WO2025257698A1 - Dispositif de propulsion perfectionné pour aérodyne à voilure tournante et à décollage et atterrissage verticaux et aérodyne équipé d'un tel dispositif de propulsion - Google Patents

Dispositif de propulsion perfectionné pour aérodyne à voilure tournante et à décollage et atterrissage verticaux et aérodyne équipé d'un tel dispositif de propulsion

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WO2025257698A1
WO2025257698A1 PCT/IB2025/055845 IB2025055845W WO2025257698A1 WO 2025257698 A1 WO2025257698 A1 WO 2025257698A1 IB 2025055845 W IB2025055845 W IB 2025055845W WO 2025257698 A1 WO2025257698 A1 WO 2025257698A1
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blade
axis
propulsion device
propeller
blade support
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Pierre Gautier
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KNDS France SA
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    • B64C29/0008—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
    • B64C29/0016—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
    • B64C29/0033—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being tiltable relative to the fuselage

Definitions

  • the present invention relates to a propulsion device using coaxial counter-rotating propellers and a drone-type aerodyne comprising at least one such propulsion device.
  • patent FR3095189B1 an aerodyne propulsion device with coaxial counter-rotating propellers which offers, compared to previous devices (in particular those known from patent FR2980117B1) improved maneuverability, while retaining the advantage of simplicity provided by the absence of collective and cyclic systems for varying the pitch of the blades.
  • This device includes mounting each propeller on a frame such that only the propellers are moved around the yaw, roll and pitch axes, by the use of a hollow finger ball joint which connects each propeller to a rotating drive part which is located inside the frame.
  • the ball joint to finger thus allows the associated propeller to rotate only around the roll and pitch axes while the rest of the propulsion system remains fixed relative to these axes.
  • this device exhibits functional play and friction which lead to a loss of efficiency on the propulsion chain.
  • This device also has the disadvantage of having many parts, which leads to difficulties in assembly and disassembly and complicates maintenance.
  • patent FR3095189B1 includes numerous rods to ensure the tilting of the propellers around the roll and pitch axes: motorized rods associated with so-called mirror rods to balance the forces and wear compensation rods to ensure the parallelism of the propellers.
  • This architecture is also very complex and it leads to functional gaps that impair the reliability of the control.
  • the aim of the invention is to propose a propulsion device for rotary-wing aircraft with vertical takeoff and landing that does not present such disadvantages and allows for better overall performance.
  • the propulsion device according to the invention is of simple, compact, light and efficient design and makes it easy to use, assemble, disassemble and maintain the aerodyne.
  • the present invention therefore relates to a propulsion device for a rotary-wing aircraft with vertical takeoff and landing, using coaxial and counter-rotating propellers movable in yaw, roll and pitch, the propulsion device comprising:
  • an upper propeller and a lower propeller each having a blade carrier ring around the periphery of which fixed-pitch blades are fixed or intended to be fixed, the propellers being spaced one above the other along the yaw axis, each propeller defining a propeller disk and being capable of being driven into rotation about an axis of rotation which is perpendicular to the propeller disk and of being inclined about the roll axis and the pitch axis;
  • the propulsion device being characterized by the fact that the blade-carrying ring of each propeller is connected to the drive means by a gyroscopic type gimbal assembly comprising two concentric gimbals, namely an inner gimbal mounted for rotation around a first pivot axis by a first pair of bearings connecting the inner gimbal to the drive means, and an outer gimbal fixed to the blade-carrying ring and mounted for rotation, relative to the inner gimbal, around a second pivot axis by a second pair of bearings connecting the outer gimbal to the inner gimbal, the second pivot axis being perpendicular to the first pivot axis, the first and second pivot axes being perpendicular to the longitudinal axis of the chassis.
  • a gyroscopic type gimbal assembly comprising two concentric gimbals, namely an inner gimbal mounted for rotation around a first pivot axis by a first pair of bearings connecting the inner
  • a gyroscopic gimbal-type assembly eliminates the play and friction that might be present with other assemblies, such as those using a ball joint.
  • this gyroscopic assembly provides an approximately 30% increase in the efficiency of the device's propulsion system compared to using a ball joint.
  • each blade carrier ring carries blade supports, each blade support being pivotally mounted relative to the blade carrier ring between a folded position in which the blade support, and where applicable the blade attached to said blade support, on the one hand, and the blade carrier ring carrying said blade support, on the other hand, are not located in the same plane, and an unfolded position in which the blade support, and where applicable the blade attached to said blade support, on the one hand, and the blade carrier ring carrying said blade support, on the other hand, are located in the same plane, each blade support being subjected to the effect of an elastic return element which forces it towards said unfolded position and of a locking element configured and arranged to lock the blade support in its unfolded position.
  • This mobile blade support assembly allows the blades to be positioned in a folded position, where they are folded downwards to extend, for example, parallel to the yaw axis. This allows the propulsion system, and therefore a drone equipped with this system, to be slid into a launch tube. The return mechanism automatically returns the blade support to the unfolded position upon ejection from the launch tube.
  • the return element is formed by a spiral torsion spring arranged coaxially around the axis of rotation of the blade support.
  • the drive means used to control the movement of the control devices are located outside the chassis. Installing the drive means outside the chassis increases the space available inside the chassis for the propulsion system. This facilitates the installation of all the electronics required for the propulsion system, such as motor control boards, a satellite positioning system, and sensors. Once equipped with all its electronics, the propulsion system according to the invention is then ready to be installed on any aircraft, requiring only an external power supply.
  • Propellers 2 and 3 rotate around a longitudinal axis which is on the coincident with the yaw axis A1 and each comprises two fixed-pitch blades 4 arranged at 180 degrees to each other. It is of course possible to provide each propeller with any number of blades, which together define a propeller disk.
  • the propulsion device 1 includes drive means 7 for rotating each propeller 2 and 3 around its axis of rotation. It also includes tilt control means 8 for tilting the two propellers 2 and 3, in a parallel manner, and around the roll axis A2 and/or the pitch axis A3.
  • the axis of the screws 90 is perpendicular to the longitudinal axis of the frame 5, so as to allow the blade support 9 to pivot between a folded position ( ), in which the blade support 9 is inclined downwards (considering the orientation of the ) relative to the plane of the blade carrier ring 6 which supports it, and an unfolded position ( Figures 1 and 10), in which the blade support 9 extends in the same plane as the blade carrier ring 6 which supports it.
  • Each tab 91 is shaped to allow the blade support 9 to tilt downwards and to prevent it from tilting upwards.
  • Each blade support 9 is continuously forced towards the unfolded position by a return element 92, thus allowing the blade support 9 to automatically move into its unfolded position as soon as it is no longer constrained by the walls of the launch tube.
