FR2554081A1 - Dispositif pour ameliorer les conditions aerodynamiques de penetration et de sustentation des planeurs d'aeronefs - Google Patents
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Abstract
CE DISPOSITIF COMPORTE, A LA PARTIE AVANT DU PLANEUR D'AERONEF OU D'UNE AILE 1, AU MOINS UNE OUIE 5 DE CAPTAGE D'AIR A LA PRESSION DYNAMIQUE, ORIENTEE NORMALEMENT A LA TRAJECTOIRE DE VOL. IL EST PREVU, AU DROIT ETOU EN AVAL DE CETTE OUIE, UNE STRUCTURE EN NID D'ABEILLES 6 QUI FILTRE LES TURBULENCES DE L'AIR CAPTE, POUR FOURNIR UN FLUX D'AIR COHERENT ADMIS DANS LE CORPS CREUX 7 DU PLANEUR, LEQUEL CONSTITUE UN RESERVOIR DE PRESSION D'AIR. AU MOINS UNE FENTE DE SOUFFLAGE 8 EST PREVUE SUR L'EXTRADOS 2 DE L'AILE 1, SUR TOUTE L'ENVERGURE DE CELLE-CI, SELON UNE LIGNE CONSTITUANT LE LIEU GEOMETRIQUE DES DEPRESSIONS MAXIMA SUR L'EXTRADOS. CETTE FENTE EST DEFINIE PAR DES AJUTAGES JOINTIFS, MENAGES NOTAMMENT ENTRE DES TAQUETS. L'AIR ADMIS PAR L'OUIE DE CAPTAGE S'ECHAPPE PAR LA FENTE DE SOUFFLAGE AVEC UNE VITESSE AUGMENTEE PAR L'EFFET DE LA DEPRESSION. L'ORGANISATION DES MOLECULES CREEE A LA SORTIE AGIT SUR LA SURFACE DE LA PEAU D'EXTRADOS 10, EN FOURNISSANT UN EFFET DE POUSSEE RESULTANT DE L'ENERGIE CINETIQUE DES MOLECULES. L'ONDE ENGENDREE REPOUSSE LE POINT DE TRANSITION. UNE FENTE DE SILLAGE 24 PEUT ETRE PREVUE SUR LE BORD DE FUITE DE L'AILE 1. IL EN RESULTE UNE AMELIORATION DES CONDITIONS AERODYNAMIQUES DE PENETRATION ET DE SUSTENTATION.
Description
Dispositif pour améliorer les conditions aérodynamiques ftg~gBenétration et de sustentation des glaneurs deaero- nefs.
La présente invention se rapporte à l'amelio- ration des conditions aérodynamiques de pénétration ou d'avancement et de sustentation ou de portance des pia- neurs d'aéronefs.
On entend dans l'ensemble de cette description, par l'expression "planeurs d'aéronefs", exclusivement la cellule porteuse d'un aéronef à voilure fixe, et l'in- vention concerne son comportement et ses relations avec l'atmosphère à son niveau de vol, sur sa trajectoire et hors des interactions dues à son appareil motopropulseur.
Le but de l'invention est d'apporter une amé- lioration aérodynamique aux coefficients de résistance à l'avancement ou à la pénétration (Cx) et de sustentation (Cz) qui caractérisent une cellule -ou un planeur d'aéronef, en utilisant à cet effet la seule énergie fournie par la pression dynamique du fluide aérien am- biant au niveau de vol, pression dynamique qui est déterminée alors par la vitesse de la cellule ou du planeur sur sa trajectoire.
L'invention concerne en conséquence un dispositif pour améliorer les conditions aérodynamiques de pénétration et de sustentation des planeurs d'aéronefs, caractérisé en ce qu'il comporte, à la partie avant du planeur ou de la cellule au moins une ouSe de captage d'air à la pression dynamique due au vol, orientée de préférence normalement à la trajectoire de vol, des moyens prévus au droit et/ou en aval de cette ourle pour transformer l'écoulement turbulent de l'air en un écoulement cohérent d'air admis dans le corps creux du planeur, lequel constitue ainsi un réservoir de pression d'air, et au moins une fente de soufflage d'air prévue sur l'extrados des ailes du planeur, orientée vers l'arrière si l'on considère la direction de vol, cette fente s'étendant sur l'envergure de l'aile concernée, normalement au plan de l'extrados, et étant définie par des ajutages jointifs ménageant une fente de souf flage d'air continue sur cette envergure de l'aile.
