge;  dans cette région l'élément principal est donc  susceptible de subir des torsions élastiques  de grande amplitude qui produiront la varia  tion du pas des pales.

   Ce même élément  principal porte, à l'extrémité de la partie  rainurée et à sa sortie du tube central de  support I, des disques 113 qui peuvent tour  ner à frottement doux dans le tube de sup  port 1 auquel ils transmettent tous les efforts  perpendiculaires à l'axe des pales et qui est  emmanché à l'intérieur d'une douille B de  manière à transmettre au bâti général par  l'articulation universelle dl, et le cadre     e1,     les efforts de traction des hélices. Les pales  qui enveloppent l'élément principal de l'hé  lice sont constituées par des nervures fixées  sur cet élément principal et par deux tôles  embouties rivées sur ces nervures pour former  le dos et la face de la pale.

   Un capotage  entoure le tube L  La variation automatique du pas de l'hé  lice est obtenue de la manière suivante    Quand le moteur est en action, le couple  se transmet, grâce aux trous ovalisés de  l'arbre Z, du tube F     (fig.    1) par des bran  ches G qui en sont solidaires à l'extrémité  d'ergots H fixés sur l'élément principal; la  pression sur ces ergots provoque une torsion  de ce dernier, jusqu'à ce que l'extrémité des  ergots H vienne prendre appui sur une butée  réglable solidaire du tube I et entraîne direc  tement l'hélice. La torsion de l'élément prin  cipal correspond alors au pas maximum de  l'hélice. Les ergots H dans leur mouvement  bandent deux ressorts à lames J fixés au  tube F au moyen d'organes non représentés  et s'appuyant à leurs extrémités sur la pointe  inférieure des ergots H.  



  Quand l'action du couple moteur tombe  au-dessous d'une valeur déterminée d'avance  ou cesse, l'élasticité de l'élément principal  d'une part, et la détente simultanée des  deux ressorts J ramènent les ergots H dans  leur position primitive, en contact avec une  butée opposée à la précédente et réglable  comme elle. Le réglage de cette butée dé  termine la valeur du pas minimum de l'hé  lice.  



  Le système de     solidarisation    des vitesses  de rotation des deux hélices est constitué,  comme il a été dit précédemment, par l'ar  bre longitudinal D qui attaque les manchons  d'entraînement F des deux hélices par ren  voi d'angle. La disposition est telle que le  rapport des vitesses de rotation reste cons  tant, le sens de rotation des hélices étant  inverse.  



  Cet arbre servant en même temps de  transmission de force est réuni au moteur  par un harnais d'engrenages situé dans le  carter arrière     h. .    Ce harnais est commandé  par un arbre incliné terminé par deux joints  de cardans. L'arbre incliné est en deux tron  çons coulissant l'un sur l'autre pour permet  tre le déplacement longitudinal du carter     h,2,     corrélatif de celui des articulations dl et     d2.     



  La transmission du mouvement à l'arbre  D a lieu, d'une roue dentée     M    montée folle  sur l'arbre D à un dispositif à rochet cons-           titué    par une couronne 110     (Éig.    17) solidaire  en rotation de la roue M, et par suite éga  lement folle sur l'arbre D, couronne qui est  munie, à sa partie arrière, de dents taillées  en rochet, c'est-à-dire dont une face est pa  rallèle à l'axe de l'arbre D et l'autre face  oblique par rapport à la première;

   ces dents  apparaissent en élévation partielle à leur  partie inférieure dans     fig.2.    Sous l'action  d'un ressort 120 qui tend à écarter cette  couronne de la roue     M,    elles s'engagent nor  malement dans les dents également taillées  en rochet et complémentaires des premières,  portées par une seconde couronne 121 soli  daire de l'arbre<I>D.</I> Si l'effort du moteur<I>n</I>  devient résistant, le ressort est comprimé et  les dents des deux couronnes, sous l'action  réciproque de leurs faces inclinées, s'écartent  et sortent de prise.