  • the return element 92 is a spiral torsion spring mounted around the shaft of the screw 90, between the two lugs 91.
  • the locking member 93, 94 comprises a locking latch 93 actuated by a return spring (not visible), such that the latch 93 is mounted movable between a retracted position in the blade carrier ring 6 and an extended position out of the ring 6.
  • the latch 93 is housed in a groove 94 formed in the corresponding tab 91 of the blade support 9. This is a U-shaped groove 94 opening upwards in the unfolded position.
  • the blades 4 can of course be fixed to their blade-carrying ring 6 without the interposition of the pivoting blade supports 9, in a known manner. In this case, the blades would not be folding blades.
  • Each blade-carrying ring 6 is connected to the drive means 7 by a gyroscopic gimbal-type assembly 10-13.
  • this assembly 10-13 includes an inner cardan joint 10, an outer cardan joint 11, a first pair of bearings 12 and a second pair of bearings 13.
  • the inner 10 and outer 11 universal joints each have an annular frame, the outer diameter of the inner universal joint 10's frame being smaller than the inner diameter of the outer universal joint 11's frame.
  • the inner universal joint 10 is rotatably mounted relative to the drive means 7 by a pivot joint located between the inner universal joint 10 and the drive means 7, defining a first pivot axis.
  • the outer universal joint 11 is fixed to the blade-carrying ring 6 and is rotatably mounted around the inner universal joint 10 by a pivot joint located between the inner universal joint 10 and the outer universal joint 11, defining a second pivot axis.
  • the first pivot axis is defined by the first pair of bearings 12, and the second pivot axis is defined by the second pair of bearings 13.
  • the two bearings in each pair are diametrically opposed, and the bearings in one pair are angularly offset by 90 degrees relative to the bearings in the other pair.
  • the first and second pivot axes are perpendicular to each other and lie in the same plane orthogonal to the longitudinal axis of the frame 5.
  • This mechanical assembly of the two-degree-of-freedom type in rotation, with two concentric and orthogonally coupled gimbals 10 and 11, is therefore designed to allow the blade carrier ring 6 to oscillate around the first pivot axis and around the second pivot axis.
  • this assembly 10-13 allows the blade carrier ring 6 to pivot around an axis parallel to the pitch axis A3 and also around an axis parallel to the roll axis A2, thus perpendicular to the yaw axis A1 and the pitch axis A3.
  • this gyroscopic assembly 10-13 prevents the blade carrier ring 6 from moving in translation.
  • the drive means 7 comprise, for each propeller 2 and 3, a permanent magnet motor 70 of annular shape and a hollow gyroscopic rotor 71.
  • the motor 70 has a hollow magnetized rotor 70a having a plurality of magnets and a hollow stator 70b mounted around the magnetized rotor 70a.
  • the magnetized rotor 70a is integral with the gyroscopic rotor 71 and is mounted around it.
  • the stator 70b is therefore external to the magnetized rotor 70a and the gyroscopic rotor 71 and is integral with the frame 5.
  • Each permanent magnet motor 70 is positioned such that the axis of rotation of the magnetized rotor 70a, and of the gyroscopic rotor 71, is coaxial with the yaw axis A1.
  • the inner gimbal 10 is rotatably mounted on the gyroscopic rotor 71.
  • the first pair of bearings 12 is connected to an enlarged portion 71a of the gyroscopic rotor 71, while the magnetic rotor 70a is fixed to a narrow portion 71b of this gyroscopic rotor 71. Consequently, the enlarged portions 71a of the gyroscopic rotors 71 of the two propellers 2 and 3 are opposite each other.
  • the enlarged portion 71a is a tubular section with the same internal diameter as the narrow portion 71b, but a larger external diameter than the narrow portion 71b, the external diameter of the narrow portion 71b corresponding to the internal diameter of the magnetic rotor 70a.
  • the internal volume of the gyroscopic rotors 71 remains available. Such a volume makes it possible to equip the device 1 with all the desired electronics, for example sensors or a satellite positioning receiver, with mounting means using spacers 50 being provided for their attachment within the internal volume.
  • These means 8 comprise two swashplates 80 and 81, namely an upper swashplate 80 and a lower swashplate 81, at least two guide rods 82 connecting the upper swashplate 80 and lower swashplate 81, two control devices 83 and 84, namely a roll control device 83 and a pitch control device 84, drive means 85 for the control devices 83 and 84 and means for locking the rotation 86 of the swashplates 80 and 81.
  • Each plate 80 and 81 is connected to a blade carrier ring 6 of a propeller by a bearing 61 which allows the plate and the blade carrier ring 6 to be separated in rotation from the propeller in question.
  • each guide rod 82 is located between the helices 2 and 3 and they are all parallel to the yaw axis A1.
  • the longitudinal axes of consecutive rods 82 are angularly offset on the periphery of the plates 80 and 81.
  • Each rod 82 has a first end connected to the upper plate 80 and a second end connected to the lower plate 81.
  • the connection between each longitudinal end of the guide rod 82 and the respective plate is a ball joint 820.
  • each ball joint 820 comprises a ball joint cage 820a integral with the end of the guide rod 82 and a ball joint rod 820b integral with the plate 80, 81.
  • each control device 83 and 84 comprises a control rod 830, 840, of fixed length, articulated on the lower platform 81 and a connecting rod 831, 841 connected to the drive means 85.
  • the control rod 830, 840 is articulated at its two longitudinal ends by ball joints 832, 842.
  • a ball joint 832, 842 connects one end of the control rod 830, 840 to one end of the connecting rod 831, 841 and another ball joint 832, 842 connects the second end of the control rod 830, 840 to the lower plate 81.
  • the other end 833, 843 of the connecting rod 831, 841 is connected to the drive means 85, at the center of the chassis 5 considering the longitudinal direction of the chassis 5, so as to rotate together with a rotating output shaft of the respective drive means 85, around a pivot axis.
  • the two pivot axes of the two connecting rods 831 and 841 lie in the same plane, transverse to the yaw axis A1, and form a 90-degree angle with each other.
  • the two control devices 83 and 84 are arranged such that one of the control devices is able to control the tilting of the lower plate 81 around the roll axis A2 and the other control device is able to control the tilting of the lower plate 81 around the pitch axis A3.
  • each control device 83 and 84 is controlled by the drive means 85, which are located outside the internal volume of the hollow chassis 5.
  • These drive means 85 comprise two servomotors 85, namely one servomotor 85 connected to each control device 83 and 84, as can be seen in Figures 3 and 4C.
  • Mechanical locking means 86 for the platters 80 and 81 are provided to prevent their rotation relative to the frame 5.
  • An example of such locking means 86 can be seen in Figures 4A, 4B, 5 and 7.
  • the locking means 86 comprise a linear bearing 860, two lever arms 861, and bearings 862.