Suivant une particularité de l'invention, l'ourle de captage d'air à la pression dynamique peut être constituée essentiellement par un panneau à structure en nid d'abeilles, c'est-à-dire formé d'éléments tubulaires de section polygonale accolés, assurant une filtration des turbulences d'entrée pour fournir, en aval de l'ouïe, un courant d'air en faisceau cohérent.
Suivant une autre particularité de l'invention, les ouIes de captage peuvent être constituées par une fente de captage de la pression dynamique située le long du bord d'attaque de chaque aile. Cette fente de captage, qui peut être scindée ou divisée en zones par des cloisons verticales destinées à limiter la turbulence dçaccès, débouche dans un compartiment qui occupe toute la longueur de l'aile, compartiment limité en aval de la fente de captage du bord d'attaque par exemple par le longeron avant de la structure de l'aIle. Ce longeron peut alors être composé de deux semelles, inférieure et supérieure, réunies par une âme en nid d'abeilles permettant de filtrer la turbulence de pressions à partir du bord d'attaque et d'admettre, sous forme de filets de fluide, l'air capté par la fente de bord d'attaque au réservoir, en maintenant alors à cette pression dynamique le réservoir d'air constitué par le corps creux de l'aile en arrière du longeron.
La partie avant de l'extrados de l'aile, du longeron au bord d'attaque, peut alors être rendue mobile pour pouvoir accéder à ce compartiment-avant, qui pourrait servir sans inconvénient pour renfermer des manoeuvres de commande, telles que tringleries ou câbles, ou bien des tubulures, pour permettre un entretien par exemple.
Suivant une autre particularité encore de l'invention, une structure en nid d'abeilles est également prévue dans le corps creux du planeur ou de 11 aile. Ainsi, on peut aménager le réservoir de pression constitué par exemple par l'aile en cellules comprises entré les nervures de soutien du profil de l'aile, de préférence sur toute l'envergure de celle-ci. Ces nervures sont alors constituees de deux semelles haute et basse réunies par des âmes en panneaux en nid d'abeilles, structure particulièrement légère et résistante, de manière à canaliser l'air admis dans le réservoir créé par le corps creux, et dont toutes les cellules communiquant entre elles réalisent un certain équilibre de pression dans un milieu de fluide capté non troublé par des turbulences anarchiques.
Cette disposition permet ainsi de diriger une veine d'air cohérente en direction de la fente ou des fentes de sortie d'air de balayage ménagées sur l'extrados de l'aile et/ou au bord de fuite.
Comme indiqué précédemment, cette fente est définie par des ajutages jointifs qui sont agencés pour fqurnir la résistance mécanique sur l'envergure de l'aile.
Ainsi, on peut prévoir, au droit de la fente ménagée dans l'extrados, des taquets fixés à leurs parties supérieure et inférieure sur la peau d'extrados pour maintenir l'ouverture de la fente ou lèvre de soufflage, tout en servant d'armature longitudinale intervenant dans la solidité de la construction. Les ajutages sont nagés ou disposés entre ces taquets.Ainsi, le profil des taquets peut être étudié afin que les ajutages soient directement menagés entre eux, OU bien des buses ou aru- tages rapportés peuvent être disposés entre des taquets ayant alors, par exemple, la forme de lames verticales
Suivant une particularité, la surface totale des fentes ou lèvres de soufflage, entre les ajutages jointifs, est au moins égale à la surface de houle ou des ouïes de captage d'air, ou tout au moins calculée pour fournir une vitesse d'éjection supérieure à la vitesse de l'aeronef sur sa trajectoire.
Suivant une particularité, la surface totale des fentes ou lèvres de soufflage, entre les ajutages jointifs, est au moins égale à la surface de houle ou des ouïes de captage d'air, ou tout au moins calculée pour fournir une vitesse d'éjection supérieure à la vitesse de l'aeronef sur sa trajectoire.