   Les hélices peuvent ainsi  tourner à une vitesse différente de celle du  moteur sans entraîner celui-ci; c'est ce qui  se produit dans le cas de descente planée,  moteur inactif : Le couple moteur n'agissant  plus sur les hélices le pas se trouve ramené       automatiquement    à une valeur minimum com  me il a été indiqué précédemment;

   si la va  leur de ce pas a été réglée convenablement  il se développe sur les pales d'hélices sous  l'influence du contraste de l'air créé par la chute  freinée, c'est-à-dire à vitesse constante, de  l'hélicoptère, un     effort    de sustentation, la  vitesse de rotation ainsi obtenue dépendant  de l'importance de la réduction de pas, le  passage du régime de sustentation, moteur  en action (et pas maximum), au régime de  descente freinée, à     vitesse    constante, moteur  inactif (et pas minimum), est ainsi obtenu  automatiquement sans intervention du pilote.  



  La roue     11I    est également solidaire d'un  tambour de frein 122     (fig.    17) placé en de  hors de la partie antérieure du carter     h2,     tambour contre la surface intérieure duquel  peuvent s'appliquer deux secteurs semi-circu  laires 123 entraînés par l'arbre D. Ces sec  teurs sont normalement maintenus écartés  du tambour de frein par des ressorts; le pi  lote peut cependant les amener en contact  avec ce dernier et, par suite; solidariser,mo-         mentanémënt    la roue     llf    et l'arbre D, et  cela au moyen d'une fourchette 124     (fig.    2).  actionnée par un câble 5 attaché à un levier  de commande N.

   Cette fourchette agit sur  une bague 125     (fig.    17) qui appuie sur un  galet 126 porté par un levier coudé 127 dont  l'axe 128 participe au mouvement de rotation  de l'arbre D, et dont la petite branche 129  vient presser sur le secteur demi-circulaire  123. Lorsque ce dernier est bloqué contre le  tambour 122, celui-ci est aussi rendu solidaire  en rotation de l'arbre D, et par suite l'action  du rochet est annulée.  



  La commande par le pilote des diverses  inclinaisons transversale et longitudinale et  de la rotation de l'appareil est réalisée com  me suit  Pour obtenir une inclinaison longitudinale,  le pilote actionne un levier de commande 0       (fig.    1 et 5). Ce levier est relié par un joint  universel, (constitué par deux coulisseaux  perpendiculaires réunis par un axe perpendi  culaire à chacun d'eux), à une traverse 130       (fig.    5) d'un cadre pivotant autour d'un axe  P; les branches latérales     Q    du cadre pivo  tant portent des secteurs qui agissent sur  deux fausses demi-poulies internes symétri  ques à axe incliné; la liaison de ces organes  est obtenue grâce à deux câbles.

   L'un de  ces câbles s'attache à l'extrémité avant du  secteur et suit ce dernier     jusqu'au    point de  contact avec la fausse demi-poulie interne  qu'il suit ensuite jusqu'à venir s'attacher à  l'extrémité arrière de cette demi-poulie; l'au  tre câble s'attache à l'extrémité arrière du sec  teur pour aboutir à l'extrémité avant de  la fausse demi-poulie interne. Les deux  fausses poulies R se composent chacune  de deux demi-poulies, l'une, interne, la plus  petite, est solidaire comme il a déjà été dit  de l'un des secteurs portés par le levier     Q,     l'autre externe, la plus grande reçoit les ex  trémités d'un câble 6, qui s'attache par ses       extrémités    aux extrémités avant et arrière  de la demi-poulie externe (la plus grande).  



  La différence de     diamètre    de deux     demi-          poulies    interne et externe permet d'amplifier  les mouvements.      te câble 6 commande le déplacement  simultané d'avant en arrière de deux tra  verses<B>S</B> coulissant sur des tubes T, grâce art  passage du câble 6 sur deux poulies de ren  voi. Ces câbles 6 passent au droit du     moteur     clans deux tubes de protection qui guident  également tous les autres câbles de com  mande.

   La traverse     S    porte un     coulisseau     131     (fig.    6); ce     coulisseau    porte un axe  perpendiculaire 132 sur lequel s'articule  une douille 133     (fig.6    et 1) qui entoure  l'arbre d'hélice par l'intermédiaire d'un rou  lement à billes. L'ensemble forme donc joint  universel, de sorte que la traverse     S'    com  mande le déplacement d'avant en arrière des  arbres d'hélice Z autour des articulations  universelles     di    et     d',    tout en permettant  l'inclinaison transversale de ces arbres dont  la libre rotation est d'ailleurs facilitée par  l'interposition d'un roulement à billes.  