  • the linear bearing 860 is mounted on one of the guide rods 82.
  • the two lever arms 861 are arranged on either side of the linear bearing 860, with a bearing 862 interposed between the linear bearing 860 and each lever arm 861.
  • the end of each lever arm 861 opposite the end connected to the linear bearing 860 is rotatably connected to the frame of the drive means 85 via a bearing 862.
  • the bearings 862 are arranged to define pivot joints at each end of the lever arms 861.
  • the tilt control means 8 are thus capable of tilting the two propellers 2 and 3 synchronously around the roll axis A2 or the pitch axis A3 by a positive mechanical control of a single plate, namely the lower plate 81 in the present embodiment.
  • the propulsion device 1 is very compact, the whole set of drive means 7 in rotation of the blade carrier rings 6 and of control means 8 of the inclination of these blade carrier rings 6 around the roll axis A2 and pitch axis A3 being located between the two blade carrier rings 6.
  • the total height of the drone D is not affected by the presence of the propulsion device 1. It is therefore possible to increase the size of the blades 4 without necessarily increasing the size of the rest of the aerodyne, for both visual and acoustic stealth.

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Abstract

Dispositif de propulsion perfectionné pour aérodyne à voilure tournante et à décollage et atterrissage verticaux et aérodyne équipé d'un tel dispositif de propulsion L'invention concerne un dispositif de propulsion (1) pour aérodyne à voilure tournante et à décollage et atterrissage verticaux et un aérodyne équipé d'un tel dispositif (1). Ce dispositif (1) comprend un châssis creux et deux hélices ayant chacune un anneau porte-pales (6) portant des pales à pas fixe. Des moyens d'entraînement (7) permettent d'entraîner en rotation chaque hélice autour de son axe de rotation, et des moyens de commande d'inclinaison permettent de les incliner autour de l'axe de roulis et de l'axe de tangage (A3). L'anneau porte-pales (6) de chaque hélice est relié aux moyens d'entraînement (7) par un montage de type gyroscopique à cardans (10-13).

Description

Dispositif de propulsion perfectionné pour aérodyne à voilure tournante et à décollage et atterrissage verticaux et aérodyne équipé d’un tel dispositif de propulsion
Le domaine technique de l’invention est celui des aérodynes à voilure tournante et à décollage et atterrissage verticaux, et plus spécifiquement celui des aérodynes à propulsion par hélices (ou rotors) coaxiales contrarotatives.
En particulier, la présente invention concerne un dispositif de propulsion par hélices coaxiales contrarotatives et un aérodyne de type drone comprenant au moins un tel dispositif de propulsion.
Dans la présente demande, le terme « propulsion » comprend la sustentation de l’aérodyne, la propulsion en vol en translation dans les directions verticale, longitudinale et latérale, ainsi que le contrôle d’attitude en lacet, roulis et tangage.
Il est connu par le brevet FR3095189B1 un dispositif de propulsion d’aérodyne à hélices coaxiales contrarotatives qui offre par rapport aux dispositifs antérieurs (en particulier ceux connus du brevet FR2980117B1) une maniabilité améliorée, tout en conservant l’avantage de simplicité procuré par l’absence de systèmes collectifs et cycliques de variation du pas des pales.
Ce dispositif comprend un montage de chaque hélice sur un châssis de telle sorte que seules les hélices sont déplacées autour des axes de lacet, de roulis et de tangage, par l’utilisation d’une liaison rotule à doigt creuse qui relie chaque hélice à une partie rotative d’entraînement en rotation qui est située à l’intérieur du châssis.
La liaison rotule à doigt autorise ainsi la rotation de l’hélice associée uniquement autour des axes de roulis et de tangage alors que le reste du dispositif de propulsion reste fixe par rapport à ces axes.
Cependant, en raison de l’utilisation de la liaison rotule à doigt, ce dispositif présente des jeux fonctionnels et des frottements qui entraînent une perte d’efficacité sur la chaîne de propulsion.
Ce dispositif présente également pour inconvénient de comporter de nombreuses pièces, ce qui conduit à des difficultés pour le montage et le démontage et complique la maintenance.
Par ailleurs l’architecture décrite par le brevet FR3095189B1 comprend de nombreuses tiges pour assurer l’inclinaison des hélices autour des axes de roulis et de tangage : des tiges motorisées associées à des tiges dites miroir pour équilibrer les efforts et à des tiges de rattrapage d’usure pour assurer le parallélisme des hélices.
Cette architecture est également très complexe et elle entraîne des jeux fonctionnels qui nuisent à la fiabilité de la commande.
C’est le but de l’invention que de proposer un dispositif de propulsion pour aérodyne à voilure tournante et à décollage et atterrissage verticaux ne présentant pas de tels inconvénients et permettant d’obtenir de meilleures performances générales.
Ainsi le dispositif de propulsion selon l’invention est de conception simple, compacte, légère et efficace et permet de faciliter l’utilisation, le montage, le démontage et la maintenance de l’aérodyne.
La présente invention a donc pour objet un dispositif de propulsion pour aérodyne à voilure tournante et à décollage et atterrissage verticaux, par hélices coaxiales et contrarotatives mobiles en lacet, roulis et tangage, le dispositif de propulsion comprenant :
- un châssis creux et ayant un axe longitudinal qui, en utilisation, est coaxial à l’axe de lacet ;
- une hélice supérieure et une hélice inférieure ayant chacune un anneau porte-pales à la périphérie duquel des pales à pas fixe sont fixées ou destinées à être fixées, les hélices étant espacées l’une au-dessus de l’autre selon l’axe de lacet, chaque hélice définissant un disque d’hélice et étant apte à être entraînée en rotation autour d’un axe de rotation qui est perpendiculaire au disque d’hélice et à être inclinée autour de l’axe de roulis et de l’axe de tangage ;
- des moyens d’entraînement pour entraîner en rotation chaque hélice autour de son axe de rotation ; et
- des moyens de commande d’inclinaison pour incliner les hélices autour de l’axe de roulis et de l’axe de tangage ;
le dispositif de propulsion étant caractérisé par le fait que l’anneau porte-pales de chaque hélice est relié aux moyens d’entraînement par un montage de type gyroscopique à cardans comprenant deux cardans concentriques, à savoir un cardan intérieur monté à rotation autour d’un premier axe de pivot par une première paire de roulements reliant le cardan intérieur aux moyens d’entraînement, et un cardan extérieur solidaire de l’anneau porte-pales et monté à rotation, par rapport au cardan intérieur, autour d’un second axe de pivot par une seconde paire de roulements reliant le cardan extérieur au cardan intérieur, le second axe de pivot étant perpendiculaire au premier axe de pivot, les premier et second axes de pivot étant perpendiculaires à l’axe longitudinal du châssis.