Suivant une autre particularité, cette fente de soufflage est établie de façon telle qu'elle se trouve à l'aplomb de la ligne formant un lieu géométrique de points soumis à la même dépression dans le champ dEpres- sionnaire créé sur l'extrados par le profil de la voilure du planeur. Etant donné que, comme indiqué précédemment, les structures en nid d'abeilles prévues pour coordonner le flux d'air admis fournissent une même pression d'air sur toute l'envergure de l'aile, il est judicieux, pour obtenir un fonctionnement idéal, que la veine d'air soufflée sur l'extrados se trouve sur toute l'envergure à la même pression et à la meme vitesse, ce résultat étant obtenu lorsque tous les ajutages formant la fente de soufflage d'air se trouvent soumis à la même dépression.De façon préférentielle, cette ligne de fente correspondrait, sur l'extrados de l'aile, à la zone dépressionnaire maximum.
Cette dépression s'ajoute alors en millimètres d'eau à la pression d'air de stockage dans l'aile et fournit ainsi une pression à l'éjection de l'air, qui est plus grande que la dépression de l'air fournie au-dessus de l'extrados par le profil de l'aile, en constituant la pression statique au niveau de la fente d'éjection. Ceci se rattache à la théorie classique de gain de Cx par soufflage, et se traduit également par un effet de succion sur l'ouïe de captage d'air, ce qui apporte un léger appoint à l'économie du système.
L'amélioration des conditions aérodynamiques obtenue grâce à l'invention peut s'expliquer par l'examen des réactions de formation du jet d'air lors de son passage dans les ajutages.
A son entrée dans un ajutage, la lame d'air se trouve à la vitesse et à la pression résultant de la vites se du planeur sur sa trajectoire. Pendant son très court instant de passage dans l'ajutage, l'air est accéléré, du fait du rétrécissement de la section d'écoulement, selon un coefficient toujours supérieur à l'unité. Le choc produit amorce alors, entre l'entrée et la sortie de l'ajutageune onde sous l'effet de laquelle les molécules de fluide à l'état brownien dans le réservoir vont instantanément s'organiser en un mouvement de rotation sur elles-mêmes, du fait du gradient vertical des pressions et vitesses à l'intérieur de l'ajutage. Ces molécules tournent alors dans le même sens.Le frottement desdites molécules, dans la couche limite ainsi formée, contre les parois internes de l'ajutage, se traduit par une pression dans le sens de la trajectoire, appor tant un quota d'amélioration au C, quota beaucoup plus important que effet, dit de réarton, de l'éjection du fluide hors de l'aJutage? dans un milieu dépresslonnaiLe.
Savant une autre particularité, on peut prévoir, au droit et légèrement en aval de la sortie d'éjection de la lèvre d'ajutageoun seuil de ressaut placé perpendicu airement à la veine d'air et servant à produire un début d'onde laquelle va, à la sortie de l'ajutage, recouvrir la peau d'extrados jusqu'à sa diffusion à la même pression que l'atmosphère. Ceci permet également de reculer le point de transition sur l'aile.
La disposition encastrée des ajutages jointifs dans la fente ou lèvre de soufflage donne à l'ensemble une structure d'ajutage continu dyssymétrique, avec les avantages résultant d'une telle condition, à savoir le renforcement de la tendance à l'aspiration de la veine fluide sortante.
SuIvant une autre particularité encore, il est prévu des volets obturateurs d'air capté, ou un dispo sitôt d'annulation des effets de survitesse et d'amélioration de la sustentation, qui peuvent être mis en action por certaines configurations d vol, notamment lors de la prise de terrain et de l'atterrissage.