  Le câble 6 se prolonge à l'arrière par  des câbles 7 qui solidarisent le mouvement  du gouvernail horizontal avec celui des axes  d'hélices.  



  Lorsque le pilote veut obtenir une incli  naison transversale, il agit sur l'arbre d'hé  lice antérieur. Il     manoeuvre    à cet     effet,    trans  versalement, le levier 0 qui actionne, par  l'intermédiaire d'un arbre inférieur longitu  dinal, un     contre-levier.    Ce dernier déplace à  son tour, par l'intermédiaire d'un secteur  134     (fig.    1 et 5), un levier horizontal U     (fig.     1), qui actionne lui-même un cadre 135. La  jonction du levier U avec les pièces 134 et  et 135 est obtenue par un jeu de deux câbles       .analogues    à la jonction des secteurs des  branches     Q    avec les fausses poulies R dé  crites précédemment.

   La traverse supérieure       TT    du cadre 135 commande l'arbre Z par  joint universel. La     solidarisation    des deux  arbres d'hélices est obtenue grâce à deux  câbles     continus    8 passant sur des poulies  portées par les coulisseaux des tubes T aux  extrémités des traverses S. L'un de ces câ  bles enveloppe quatre poulies terminant les  traverses     S;    il est solidaire de l'arbre d'hélice  antérieur. L'autre n'enveloppe que les deux  poulies terminant la traverse<B>8</B> arrière; il    est solidaire de l'arbre d'hélice postérieur.

    Les deux câbles ont ainsi une portion de par  cours     commune    du côté arrière des deux  rectangles qu'ils constituent, et ils sont liés  l'un à l'autre par une pièce de serrage placée  au milieu de ce parcours commun. De cette  façon, tout déplacement transversal imprimé  par l'arbre antérieur à l'un des câbles est  transmis par l'autre câble à l'axe postérieur.  



  Lorsque le pilote veut obtenir la rotation  de l'hélicoptère autour d'un axe vertical  quelconque, il agit sur le gouvernail arrière  au moyen d'un câble 9 commandé par  deux pédales     jw    conjuguées par un câble  de retour 136; ce câble s'attache à l'une  des pédales     Il;;    passe sur deux poulies  antérieures 137 et revient s'attacher à  l'autre pédale     TE    Ainsi le mouvement de  l'une des pédales IV ne     petit    se produire  sans entraîner en sens contraire l'autre pédale.

    Mais ce mouvement de rotation pourrait éga  lement être obtenu par un décalage trans  versal de l'hélice avant par rapport à l'hélice  arrière, de manière à créer un couple à axe  vertical engendrant la rotation de l'hélicop  tère sans intervention du gouvernail     arrière.     Il suffirait, à cet     effet,    de provoquer, par le  jeu des pédales, le déplacement transversal  des deux tubes symétriques T qui entraîne  ront la traverse antérieure     S    et les poulies  antérieures supports du câble 8, et par suite,  l'arbre d'hélice antérieur Z.

   Ce déplacement  transversal pourrait s'obtenir, par exemple,  en montant les extrémités du tube T sur des       leviers    à axe longitudinal dont l'oscillation       transversale    serait provoquée grâce à un dis  positif mécanique quelconque actionné par le  jeu de la pédale     If'    adjacente.  



  Le dispositif     automatique    d'atterrissage       (fig.    1 et 7) a pour objet de produire, à une  distance convenable du sol, une modification  du pas des hélices (supposée en régime de  descente planée moteur inactif, et par suite       fixées    au pas     minimum).    Cette modification  du pas provoque une augmentation momen  tanée de     l'effort    de traction, ce qui a comme  résultat de freiner la vitesse de descente de  l'hélicoptère, le travail fourni contre la pesait-           teur    étant     obtenu    au détriment -de la force  vive disponible dans les hélices.  