L’utilisation d’un tel montage de type gyroscopique à cardans permet de supprimer les jeux ainsi que les frottements qui pourraient être présents avec l’utilisation d’un autre montage, tel qu’un montage utilisant une liaison rotule à doigt. En particulier, l’utilisation de ce montage de type gyroscopique permet un gain d’environ 30% d’efficacité sur la chaîne de propulsion du dispositif par comparaison avec l’utilisation d’une liaison rotule à doigt.
Dans un mode de réalisation particulier, chaque anneau porte-pales porte des supports de pale, chaque support de pale étant monté pivotant par rapport à l’anneau porte-pales entre une position repliée dans laquelle le support de pale, et le cas échéant la pale fixée audit support de pale, d’une part, et l’anneau porte-pales portant ledit support de pale, d’autre part, ne sont pas situés dans un même plan, et une position dépliée dans laquelle le support de pale, et le cas échéant la pale fixée audit support de pale, d’une part, et l’anneau porte-pales portant ledit support de pale, d’autre part, sont situés dans un même plan, chaque support de pale étant soumis à l’effet d’un organe de rappel élastique qui le sollicite vers ladite position dépliée et d’un organe de verrouillage configuré et agencé pour verrouiller le support de pale dans sa position dépliée.
Ce montage mobile des supports de pale offre la capacité de positionner les pales dans une positionnée repliée, dans laquelle les pales sont repliées vers le bas pour s’étendre par exemple globalement parallèlement à l’axe de lacet, ce qui permet de glisser le dispositif de propulsion, et donc un drone équipé de ce dispositif, dans un tube de lancement. La présence de l’organe de rappel permet de placer automatiquement le support de pale en position dépliée lors de l’éjection hors du tube de lancement.
De préférence, l’organe de rappel est formé par un ressort de torsion de type spirale agencé coaxialement autour de l’axe de rotation du support de pale.
De préférence, l’axe de rotation du support de pale est défini par une vis.
De préférence, l’organe de verrouillage comprend un loquet de verrouillage monté mobile entre une position rétractée dans laquelle le loquet est escamoté pour laisser le support de pale libre de passer de sa position repliée à sa position dépliée, et une position étendue dans laquelle le loquet se loge dans une gorge du support de pale, sous l’effet d’un organe de rappel élastique, lorsque le support de pale est dans la position dépliée. Ainsi, le support de pale est immobilisé en position dépliée de manière fiable et automatique après l’éjection hors du tube de lancement.
L’organe de rappel élastique peut être un simple ressort.
Dans un mode de réalisation particulier, l’anneau porte-pales de l’hélice supérieure porte un plateau supérieur et l’anneau porte-pales de l’hélice inférieure porte un plateau inférieur, les deux plateaux étant situés entre les hélices et chaque plateau étant relié à l’anneau porte-pales respectif par un roulement permettant de désolidariser en rotation, autour de l’axe de rotation de l’anneau porte-pales, le plateau et l’anneau porte-pales respectif, les moyens de commande d’inclinaison comprenant au moins deux tiges de guidage, de longueur fixe et parallèles à l’axe de lacet, chaque tige de guidage étant articulée au plateau supérieur par une première liaison rotule et étant articulée au plateau inférieur par une seconde liaison rotule, les moyens de commande d’inclinaison comprenant en outre deux dispositifs de commande, à savoir un dispositif de commande en roulis et un dispositif de commande en tangage, agencés de telle sorte que le dispositif de commande en roulis est apte à commander le basculement de l’un des deux plateaux, notamment du plateau inférieur, autour de l’axe de roulis et que le dispositif de commande en tangage est apte à commande le basculement de ce même plateau autour de l’axe de tangage, le déplacement des dispositifs de commande étant commandé par des moyens moteurs, des moyens de blocage étant prévus pour empêcher la rotation des plateaux par rapport aux moyens moteurs.
De tels moyens de commande d’inclinaison permettent de motoriser en tangage et en roulis uniquement l’un des deux plateaux, les efforts étant transmis par les tiges de guidage à l’autre plateau. Cela a pour effet de réduire le jeu global.
Par exemple, chaque liaison rotule comporte une cage de rotule solidaire de l’extrémité de la tige de guidage et une tige de rotule solidaire du plateau.
De préférence, les tiges de guidage sont au nombre de quatre et décalées angulairement les unes des autres.
De préférence, chaque dispositif de commande comprend une tige de commande solidaire d’une biellette par une première extrémité au niveau d’une liaison rotule et solidaire de l’un des deux plateaux, notamment du plateau inférieur, par une seconde extrémité au niveau d’une liaison rotule, l’extrémité de la biellette opposée à la première extrémité de la tige de commande étant solidaire en rotation d’un arbre de sortie rotatif des moyens moteurs. Un tel dispositif de commande constitue un moyen de transmission fiable et simple du mouvement des moyens moteurs à l’un des plateaux.
De préférence, les moyens de blocage comprennent au moins un bras de levier solidaire des moyens moteurs par une première extrémité au niveau d’une liaison pivot et solidaire de l’une des tiges de guidage par une deuxième extrémité au niveau d’une liaison pivot, un roulement linéaire étant monté sur la tige de guidage et étant relié au bras de levier par l’intermédiaire d’un roulement interposé entre le roulement linaire et la deuxième extrémité, et un roulement étant interposé entre la première extrémité et les moyens moteurs.
Les deux plateaux étant solidaires par l’intermédiaire des tiges de guidage, ils doivent être bloqués par ces moyens de blocage pour éviter qu’ils ne tournent à cause du couple induit par les moyens d’entraînement. Ces moyens de blocage permettent donc le débattement de la tige de guidage lorsque la tige de guidage va se déplacer au gré de l’incidence du plateau. De tels moyens de blocage présentent l’avantage de ne pas causer de vibrations.
Avantageusement, les moyens moteurs servant à commander le déplacement des dispositifs de commande se situent à l’extérieur du châssis. L’installation des moyens moteurs à l’extérieur du châssis permet d’augmenter la place à l’intérieur du châssis du dispositif de propulsion. Cela favorise l’installation de l’ensemble de l’électronique nécessaire au dispositif de propulsion, comme des cartes de commande de moteur, un système de positionnement par satellites, des capteurs. Le dispositif de propulsion selon l’invention, une fois équipé de l’ensemble de son électronique, est alors prêt à être installé sur n’importe quel aérodyne, celui-ci ne nécessitant qu’une alimentation extérieure.
De préférence, les moyens moteurs comprennent, pour chaque dispositif de commande, un servomoteur. L’utilisation de servomoteurs permet un gain de place ayant pour effet de donner de l’espace pour loger toute l’électronique embarquée. Cela permet également une réduction de poids permettant une masse d’emport accrue d’un drone équipé de ce dispositif, ainsi qu’une meilleure autonomie.