Suivant une autre particularité, dans le cas de planeurs exigeant un flux d'air capté très important, nomment dans le cas de grosses unités de transport aérieris on peut prévoir, en aval de la fente ou lèvre de soufflage, dont l'ouverture est alors accrue en Ionc- tion de ce volume d'air capté, un dispositif créant dans le flux émis par la fente de soufflage un mouvement on dilatoire de houle progressante.Ce dispositif peut, selon une réalisation, comporter un cylindre rotatif s'é- tendant sur toute la longueur de la fente ou lèvre, retenu entre des paliers et composé avantageusement par n flexible de transmission de mouvements rotatifs, ce cylindre étant entraîné en rotation par un ou plusieurs moteurs auxiliaires indépendants ou par dérivation de l'énergie du moiteur de propulsion, Suivant une variante de réalisation, on peut prévoir, au lieu de ce cylindre rotatif, un jeu de persiennes ou lames minces montées dans le flux d'air soufflé et dont la tranche est parallèle à ce flux d'air, des moyens étant prévus pour entrainer ces persiennes ou lames en un mouvement d'oscillation de faible amplitude, afin de créer le mouvement ondulatoire de houle progressante dans l'air.
On peut également, pour les gros débits d'air prévus, diviser l'ajutage lui-même en plusieurs lames d'air par l'interposition, à l'intérieur de l'ajutage, de plaques horizontales de profil mince, produisant une éjection d'air en lames de fluide superposées, dans le but de multiplier l'effet de persienne, c'est-à-dire de frottement entre les cloisons de l'ajutage.
Suivant une autre particularité encore, le dispositif objet de l'invention est complété par une fente ou lèvre de sillage prévue sur le bord de fuite de l'aile, ménagée par des ajutages jointifs, selon une disposition analogue à celle écrte-précédemment pour la fente ou lèvre d'extrados. Toutefois, dans ce cas, la disposition dyssymétrique est inverse par rapport à celle de la fente d'extrados, et la peau d'extrados est prolongée par rapport à la peau d'intrados. La section de la fente formée par ces ajutages de soufflage de sillage est généralement inférieure à celle des ajutages d'extrados.
Dans le cas de corps fuselés transportés par l'aéronef en vol, tels que fuselage-habitacle, containers extérieurs, réservoirs et autres parties largables en vol, on peut également prévoir un dispositif analogue améliorant les conditions de pénétration en rapportant sur ces corps une coiffe ou un carénage en forme d'ogive par exemple, muni d'une ourle avant et d'au moins d'une fente ou lèvre de soufflage circulaire, fournissant par effet dyssymétrique une onde active le long du corps fuselé.
L'invention concerne encore un procédé pour améliorer les conditions aérodynamiques de pénétration et de sustentation des planeurs d'aéronefs, caractérisé en ce qu'on assure la circulation d'un fluide entre une ou plusieurs ouates de captage prévues à la partie avant du planeur ou de la cellule, notamment sur le bord d'attaque des ailes, et une ou plusieurs fentes d'évacuation ménagées sur l'extrados des ailes sous l'effet de la seule pression dynamique résultant de la progression du planeur et de la dépression statique du volume aérien dans lequel ce planeur se déplace, selon un automatisme total, à l'exclusion de toute intervention mécanique, telle que pompe ou ventilateur, destinée à accélérer le débit d'air.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention.
La Fig. 1 est une vue en coupe très schématique d'une aile d'aéronef comportant le dispositif suivant l'invention.
La Fig. 2 est une vue schématique en plan, montrant une série de taquets d'ajutage définissant la fente ou lèvre de soufflage d'extrados prévue suivant l'invention0
La Fig. 3 est une représentation schématique en perspective de ces taquets d'ajutage.
La Fig. 3 est une représentation schématique en perspective de ces taquets d'ajutage.
Les Fig. 4 à 6 sont des vues schématiques de détails montrant divers moyens pour la production d'une onde ou houle progressante.
Sur la Fig. 1, on a désigné d'une façon géné- rale par la référence 1 une aile d'aéronef, avec sa peau d'extrados 2 et sa peau d'intrados 3. On a indiqué en 4 deux longerons d'aile. Cette aile comporte en outre les nervures de renforcement habituelles (non reprdsentées9 et elle reçoit les cables et autres éléments de commande.
Elle peut également, si désiré, servir en partie de ré réservoir de carburant. Toutes ces particularités sont en soi classiques et n'ont pas été illustrées.