  Le dispositif d'atterrissage     (fig.    1 et 7)  est constitué par un ressort en caoutchouc     â          (fig.    7) fixé par l'une de ses extrémités à un  tube b'. Ce tube b' est solidaire à son extré  mité antérieure d'une poulie 138 sur laquelle  passe un câble 4; ce câble comporte deux  tronçons aboutissant chacun au mécanisme  de relèvement du pas de chaque hélice; un  tronçon passe sur une poulie portée par un  montant du cadre el     (fig.    1 et 4) et aboutit  à l'extrémité d'un levier coudé     Ii    articulé sur  la branche du cadre el;

   l'autre tronçon suit  le     même    parcours jusqu'à ce qu'il passe sur  une poulie portée par le     montant    du cadre el,  (au-dessus de la poulie indiquée plus haut)       (fig.    1); il suit ensuite le longeron supérieur  du fuselage, passe sur une poulie portée par  le montant du cadre el     (fig_    2) et vient abou  tir à un levier coudé porté par le montant  du cadre e , et analogue au levier coudé     K          (fig.    1). La poulie<B>138</B> joue le rôle de palon  nier d'équilibrage entre les deux tronçons du  câble 4.

   Le tube b' peut coulisser dans deux  colliers fixés à deux flasques 140     (fig.1     et 5); il peut être immobilisé par un talon     d'en-          clanchement    139     (fig.7)    articulé sur les  flasques 140. Le talon     d'enclanchement    139  se prolonge par un     linguet    c'     (fig.    1 et 7).  L'autre extrémité du ressort a' est fixée à  une poignée d'armement     d'        (fig.    1 et 7).  



  Cette poignée est fixée à un tube 141  qui coulisse dans le tube b'; le pilote en  tirant sur cette poignée peut armer le mé  canisme en bandant le ressort a'; la poignée  <I>cl'</I>     s'enclanche    alors sur une pièce e', articu  lée sur les flasques 140 et rappelée     constani-          ment    vers le haut par un ressort. Le tube  b' ne peut alors se déplacer par suite de       l'enclanchement    139.  



  Le dispositif d'atterrissage comporte en  outre un système avertisseur constitué par  une masselotte sphérique 142     (fig.    5 et 7)  suspendue par un câble 143 à une poulie  144. Cette masselotte tend constamment à  être rappelée vers le haut par l'action de  deux ressorts f'     (fig.    7) actionnant par câbles    enroulés     siir    son moyeu une poulie     amplifi-          catrice    145. La poulie amplificatrice reçoit  un câble 146     s'enroulant    sur le moyeu de la  poulie 144.

   Le poids de la masselotte étant  prépondérant,- dés que le pilote ouvre un  volet     g'        (fig.    5), la masselotte descend et se  fixe à une distance de l'appareil déterminée  par une butée fixée à un plateau 147. Ce  plateau est monté fou sur le moyeu de la  poulie 145 et la position de la butée peut  être réglée grâce à une vis de serrage i' montée  sur le     plateau    147 et pouvant fixer ce der  nier par rapport à un disque fixe gradué 148  solidaire des flasques 140. L'arrêt de la des  cente de la masselotte est produit par le  contact de la butée placée sur le plateau  147 avec un levier<I>1t'</I> solidaire en rotation  de la poulie 145.

   Le réglage de la butée  permet ainsi de faire varier la longueur de  câble 143 développée, et par suite la dis  tance de la masselotte 142 à l'hélicoptère.  



  Au     moulent    du contact de la masselotte  et du sol, l'action des ressorts<B>f</B> devient  prépondérante. Les poulies 144 et 145, sous  la traction que les ressorts exercent, tournent  en sens inverse des aiguilles d'une montre.  Le levier h' soulève alors le     linguet    c' et  libère     l'enclanchement    139; le tube b' est  alors rappelé vers l'arrière par la tension du  ressort a', il entraîne la poulie 138 et les  deux tronçons du câble 4 qui s'enroulent sur  elle, les deux tronçons du câble 4 agissant à  leur tour sur les extrémités des leviers gavant  et arrière (ce dernier     lion    figuré).

   Les leviers       K    agissent alors chacun     (fig.    4) sur un pa  rallélogramme articulé dont la branche infé  rieure L actionne un manchon coulissant et  monté fou sur l'arbre creux Z. Ce manchon  actionne lorsqu'il se soulève, les branches  horizontales 114     (fig.    16) d'un levier coudé  115 pouvant pivoter sur une broche 116  traversant l'arbre Z.