De préférence, les moyens d’entraînement comprennent, pour chaque hélice, un moteur à aimants permanents dont le rotor aimanté comporte une pluralité d’aimants et est solidaire d’un rotor gyroscopique sur lequel est fixé le montage de type gyroscopique à cardans sur lequel pivote l’anneau porte-pales de ladite hélice, et dont le stator entoure le rotor.
La présente invention a également pour objet un aérodyne à voilure tournante et à décollage et atterrissage verticaux, dont la propulsion est assurée par un dispositif de propulsion, caractérisé par le fait que le dispositif de propulsion est tel que défini ci-dessus.
L’aérodyne peut être un aérodyne habité, par exemple un hélicoptère, ou un aérodyne non habité, par exemple un drone.
On souligne ici que la configuration des moyens d’entraînement en rotation des hélices décrite ci-dessus est indépendante de la configuration des moyens de commande de leurs inclinaisons.
Pour mieux illustrer l’objet de la présente invention, on va en décrire ci-après un mode de réalisation particulier, avec référence aux dessins annexés. Sur ces dessins :
est une vue d’ensemble d’un dispositif de propulsion selon un mode de réalisation particulier de la présente invention, les pales étant dans leur position dépliée ;
est une vue analogue à celle de la , les pales étant dans leur position repliée ;
 est une vue en perspective du dispositif de propulsion, les pales ayant été omises ;
est une vue de côté du dispositif de propulsion tel que représenté sur la  ;
est une autre vue de côté du dispositif de propulsion tel que représenté sur la  ;
est encore une autre vue de côté du dispositif de propulsion tel que représenté sur la  ;
est une vue de côté analogue à celle de la , les hélices étant inclinées autour de l’axe de roulis et de l’axe de tangage;
 est une vue de dessus du dispositif de propulsion tel que représenté sur la  ;
 est une vue en coupe verticale du dispositif de propulsion, suivant un plan de coupe passant par la tige de guidage munie des moyens de blocage en rotation des plateaux ;
 est une vue éclatée en perspective d’une hélice, montrant l’anneau porte-pales, ses moyens entraînement et le montage de type gyroscopique à cardans ;
 est une vue en perspective de dessus du dispositif de propulsion montrant les supports de pale ; et
est une vue latérale schématique d’un drone selon la présente invention.
Si l’on se réfère tout d’abord aux Figures 1 et 2, on peut voir qu’un dispositif de propulsion 1 pour aérodyne à voilure tournante et à décollage et atterrissage verticaux comporte deux hélices 2 et 3 coaxiales et contrarotatives.
Les hélices 2 et 3 tournent autour d’un axe longitudinal qui est sur la confondu avec l’axe de lacet A1 et comprennent chacune deux pales 4 à pas fixe disposées à 180 degrés l’une de l’autre. On pourra bien entendu prévoir pour chaque hélice un nombre quelconque de pales, qui toutefois définissent ensemble un disque d’hélice.
Le dispositif de propulsion 1 comprend un châssis 5 creux qui a un axe longitudinal qui, en utilisation ( ), est coaxial à l’axe de lacet A1.
Chacune des hélices 2 et 3 comporte un anneau porte-pales 6 à la périphérie duquel les pales 4 sont fixées.
Sur la , on peut voir que les deux hélices 2 et 3 sont espacées l’une au-dessus de l’autre selon l’axe de lacet A1, l’une des hélices pouvant alors être appelée l’hélice supérieure 2 et l’autre hélice pouvant être appelée l’hélice inférieure 3. Chaque hélice 2 et 3 définit un disque d’hélice qui correspond au plan géométrique dans lequel tourne chaque hélice et elle est entraînée en rotation autour d’un axe de rotation qui est perpendiculaire au disque d’hélice. Chaque hélice 2 et 3 peut également être inclinée ( ) autour de l’axe de roulis A2 et/ou de l’axe de tangage A3 pour permettre le déplacement de l’aérodyne.
Le dispositif de propulsion 1 comporte des moyens d’entraînement 7 pour entraîner en rotation chaque hélice 2 et 3 autour de son axe de rotation. Il comporte également des moyens de commande d’inclinaison 8 pour incliner les deux hélices 2 et 3, d’une façon parallèle, et autour de l’axe de roulis A2 et/ou de l’axe de tangage A3.
On se réfère maintenant également aux Figures 3 à 5, sur lesquelles les pales 4 sont retirées. On remarque que, sur ces Figures, les deux anneaux porte-pales 6 sont orientés de façon identique. Ainsi, on voit pour chaque anneau porte-pales 6 les deux supports de pale 9 qui permettent de fixer les pales 4 sur l’anneau porte-pales 6. Ces deux supports de pale 9 sont diamétralement opposés l’un par rapport à l’autre.
Chaque support de pale 9 est monté pivotant sur l’anneau porte-pales 6 afin de permettre à la pale 4 qui y est fixée d’être pliante, et donc de pouvoir être repliée ( ) en vue de l’introduction du dispositif 1 dans un tube de lancement (non représenté) et dépliée (Figures 1 et 10) une fois le dispositif 1 éjecté hors du tube de lancement.
Comme on peut le voir sur les Figures 8 et 9, chaque support de pale 9 est monté à rotation autour de l’axe d’une vis 90 traversant deux ailes 60 portées à la périphérie de l’anneau porte-pales 6, lesquelles ailes 60 sont disposées en regard et espacées l’une de l’autre. La tête de la vis 90 vient en appui contre l’une des ailes 60, les vis 90 des deux supports de pale 9 d’un même anneau porte-pales 6 ayant leur tête à l’opposé l’une de l’autre. Chaque vis 90 traverse également deux pattes 91 du support de pale 9, lesquelles pattes 91 sont espacées l’une de l’autre le long de la tige de la vis 90 et sont positionnées entre les deux ailes 60. L’axe des vis 90 est perpendiculaire à l’axe longitudinal du châssis 5, de façon à permettre un pivotement du support de pale 9 entre une position repliée ( ), dans laquelle le support de pale 9 est incliné vers le bas (en considérant l’orientation de la ) par rapport au plan de l’anneau porte-pales 6 qui le porte, et une position dépliée (Figures 1 et 10), dans laquelle le support de pale 9 s’étend dans le même plan que l’anneau porte-pales 6 qui le porte. Chaque patte 91 est conformée de manière à permettre le basculement du support de pale 9 vers le bas et à empêcher son basculement vers le haut.