Suivant l'invention, il est prévu sur le bord d'attaque de l'aile une ouïe 5 de captage d'air a la pression dynamique pendant-le-vol, qui débouche dans le corps creux formé par l'aile 1 elle-même. On a indiqué schématiquement en 6 un panneau à structure en nid d'abeilles disposé à une faible distance derrière l'ouïe 5, ici entre les longerons 4. Cette structure est constituée par des éléments tubulaires de section polygonale à axe orienté dans la direction de vol. Ce panneau à structure en nid d'abeilles a pour effet de convertir le flux d'air turbulent admis par l'ouïe 5 en un flux d'air cohérent orienté dansa direction de progression pendant le vol.
La cavité intérieure 7 du corps creux formé par l'aile est également occupée par des panneaux à structure en nid d'abeilles, prévus entre les nervures de renforcement de l'aile, pour entretenir un flux d'air cohérent et pour compléter la filtration des turbulences d'entrée déjà assurée par le panneau 6. Cette disposition est prévue de préférence sur toute l'envergure de l'aile, de sorte que l'on obtient, dans la direction de ltenvergure, une égalisation de la-pression de l'air, fournissant un équilibre de pression dans un milieu de fluide capté non troublé par des turbulences -anarchiques. On voit que, compte tenu de cette disposition, le corps creux constitué par l'aile 1 forme un réservoir de pression dont le roule apparaitra plus loin.
Comme visible sur la Fig. 1, la peau d'extrados 2 de l'aile 1 est interrompue par une fente ou lèvre de soufflage 8 orientée vers l'arrière, qui s'étend sur toute l'envergure de l'aile. Cette fente ou lèvre de soufflage 8 est normale au plan de la peau d'extrados.
Elle s'étend selon une ligne qui constitue de préférence un lieu géométrique de points soumis à la dépression maximum sur ltextrados de l'aile pendant le vol.
Afin d'obtenir la résistance mécanique nécessaire, il est prévu dans le mode de réalisation repré senté, entre la partie antérieure 9 de l'extrados et sa partie postérieure 10, qui sont décalées pour ménager la fente 8, des taquets 11 mieux visibles sur les Fig.
2 et 3.
On voit à l'examen de ces Figures que les taquets 11 ont une forme en profil d'aile, à bord de fuite mince, les bords de fuite des taquets se trouvant alignés selon une ligne 12 (Fig. 2) qui, comme indiqué précédem ment constitue un lieu géométrique de points soumis la dépression maximum créée sur l'extrados à l'aile.
Ces taquets 112 qui s'étendent comme 'risible sur les Fig. 1 et 3 entre la partie antérieure 9 et la partie postérieure 10 de la peau d'extrados 2, fournis- sent la résistance mécanique requise au droit de la fente ou lèvre de soufflage 8.
Les taquets 11 ménagent entre eux des ajutages 13 qui, comme cela apparaît sur les Fig. 2 et 3, sont jointifs au droit du plan de sortie de la fente ou lèvre de scufflage 8, c'est-i-dire sur la ligne 12 (Fig. 2).
On a indiqué sur cette Fig. 2 par des flèches 14 la direction d'écoulement de l'air parvenant aux ajutages 13.
Comme indiqué précédemment, les structures en nid dça- beilles prévues dans le corps creux ou réservoir de pression 7 fournissent sur toute l'envergure de l'aile un flux d'air cohérent et uniforme pour l'alimentation des ajutages 13. Il se produit, lors de la pénétration du flux d'air dans les ajutages 13, un étranglement de l1air et, comme indiqué précédemment, le choc produit amorce entre l'entrée et la sortie de l'ajutage, une onde sous l'effet de laquelle les molécules de fluide à l'état brownien dans le réservoir vont instantanément s'organiser en un mouvement de rotation sur elles-mêmes.
La hauteur des taquets et en conséquence pais- sur de la fente ou lèvre de soufflage est étudiée de telle sorte que la section totale de cette fente ou lèvre soit .sensibleteent égale à celle de l'ouïe 5 de captage de air à la pression dynamique.
On décrira maintenant le processus par lequel le dispositif suivant l'invention permet une amélioration des coefficients de pénétration et de sustentation du planeur d 'aéronef.