   Les     branches    verticales  (très     courtes)    117 de ce levier agissent sur  un talon 118 porté par le tube     I'.    Il se  produit alors une rotation relative de petite  amplitude de ce dernier par rapport à l'arbre  creux de l'hélice grâce aux trous ovalisés  dans lesquels passent les axes 105 et 106,      et les pales sont amenées progressivement au  pas voulu. Des poulies de renvoi montées  sur les branches des cadres el et     e2    permet  tent d'obtenir simultanément la variation de  pas des deux hélices.  



  Le pilote peut d'ailleurs     manoauvrer    di  rectement, au moyen d'une poignée, le levier  c'. au moment où il voit, à travers une fe  nêtre ménagée à la partie inférieure de l'ap  pareil, le contact de la masselotte avec le  sol, ou plus simplement, au moment où la  mise en mouvement des poulies lui sert de  signal avertisseur.  



  En     fin    d'atterrissage, l'action de la roue  avant X     (fig.    1) sur un levier voisin produit  une traction sur un câble     j'    et désarme       l'enclanchement    e'. A ce moment, le ressort  a' se détend en entraînant vers la gauche la  poignée d'; la traction cesse sur le tube b'  qui revient à sa position primitive ainsi que  les deux tronçons du câble 4, les leviers     K     et tout le mécanisme de relèvement du pas  que commandent les leviers     K,    et ainsi le pas  des hélices se rétablit à sa valeur minimum  sous     l'effort    de rappel dû à la torsion du  tube 111 des hélices combinée avec la dé  tente des ressorts à lame J.  



  Le pilote peut aussi agir directement sur  le levier e' grâce à un bouton que porte  celui-ci.  



  Les     fig.    8 à 11 se rapportent à un héli  coptère à grande capacité de transport et     fig.     12 à une variante. Les hélices 149, au nom  bre de huit, sont montées deux à deux sur  quatre arbres pouvant osciller autour de qua  tre articulations universelles situées dans le  plan vertical de symétrie ou à proximité de  celui-ci     (fig.    12). Les sens de rotation des  deux groupes d'hélices extrêmes sont inverses  l'un de l'autre; il en est de même pour les  groupes d'hélices centrales.  



  La     fig.    10 montre le détail du montage  de ces hélices superposées; la partie droite  est une demi-coupe axiale, la partie gauche  une demi-élévation décalée de 90 o par rap  port à la coupe précédente. L'hélice supé  rieure est analogue aux hélices de l'appareil    monoplace décrit précédemment.     L'hélice    in  férieure, montée folle sur un manchon d'en  traînement     ao,    est butée sur une rondelle 150  fixée à un épaulement 151 du manchon     ao.     L'hélice supérieure porte des ergots 152  (analogue à H,     fig.    1) ;

   l'hélice inférieure  porte des ergots modifiés, constitués par un  manchon 153 dans lequel peut coulisser une  pièce de friction ho, poussée constamment  par un ressort vers l'axe de rotation et qu'un  boulon empêche de sortir du manchon 153.  



  Les hélices inférieures peuvent être dé  brayées à la volonté du pilote.  



  L'embrayage est produit à la volonté du  pilote qui agit alors sur une tringle 154  actionnant une fourche     co    qui relève à son  tour un manchon coulissant do claveté sur  le manchon d'entraînement go. Au début du  relèvement, la friction des pièces     b     sur la  portion conique de la jante du manchon do  entraîne progressivement l'hélice inférieure  dans le mouvement de rotation du manchon  a  jusqu'à ce que la     différence    de vitesse  soit assez faible pour que les saillies des  pièces     b     puissent venir s'insérer dans des  rainures     e     ménagées dans la partie cylin  drique de la jante du manchon<I>do;

  </I> l'hélice  inférieure se trouve alors entraînée dans le  même sens que l'hélice supérieure mais calée  à 90 o de celle-ci, grâce à la position des  rainures     eo.     



  Le relèvement du pas de l'hélice supé  rieure, pour l'atterrissage par exemple, s'ob  tient par un dispositif analogue à celui de  la     fig.    1; le manchon     F    de la     fig.    1 est pro  longé par le manchon go.  