Chaque support de pale 9 est sollicité en permanence vers la position dépliée par un organe de rappel 92, permettant ainsi au support de pale 9 de passer automatiquement dans sa position dépliée dès qu’il n’est plus contraint par les parois du tube de lancement. Dans le mode de réalisation représenté, l’organe de rappel 92 est un ressort de torsion de type spirale monté autour de la tige de la vis 90, entre les deux pattes 91.
Comme on peut le voir plus particulièrement sur la , chaque support de pale 9 en position dépliée est verrouillé automatiquement dans cette position dépliée par un organe de verrouillage 93, 94. L’organe de verrouillage 93, 94 comprend un loquet de verrouillage 93 sollicité par un ressort de rappel (non visible), de telle sorte que le loquet 93 est monté mobile entre une position rétractée dans l’anneau porte-pales 6 et une position étendue hors de l’anneau 6. Dans la position étendue, vers laquelle le loquet 93 est sollicité par le ressort de rappel, le loquet 93 est logé dans une gorge 94 formée dans la patte 91 correspondante du support de pale 9. Il s’agit d’une gorge 94 en U débouchant vers le haut en position dépliée.
En variante, on pourra bien entendu fixer les pales 4 à leur anneau porte-pales 6 sans l’interposition des supports de pale 9 montés pivotants, de manière connue. Dans ce cas, les pales ne seraient alors pas des pales pliantes.
Chaque anneau porte-pales 6 est relié aux moyens d’entraînement 7 par un montage de type gyroscopique à cardans 10-13. Comme on peut le voir sur la , ce montage 10-13 comprend un cardan intérieur 10, un cardan extérieur 11, une première paire de roulements 12 et une seconde paire de roulements 13.
Plus particulièrement, comme représenté sur les Figures 6 et 7, les cardans intérieur 10 et extérieur 11 comportent chacun un cadre annulaire, le diamètre externe du cadre du cardan intérieur 10 étant inférieur au diamètre interne du cadre du cardan extérieur 11. Le cardan intérieur 10 est monté à rotation par rapport aux moyens d’entraînement 7 par une liaison pivot située entre le cardan intérieur 10 et les moyens d’entraînement 7 et définissant un premier axe de pivot. Le cardan extérieur 11 est solidaire de l’anneau porte-pales 6 et est monté à rotation autour du cardan intérieur 10 par une liaison pivot située entre le cardan intérieur 10 et le cardan extérieur 11 et définissant un second axe de pivot. Le premier axe de pivot est définit par la première paire de roulements 12 et le second axe de pivot est définit par la seconde paire de roulements 13, les deux roulements d’une même paire étant diamétralement opposés et le roulement d’une paire étant décalé angulairement de 90 degrés par rapport aux roulements de l’autre paire. En d’autres termes, les premier et second axes de pivot sont perpendiculaires entre eux et sont situés dans un même plan orthogonal à l’axe longitudinal du châssis 5.
Ce montage mécanique du type à deux degrés de liberté en rotation, à deux cardans 10, 11 concentriques et couplés orthogonalement, est donc conçu pour permettre à l’anneau porte-pales 6 d’osciller autour du premier axe de pivot et autour du second axe de pivot. En d’autres termes, ce montage 10-13 permet le pivotement de l’anneau porte-pales 6 autour d’un axe parallèle à l’axe de tangage A3 et aussi autour d’un axe parallèle à l’axe de roulis A2, donc perpendiculaire aux axes de lacet A1 et de tangage A3. Bien entendu ce montage gyroscopique 10-13 immobilise en translation l’anneau porte-pales 6.
Selon la présente invention, comme représenté sur les Figures 7 et 8, les moyens d’entraînement 7 comprennent, pour chaque hélice 2 et 3, un moteur à aimants permanents 70 de forme annulaire et un rotor gyroscopique 71 creux. Le moteur 70 a un rotor aimanté 70a creux comportant une pluralité d’aimants et un stator 70b creux monté autour du rotor aimanté 70a. Le rotor aimanté 70a est solidaire du rotor gyroscopique 71 et est monté autour de celui-ci. Le stator 70b est donc externe au rotor aimanté 70a et au rotor gyroscopique 71 et est solidaire du châssis 5. Chaque moteur à aimants permanents 70 est positionné de telle sorte que l’axe de rotation du rotor aimanté 70a, et du rotor gyroscopique 71, est coaxial à l’axe de lacet A1. Le cardan intérieur 10 est monté rotatif sur le rotor gyroscopique 71. En particulier, la première paire de roulements 12 est reliée à une partie élargie 71a du rotor gyroscopique 71, tandis que le rotor aimanté 70a est solidaire d’un partie étroite 71b de ce rotor gyroscopique 71. De ce fait, les parties élargies 71a des rotors gyroscopiques 71 des deux hélices 2 et 3 sont à l’opposé l’une de l’autre. La partie élargie 71a est une partie tubulaire de même diamètre interne que la partie étroite 71b, mais de plus grand diamètre externe que la partie étroite 71b, le diamètre externe de la partie étroite 71b correspondant au diamètre interne du rotor aimanté 70a.
Ainsi, le montage à cardans 70-13 étant relié à la partie élargie 71a du rotor gyroscopique 71, l’on comprendra aisément qu’une rotation du rotor aimanté 70a entraîne une rotation du rotor gyroscopique 71, et par voie de conséquence du montage à cardans 10-13 et de l’anneau porte-pales 6 porté par ce montage 10-13, autour de l’axe de lacet A1. Comme on le remarque à la , le montage des moteurs à aimants permanents 70 est identique pour l’entraînement des deux montages à cardans 10-13.
On remarque par ailleurs que le volume interne des rotors gyroscopiques 71 reste disponible. Un tel volume permettant d’équiper le dispositif 1 de l’ensemble de l’électronique souhaitée, par exemple de capteurs ou encore d’un récepteur de positionnement par satellites, des moyens de fixation utilisant des entretoises 50 étant alors prévus pour leur fixation dans le volume interne.
On va maintenant décrire les moyens de commande d’inclinaison 8 avec référence aux Figures 3 à 7.
Ces moyens 8 comprennent deux plateaux cycliques 80 et 81, à savoir un plateau supérieur 80 et un plateau inférieur 81, au moins deux tiges de guidage 82 reliant entre eux les plateaux supérieur 80 et inférieur 81, deux dispositifs de commande 83 et 84, à savoir un dispositif de commande en roulis 83 et un dispositif de commande en tangage 84, des moyens moteurs 85 pour les dispositifs de commande 83 et 84 et des moyens de blocage en rotation 86 des plateaux 80 et 81.
Chaque plateau 80 et 81 est relié à un anneau porte-pales 6 d’une hélice par un roulement 61 qui permet de désolidariser en rotation le plateau et l’anneau porte-pales 6 de l’hélice considérée.