La dépression qui règne sur l'extrados de l'aile et qui, comme indiqué précédemment, est uniforme au niveau de tous les ajutages, s'ajoute en millimètres d'eau à la pression de l'air de stockage de l'aile et fournit ainsi une vitesse d'éjection qui est de 1,5 à 2,5 fois plus élevée que la vitesse du planeur sur sa trajectoire, la- quelle fournit la pression à l'intérieur de l'aile. Il en résulte un gain sur le coefficient de pénétration (Cx) par soufflage, et ceci se traduit également par un effet de succion sur l'ouïe de captage.
A son entrée dans l'ajutage, la lame d'air se trouve à la vitesse de progression du planeur sur sa trajectoire et à la pression dynamique correspondante. Pendant son très court passage dans l'ajutage, cette lame d'air est accélérée selon un coefficient de 1,5 à 2 et le choc amorce une onde ayant pour effet, comme indiqué précédemment, d'organiser les molécules de fluide qui se trouvent à lXétat brownien dans le réservoir, en un mouvement de rotation sur elles-mêmes. Ce mouvement de rotation se produit dans un sens tel que l'énergie cinétique de l'ensemble moléculaire exerce sur les parois solidaires de l'extrados une pression en sens inverse du courant moldculaire, tendant à favoriser la progreo- sion du planeur.
Compte tenu de la dyssymétrie créée au niveau de la fente ou livre de soufflage, une nappe de molécules agit sur la partie postérieure 10 de la peau d'extrados en poursuivant l'action précitée , tandis que la nappe opposée par rapport à la section transversale de la fente ou lèvre de soufflage se détend dans l'atmosphère. Cette situation permet, comme indiqué, de reculer le point de transition.
Sur la Fig. 4, on a désigné par les mêmes références que précédemment, les éléments semblables à ceux des Fig. I à 3. On voit toutefois qu'il est prévu dans le cas présent, dans les parties haute et basse de chaque ajutage, un seuil de ressaut placé perpendiculairement à la veine d'air de l'ajutage, en engendrant un début d'onde comme indiqué par les flèches 16 sur la Fig. 4. Cette variante est utilisable plus spécialement en cas de débit plus important et favorise l'effet obtenu.
On a représenté sur la Fig. 5 une autre variante encore, adaptable par exemple dans le cas de grosses unités de transport aérien1 faisant intervenir un flux d'air très important et en conséquence une ouverture de fente âe soufflage plus grande. Dans le cas présent, il est prévu en aval de la fente de soufflage 8, si l'on eonsi- dère le sens d'écoulement de l'air, un cylindre rotatif 17 a axe parallèle à la sortie de la fente, qui peut être constitué avantageusement par un flexible monté à rota tion dans des paliers appropriés, notamment à roulements à billes. La flexibilité de ce cylindre évite toute interaction avec l'extrados lors de vibrations ou flexions de celui-ci.Ce cylindre 17 est entrainé en rotation dans le sens indiqué en 18 par des moyens quelconques, indépendants ou conjugués au moteur de propulsion de l'aRro- nef. Il en résulte la formation d'un mouvement ondulatoire, comme indiqué par la flèche 19.
Dans le cas de la variante représentée sur la
Fig. 6, qui s'applique également aux grosses unités de transport aérien, il est prévu en aval de la fente ou lèvre de soufflage 8 un système de persiennes 20 paral- lèles entre elles et pouvant subir, autour d'axes 21 parallèles au plan de la sortie de la fente 8, un mouvement d'oscillation commandé positivement, comme indiqué par les flèches 22. Ce mouvement d'oscillation, commandé de toute façon appropriée, fournit dans ce cas encore une onde progressante, comme indiqué par les flèches 23.
Fig. 6, qui s'applique également aux grosses unités de transport aérien, il est prévu en aval de la fente ou lèvre de soufflage 8 un système de persiennes 20 paral- lèles entre elles et pouvant subir, autour d'axes 21 parallèles au plan de la sortie de la fente 8, un mouvement d'oscillation commandé positivement, comme indiqué par les flèches 22. Ce mouvement d'oscillation, commandé de toute façon appropriée, fournit dans ce cas encore une onde progressante, comme indiqué par les flèches 23.