  Le relèvement du pas de l'hélice infé  rieure est obtenu en actionnant à fond la  tringle 154 et par suite la fourchette     c     qui  relève le manchon do; à ce moment, deux  cames à faces inclinées opposées     f'     et f  o  placées respectivement sur le moyeu 155 de  l'hélice inférieure et sur le manchon do entrent  en contact par leur côté incliné de sorte que  l'enfoncement à fond du manchon do produit  une rotation relative du. moyeu 155 de l'hé  lice inférieure et du manchon d'entraînement           ao,    ce qui produit la torsion des ergots 153  maintenus à leurs extrémités dans les rainures       e .    On obtient ainsi la mise au pas maximum  de l'hélice inférieure, malgré l'action antago  niste des ressorts de rappel go.  



  Les moteurs rotatifs (représentés schéma  tiques en h )     (fig.    8 et 9) sont prévus au  nombre de quatre. Ils actionnent deux à deux  deux arbres longitudinaux PO et     i'         (fig.    8,  9 et 11), par l'intermédiaire de cardans 156,  d'arbres inclinés 157 et de harnais d'engre  nages 158 analogues à ceux de l'appareil  monoplace. Les arbres     ilo    et     i'     servent, à  la fois, à l'entraînement des hélices et à la       solidarisation    de leur vitesse de rotation.

   Ils  attaquent en effet les manchons d'entraîne  ment par l'intermédiaire de pignons hélicoï  daux et     j'    o,     ,j        2o    et     j3'        (fig.    11).  



  Les quatre arbres d'hélices oscillants 159  peuvent être commandés d'une manière ana  logue à celle décrite pour l'appareil mono  place, c'est-à-dire par traverses coulissantes       k         (fig.    8) analogues aux traverses     .S        (fig.    1),  et par jeux de câbles continus. Le bâti général  comporte huit roues d'atterrissage accouplées       (fig:    8), des dérives et gouvernails auxiliaires,  comme dans l'appareil monoplace. En prévi  sion du cas où l'hélicoptère est destiné à  descendre sur l'eau, la partie inférieure du  fuselage est rendue étanche pour permettre  à l'appareil de flotter.

   Des flotteurs trans  versaux<B>10</B> de forme fuselée maintiennent  alors la stabilité latérale en augmentant la  hauteur métacentrique.  



  La     fig.    12 représente une variante du  système de     solidarisation    du mouvement des  quatre hélices et de transmission du mouve  ment au travers des articulations universelles.  Les arbres     i1     et     i'     de la     fig.    11 sont rem  placés dans la     fig.12    par un arbre central  unique     ino    de part et d'autre duquel sont  disposés deux à deux les centres des articu  lations universelles et des bâtis oscillants       n .    Cette disposition permet une légère ré  duction de longueur de l'ensemble en lais  sant empiéter quelque peu les uns sur les  autres les cercles balayés par les hélices.

      Les     fig.    13 et 14 représentent un dispo  sitif très simple de     solidarisation    du mouve  ment de rotation des hélices et d'entraîne  ment de ces organes. Il est applicable à des  appareils légers de faible puissance. Le mo  teur a porte une poulie recevant un câble  continu 11. Ce câble passe sur une poulie  de renvoi     b1    à axe horizontal, actionne par  une poulie cl le manchon d'entraînement  d'une des hélices; puis par une poulie     c2          (fig.    14), le manchon de l'hélice opposée et  revient au moteur grâce à une poulie de  renvoi     b2.     