Dans le mode de réalisation représenté sur les Figures 3 à 5, quatre tiges de guidage 82, de longueur fixe, sont situées entre les hélices 2 et 3 et elles sont toutes parallèles à l’axe de lacet A1. Les axes longitudinaux de tiges 82 consécutives sont décalés angulairement sur la périphérie des plateaux 80 et 81. Chaque tige 82 à une première extrémité reliée au plateau supérieur 80 et une seconde extrémité reliée au plateau inférieur 81. La liaison entre chaque extrémité longitudinale de la tige de guidage 82 et le plateau respectif est une liaison rotule 820. Plus particulièrement, chaque liaison rotule 820 comporte une cage de rotule 820a solidaire de l’extrémité de la tige de guidage 82 et une tige de rotule 820b solidaire du plateau 80, 81. En raison de ces première et seconde liaisons rotule 820, articulant la tige de guidage 82 entre les deux plateaux 80 et 81, le basculement de l’un des plateaux 80 ou 81 peut être transmis, de manière synchronisée, à l’autre plateau 81 ou 80.
Dans le mode de réalisation représenté, seul le plateau inférieur 81 est relié aux dispositifs de commande 83, 84 et est commandé en déplacement par ceux-ci. Comme on peut le voir sur les Figures 3 et 4C, chaque dispositif de commande 83 et 84 comprend une tige de commande 830, 840, de longueur fixe, articulée sur le plateau inférieur 81 et une biellette 831, 841 reliée aux moyens moteurs 85.
Plus précisément, de la même manière que les tiges de guidage 82, la tige de commande 830, 840 est articulée à ses deux extrémités longitudinales par des liaisons rotule 832, 842. En d’autres termes, une liaison rotule 832, 842 relie une première extrémité de la tige de commande 830, 840 à une extrémité de la biellette 831, 841 et une autre liaison rotule 832, 842 relie la seconde extrémité de la tige de commande 830, 840 au plateau inférieur 81. L’autre extrémité 833, 843 de la biellette 831, 841 est reliée aux moyens moteurs 85, au niveau du centre du châssis 5 en considérant la direction longitudinale du châssis 5, de façon à tourner conjointement avec un arbre de sortie rotatif des moyens moteurs 85 respectifs, autour d’un axe de pivotement. Les deux axes de pivotement des deux biellettes 831, 841 appartiennent au même plan, transversal à l’axe de lacet A1, et forme un angle de 90 degrés l’un avec l’autre. Ainsi, les deux dispositifs de commande 83 et 84 sont agencés de telle sorte que l’un des dispositifs de commande est apte à commander le basculement du plateau inférieur 81 autour de l’axe de roulis A2 et que l’autre dispositif de commande est apte à commander le basculement du plateau inférieur 81 autour de l’axe de tangage A3.
Le déplacement de chaque dispositif de commande 83 et 84 est commandé par les moyens moteurs 85 qui sont situés à l’extérieur du volume interne du châssis 5 creux. Ces moyens moteurs 85 comprennent deux servomoteurs 85, à savoir un servomoteur 85 relié à chaque dispositif de commande 83 et 84, comme on peut le voir sur les Figures 3 et 4C.
Des moyens de blocage 86 mécanique des plateaux 80 et 81 permettant d’empêcher la rotation des plateaux 80 et 81 par rapport au châssis 5 sont prévus. Un exemple de tels moyens de blocage 86 est visible sur les Figures 4A, 4B, 5 et 7.
Conformément à ce mode de réalisation, les moyens de blocage 86 comprennent un roulement linéaire 860, deux bras de levier 861 et des roulements 862. Le roulement linéaire 860 est enfilé sur l’une des tiges de guidage 82. Les deux bras de levier 861 sont agencés de part et d’autre du roulement linéaire 860, avec un roulement 862 interposé entre le roulement linéaire 860 et chaque bras de levier 861. L’extrémité de chaque bras de levier 861 opposée à l’extrémité reliée au roulement linéaire 860 est reliée de manière rotative au châssis des moyens moteurs 85 par l’intermédiaire d’un roulement 862. Les roulements 862 sont agencés de manière à définir des liaisons pivots à chaque extrémité des bras de levier 861. Ainsi, ces moyens de blocage 86 peuvent accompagner les oscillations des plateaux 80 et 81 tout en interdisant la rotation de ces derniers autour de l’axe de lacet A1.
Les moyens de commande d’inclinaison 8 sont ainsi capables de faire basculer de manière synchronisée les deux hélices 2 et 3 autour de l’axe de roulis A2 ou de l’axe de tangage A3 par une commande mécanique positive d’un seul plateau, à savoir le plateau inférieur 81 dans le présent mode de réalisation.
On constate que le dispositif de propulsion 1 selon l’invention est très compact, l’ensemble des moyens d’entraînement 7 en rotation des anneaux porte-pales 6 et des moyens de commande 8 de l’inclinaison de ces anneaux porte-pales 6 autour des axes de roulis A2 et de tangage A3 se situant entre les deux anneaux porte-pales 6.
Par ailleurs, l’utilisation d’une liaison type gyroscopique à base de cardans 10-13 et la liaison des plateaux 80 et 81 par des tiges de guidage 82 articulées à rotules, réduit les jeux. Il en résulte une commande tout à la fois simplifiée, plus fiable, plus robuste et plus performante, ainsi qu’une réduction du poids global du dispositif 1.
Ainsi, comme on peut le voir sur la , où l’on a représenté très schématiquement un aérodyne ou drone D dont le corps D1 est équipé du dispositif de propulsion 1, la hauteur totale du drone D n’est pas affectée par la présence du dispositif de propulsion 1. On peut donc augmenter la taille des pales 4 sans pour autant augmenter obligatoirement la taille du reste de l’aérodyne, pour une furtivité à la fois visuelle et sonore.
Il est bien entendu que le mode de réalisation particulier qui vient d’être décrit a été donné à titre indicatif et non limitatif, et que des modifications peuvent être apportées sans que l’on s’écarte pour autant du cadre de la présente invention.