Suivant le mode de réalisation de l'invention représenté schématiquement sur la Fig. 1, il est prévu sur le bord de fuite de l'aile une fente de sillage 24 ménagée entre les peaux d'extrados 2 et d'intrados 3 et définie structurellenent par des ajutages jointifs 259 lesquels peuvent être semblables à ceux décrits prévu demment pour la fente d'extradons 8.
On obtient ainsi à la sortie de cette fente 24 un flux de sillage. On voit sur la Fig. I que, dans le cas présent la peau d'extrados 2 s'étend au delà de 9 peau d'intrados 3, de sorte que la fente de sillage 24 présente une dyssymétrie inversée par rapport à la fente de soufflage d'extrados 8.
Des modificatons peuvent être apportees aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équi- valences techniques, sans s'écarter de l'invention.
Claims (19)
1.- Dispositif pour améliorer les conditions aérodynamiques de pénétration et de sustentation des planeurs d'aéronef s, caractérise en ce qu'il comporte, à la partie avant du planeur ou de la cellule, au moins une ouïe (5) de captage d'air à la pression dynamique due au vol, orientée de préférence normalement à la trajectoire de vol, des moyens (6) prévus au droit et/ou en aval de cette ourle pour transformer l'écoulement turbulent de l'air en un écoulement cohérent d'air admis dans le corps creux (7) du planeur, lequel constitue ainsi un réservoir de pression d'air, et au moins une fente de soufflage d'air (8) prévue sur l'extrados (2) des ailes du planeur, orientée vers l'arrière si l'on considère la direction de vol, cette fente s'étendant sur l'envergure de l'aile concernée, normalement au plan-de l'extradosvet étant définie par des ajutages jointifs (13) ménageant une fente de soufflage d'air continue sur cette envergure de l'aile.
2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouïe (5) de captage d'air à la pression dynamique est constituée essentiellement par un panneau à structure en nid d'abeilles formé d'éléments tubulaires de section polygonale accolés, assurant une filtration des turbulences d'entrée.
3.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouïe (5) de captage d'air à la pression dynamique est constituée par une fente de captage située le long du bord d'attaque de chaque aile du planeur d'aéronef, débouchant vers l'arrière dans un compartiment qui occupe de préférence toute la longueur de l'aile.
4.- Dispositif suivant la revendication 3,. ca- ractérisé en ce que cette fente de captage d'air à la pression dynamique est scindée ou divisée en zones par des cloisons verticales destinées à limiter la turbulence d'accès.
5.- Dispositif suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ce compartiment est limité, en aval de la fente de captage d'air du bord d'attaque, par le longeron avant de la structure de l'aile, composé de préférence de deux semelles inférieure et supérieule, réunies par une aine en nId d'abeilles, afin de filtrer la turbu-lence de pressions à partir du bord d'attaque.
6.- Dispositif suivant l'une quelconque des re- vendications 3 a 5, caractérisé en ce que la partie avant de l'extrados de l'aIle, de préférence du longeron au bord d'attaque, est mobile pour pouvoir accéder au compar- timent avant de l'aile.
7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une structure en nid d'abeilles (6) réalisant une filtration des turbulences de l'air est prévue dans le corps creux (7) du planeur ou de l'aile (1).
8,- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le reservoir de pression d'air constitue par le planeur ou l'aile < 1) est aménagé en cellules comprises entre les nervures de soutien du profil de l'aile, de préférence sur toute l'envergure de celle-ci, ces cellules étant constituées par des âmes ou panneaux en nid d'abeilles, chaque cellules étant sensiblement à la mF e pression.
9.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, au droit de la fente (8) ménagée dans la peau d'extrados (2), des taquets (11) fixés à leurs parties supérieure et inférieure sur la peau d'extrados (9, 10), pour maintenir l'ouverture de la fente ou lèvre de souf- flage, les ajutages (13) étant ménagés entre ces taquets ou formés par des éléments tels que des buses rapportées entre lesdits taquets.
10.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface totale des fentes ou lèvres de soufflage (8), entre les ajutages jointifs (13), est au moins égale à 'a surrace de l'ouïe t5) ou des ouïes de captage d'air, ou tout au moins calculée pour fournir une vitesse d'e rection supérieure à la vitesse de l'aéronef sur sa trajectoire.