  L'organe de transmission peut être, par  exemple, un câble métallique coincé dans  des poulies à gorge ou une courroie appro  priée. Les poulies     b1    et     b2    peuvent être  conçues de manière à permettre un réglage  de la tension.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Hélicoptère fuselé à hélices sustentatrices et propulsives, caractérisé par un bâti allongé portant au moins une paire d'hélices à pas variable dont chacune est actionnée par un organe rotatif qui peut s'incliner dans tous les sens d'un certain angle autour d'une ar ticulation située au-dessus de centre de gra vité dudit organe et au-dessus du centre de gravité de l'hélicoptère, l'articulation pou vant elle-même être déplacée dans un plan vertical, au moyen d'organes de commande et solidairement avec l'articulation de l'organe rotatif d'au moins une autre hélice, des dis positifs rappelant chaque hélice à une posi tion d'équilibre stable dépendant du déplace ment des articulations,
    les hélices étant ac tionnées par paires par au moins un moteur dont elles peuvent se découpler grâce à un dispositif dont l'action peut être à volonté contrecarrée, le pas des hélices pouvant être modifié automatiquement par la réaction des pales elles-mêmes et, au gré du pilote, par un dispositif d'atterrissage, lesdits organes étant disposés de manière à ce que l'héli coptère possède un maître couple très réduit.
    SOUS-REVENDICATIONS 1 Hélicoptère selon la rendication, caractérisé en ce que chaque hélice est entraînée par un tube libre sur l'arbre d'hélice, ce tube étant muni de branches supérieures qui appuient contre des ergots fixés dans cha que pale d'hélice, ergots pouvant buter contre un support solidaire de l'arbre d'hélice, lesdites pales pouvant tourner dans ledit support d'un certain angle au tour de leur axe.
    2 Hélicoptère selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les tubes montés fous sur les arbres d'hé lices reçoivent leur mouvement de rotation par l'intermédiaire d'une articulation uni verselles montée à l'intérieur d'un manchon actionné par engrenages coniques, cette action étant produite par un arbre commun à au moins une paire d'hélices et entraîné lui-même par un moteur au moyen d'un arbre auxiliaire extensible.
    3 Hélicoptère selon la revendication et la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'un dispositif permettant aux hélices de se dé coupler du moteur est constitué par une couronne taillée en rochet, clavetée sur l'arbre commun aux hélices, avec laquelle une couronne semblable montée folle sur l'arbre commun aux hélices et actionnée par un harnais d'engrenages recevant la force du moteur est maintenue en prise par un ressort.
    4 Hélicoptère selon la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que la couronne folle actionnée par le harnais d'engrenages est solidaire d'un tambour de frein contre lequel le pilote peut amener, jusqu'au blocage, des secteurs solidaires de l'arbre commun aux hélices, dans le but de contrecarrer à volonté l'action du rochet. 5 Hélicoptère selon la revendication et. la sous-revendication 4, caractérisé en ce qu'un dispositif élastique, contrecarré par l'action <B>(la</B> couple moteur, tend à ramener auto- matiquement le pas des hélices à une va leur minimum réglable, quand le couple moteur tombe au-dessous d'une valeur dé terminée d'avance ou cesse d'agir.
    6 Hélicoptère suivant la revendication et la sous-revendication 5, caractérisé en ce qu'un dispositif d'atterrissage comporte une mas- selotte maintenue par son poids à distance réglable de l'hélicoptère, ledit poids contre carrant l'effort d'un organe élastique de rappel qui libère un ressort préalablement bandé dès que ladite masselotte touche le sol, la détente du ressort provoquant le relèvement du pas des hélices, sa libéra tion pouvant être en outre directement provoquée par le pilote. 7 Hélicoptère selon la revendication, carac térisé en ce que les diverses hélices sont actionnées par un arbre commun de part et d'autre duquel sont disposés deux à cieux les centres des articulations.
    8 Hélicoptère selon la revendication, carac térisé en ce que les divers organes rotatifs entraînant les hélices reçoivent leur mou vement de rotation de câbles actionnés par le moteur. 9 Hélicoptère selon la revendication, carac térisé en ce que les hélices sont montées par paires superposées sur un même arbre et situées dans des plans différents, l'hé lice supérieure étant entraînée d'une façon élastique par un organe moteur rotatif appuyant sur des ergots qu'elle porte et l'hélice inférieure étant entraînée progres sivement par un organe d'embrayage com mandé par le pilote, organe disposé de telle façon, qu'en marche synchrône les deux hélices se trouvent calées à angle droit, ledit organe d'embrayage pouvant dans une dernière partie de sa course,
    amener au pas maximum ladite hélice.
CH99901D 1920-06-15 1921-03-08 Hélicoptère fuselé à hélices sustentatrices et propulsives. CH99901A (fr)

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