Claims (10)

  1. Dispositif de propulsion (1) pour aérodyne (D) à voilure tournante et à décollage et atterrissage verticaux, par hélices (2, 3) coaxiales et contrarotatives mobiles en lacet, roulis et tangage, le dispositif de propulsion (1) comprenant :
    • un châssis (5) creux et ayant un axe longitudinal qui, en utilisation, est coaxial à l’axe de lacet (A1),
    • une hélice supérieure (2) et une hélice inférieure (3) ayant chacune un anneau porte-pales (6) à la périphérie duquel des pales (4) à pas fixe sont fixées ou destinées à être fixées, les hélices (2, 3) étant espacées l’une au-dessus de l’autre selon l’axe de lacet (A1), chaque hélice (2, 3) définissant un disque d’hélice et étant apte à être entraînée en rotation autour d’un axe de rotation qui est perpendiculaire au disque d’hélice et à être inclinée autour de l’axe de roulis (A2) et de l’axe de tangage (A3),
    • des moyens d’entraînement (7) pour entraîner en rotation chaque hélice (2, 3) autour de son axe de rotation, et
    • des moyens de commande d’inclinaison (8) pour incliner les hélices (2, 3) autour de l’axe de roulis (A2) et de l’axe de tangage (A3),
    le dispositif de propulsion (1) étant caractérisé par le fait que l’anneau porte-pales (6) de chaque hélice (2, 3) est relié aux moyens d’entraînement (7) par un montage de type gyroscopique à cardans (10-13) comprenant deux cardans (10, 11) concentriques, à savoir un cardan intérieur (10) monté à rotation autour d’un premier axe de pivot par une première paire de roulements (12) reliant le cardan intérieur (10) aux moyens d’entraînement (7), et un cardan extérieur (11) solidaire de l’anneau porte-pales (6) et monté à rotation, par rapport au cardan intérieur (10), autour d’un second axe de pivot par une seconde paire de roulements (13) reliant le cardan extérieur (11) au cardan intérieur (10), le second axe de pivot étant perpendiculaire au premier axe de pivot, les premier et second axes de pivot étant perpendiculaires à l’axe longitudinal du châssis (5).
  2. Dispositif de propulsion (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque anneau porte-pales (6) porte des supports de pale (9), chaque support de pale (9) étant monté pivotant par rapport à l’anneau porte-pales (6) entre une position repliée dans laquelle le support de pale (9), et le cas échéant la pale (4) fixée audit support de pale (9), d’une part, et l’anneau porte-pales (6) portant ledit support de pale (9), d’autre part, ne sont pas situés dans un même plan, et une position dépliée dans laquelle le support de pale (9), et le cas échéant la pale (4) fixée audit support de pale (9), d’une part, et l’anneau porte-pales (6) portant ledit support de pale (9), d’autre part, sont situés dans un même plan, chaque support de pale (9) étant soumis à l’effet d’un organe de rappel élastique (92) qui le sollicite vers ladite position dépliée et d’un organe de verrouillage (93, 94) configuré et agencé pour verrouiller le support de pale (9) dans sa position dépliée.
  3. Dispositif de propulsion (1) selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l’organe de verrouillage (93, 94) comprend un loquet de verrouillage (93) monté mobile entre une position rétractée dans laquelle le loquet (93) est escamoté pour laisser le support de pale (9) libre de passer de sa position repliée à sa position dépliée, et une position étendue dans laquelle le loquet (93) se loge dans une gorge (94) du support de pale (9), sous l’effet d’un organe de rappel élastique, lorsque le support de pale (9) est dans la position dépliée.
  4. Dispositif de propulsion (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l’anneau porte-pales (6) de l’hélice supérieure (2) porte un plateau supérieur (80) et l’anneau porte-pales (6) de l’hélice inférieure (3) porte un plateau inférieur (81), les deux plateaux (80, 81) étant situés entre les hélices (2, 3) et chaque plateau (80, 81) étant relié à l’anneau porte-pales (6) respectif par un roulement (61) permettant de désolidariser en rotation, autour de l’axe de rotation de l’anneau porte-pales (6), le plateau (80, 81) et l’anneau porte-pales (6) respectif, les moyens de commande d’inclinaison (8) comprenant au moins deux tiges de guidage (82), de longueur fixe et parallèles à l’axe de lacet (A1), chaque tige de guidage (82) étant articulée au plateau supérieur (80) par une première liaison rotule (820) et étant articulée au plateau inférieur (81) par une seconde liaison rotule (820), les moyens de commande d’inclinaison (8) comprenant en outre deux dispositifs de commande (83, 84), à savoir un dispositif de commande en roulis (83) et un dispositif de commande en tangage (84), agencés de telle sorte que le dispositif de commande en roulis (83) est apte à commander le basculement de l’un des deux plateaux, notamment du plateau inférieur (81), autour de l’axe de roulis (A2) et que le dispositif de commande en tangage (84) est apte à commande le basculement de ce même plateau (81) autour de l’axe de tangage (A3), le déplacement des dispositifs de commande (83, 84) étant commandé par des moyens moteurs (85), des moyens de blocage (86) étant prévus pour empêcher la rotation des plateaux (80, 81) par rapport aux moyens moteurs (85).
  5. Dispositif de propulsion (1) selon la revendication 4, caractérisé par le fait que chaque dispositif de commande (83, 84) comprend une tige de commande (830, 840) solidaire d’une biellette (831, 841) par une première extrémité au niveau d’une liaison rotule (832, 842) et solidaire de l’un des deux plateaux, notamment du plateau inférieur (81), par une seconde extrémité au niveau d’une liaison rotule (832, 842), l’extrémité (833, 843) de la biellette (831, 841) opposée à la première extrémité de la tige de commande (830, 840) étant solidaire en rotation d’un arbre de sortie rotatif des moyens moteurs (85).
  6. Dispositif de propulsion (1) selon l’une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que les moyens de blocage (86) comprennent au moins un bras de levier (861) solidaire des moyens moteurs (85) par une première extrémité au niveau d’une liaison pivot et solidaire de l’une des tiges de guidage (82) par une deuxième extrémité au niveau d’une liaison pivot, un roulement linéaire (860) étant monté sur la tige de guidage (82) et étant relié au bras de levier (861) par l’intermédiaire d’un roulement (862) interposé entre le roulement linéaire (860) et la deuxième extrémité, et un roulement (862) étant interposé entre la première extrémité et les moyens moteurs (85).
  7. Dispositif de propulsion (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que les moyens moteurs (85) servant à commander le déplacement des dispositifs de commande (83, 84) se situent à l’extérieur du châssis (5).
  8. Dispositif de propulsion (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé par le fait que les moyens moteurs (85) comprennent, pour chaque dispositif de commande, un servomoteur (85).
  9. Dispositif de propulsion (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les moyens d’entraînement (7) comprennent, pour chaque hélice (2, 3), un moteur à aimants permanents (70) dont le rotor aimanté (70a) comporte une pluralité d’aimants et est solidaire d’un rotor gyroscopique (71) sur lequel est fixé le montage de type gyroscopique à cardans (10-13) sur lequel pivote l’anneau porte-pales (6) de ladite hélice (2, 3), et dont le stator (70b) entoure le rotor (70a).
  10. Aérodyne (D) à voilure tournante et à décollage et atterrissage verticaux, dont la propulsion est assurée par un dispositif de propulsion (1), caractérisé par le fait que le dispositif de propulsion (1) est tel que défini à l’une quelconque des revendications 1 à 9.
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