11.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que cette fente de soufflage (8) est disposée à l'aplomb de la ligne formant un lieu géométrique des points soumis à la même dépression dans le camp dépressionnaire créé sur l'extrados (2) par le profil de la voilure du planeur, cette ligne de fente correspondant de préférence, sur l'extrados de l'aile, à la zone dépressionnaire maximum.
12.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'agencement des ajutages jointifs formant la fente de soufflage est tel que la lame d'air, qui se trouve à. son entrée dans chaque ajutage à la vitesse et à la pression résultant de la vitesse du planeur sur sa trajectoire, subisse, pendant son très court instant de passage dans l'ajutage, une accélération due au rétrécissement de la section d'écoulement, selon un coefficient supérieur à l'unité, le choc produit amorçant, entre l'entrée et la sortie de l'ajutage, une onde sous l'effet de laquelle les molécules de fluide à ltétat brownien dans le réservoir s'organisent en un mouvement de-rotation sur elles-memes du faitu gradient des pressions et vitesses à l'intérieur de l'ajutage, le frottement de ces molécules tournant dans le même sens, dans la couche limite formée, contre les parois internes de l'ajutage, se traduisant par une pression dans le sens de la trajectoire, apportant un quota d'amélioration au Cx du planeur.
13.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, au droit et légèrement en aval de la sortie d'éjection de la lèvre d'ajutage, un seuil de ressaut (15) placé perpendiculairement à la veine d'air, pour produire un début d'onde couvrant la peau d'extrados.
14.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, applicable plus spécialement aux planeurs d'aéronefs exigeant des débits d'air très importants, caractérisé en ce qutil est prévu, en aval de la fente de soufflage (8), un cylindre rotatif (17), de préférence flexible, associé à des moyens d'entrainement en rotation et dontlltentrainement crée un mou vement ondulatoire dans 1 t air sortant par cette fente de soufflage.
15.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, applicable plus spécialement aux planeurs d'aéronefs exigeant des débits d'air très importants, caractérisé en ce qu'il est prévu, en aval de la fente de soufflage (8), un système de persiennes oscillantes (20) à axe (21) parallèle à la fente de soufflage, reliées à des moyens d'entratnement en un mouvement d'oscillation, pour créer une onde dans le flux d'air sortant par la fente de soufflage.
16.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, applicable plus spécialement aux planeurs d'aéronefs exigeant des débits d'air très importants, caractérisé en ce que l'ajutage est divisé en plusieurs lames d'air par l'interposition, à l'intérieur de cet ajutage, de plaques horizontales de profil mince, produisant une éjection d'air en lames de fluide superposées, pour multiplier l'effet de frottement entre les cloisons de l'ajutage.
17.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, sur le bord de fuite de l'aile, une fente de sil- lage (24) comportant des ajutages et ayant une dyssymé- trie inversée par rapport à celle de la fente de soufflage d'extrados (8).
18.- DIspositif suivant la revendication 17, caractérisé en ce que la section de la fente formée par ces ajutages de soufflage de sillage est inférieure- a celle des ajutages d'extrados.
19.- Procédé pour améliorer les conditions aé- rodynamiques de pénétration et de sustentation des planeurs d'aéronefs, caractérisé en ce qu'on assure la cir- culation d'un fluide entre une ou plusieurs ouIes de captage prévues à la partie avant du planeur ou de la cella lule, notamment sur le bord d'attaque des ailes, et une ou plusieurs fentes d'évacuation ménagées sur l'extrados des ailes sous l'effet de la seule pression dynamique résultant de la progression du planeur et de la dépures sion statique du volume aérien dans lequel ce planeur se déplace, selon un automatisme total, à l'exclusion de toute intervention mécanique, telle que pompe ou ventilateur, destinée à accélérer le débit d'air.
Priority Applications (3)
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| FR8317398A FR2554081A1 (fr) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | Dispositif pour ameliorer les conditions aerodynamiques de penetration et de sustentation des planeurs d'aeronefs |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2554081A1 true FR2554081A1 (fr) | 1985-05-03 |
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| FR (1) | FR2554081A1 (fr) |
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