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EQUIPEMENT CARENEUR DE CORPS MOBILE
La présente invention a pour objet un équipement pour le carénage des corps mobiles, équipement dont la particularité réside en ce qu'il comporte des surfaces déviatrices, avec ou sans ajutages transformateurs d'énergie, qui sont articulés ou peuvent glisser de f açon à être mobiles en position et que la disposition de ces surfaces ou ajutages puisse être variable entre elles ou par rapport aux corps mobiles. Suivant les orientations relatives que prennent ces différents organes les uns par rapport aux autres, ils peuvent soit réduire la résistance à l'avancement du corps mobile dans le fluide qui
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les baigne, soit au contraire l'accroître pour freiner le mouvement du corps mobile ou modifier sa direction.
De freinage est obtenu soit par simple augmentation du maître couple effectif avec augmentation de la puissance de freinage due à la forme des surfaces présentées au vent, soit en plus de cela par création de courants fluides réagissant en toutes parties convenables de l'ensemble surfaces oarénantes et mobile porteur.
Dans un cas simple, l'équipement est constitué par deux surfaces entre lesquelles se détend en partie l'air qui sans cela viendrait frapper le mobile avec toute sa vitesse, et, grâce à une légère inclination des surfaces, l'air se trouve dirigé latéralement.En faisant varier légèrement l'in- clination des surfaces, on peut modifier leur effet sur le fluide et par conséquent accroître la résistance à l'avance- ment du corps mobile.
Les surfaces et ajutages peuvent aussi être du type décrit dans les brevets antérieurs du Demandeur Nos 406.806, 412,567, 414,968, 4I4.45I et sa demande de brevet du 4 août 1936 pour "procédé et dispositifs pour obtenir des carénages fluides".
Ces surfaces ou ajutages peuvent être placés à l'avant, à l'arrière, sur les côtés et plus généralement en tous points du corps mobile pour obtenir l'effet désiré et ils sont rendus mobiles, conformément à la présente invention, par exemple par la possibilité de pivoter autour d'un axe de rotation convenablement choisi. Ils pourront de la sorte présenter à volonté leurs ajutages ou surfaces convexes au courant fluide et créer un corps fluide caréneur autour du corps mobile, ou au contraire présenter des surfaces concaves et accroitre la résistance soit sur eux-mêmes, soit sur eux et les surfaces du corps porteur mobile.
Les surfaces stabilisatrices prévues dans certains des dispositifs déviateurs pourront être soit à l'intérieur
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du corps aérien de moindre résistance, soit à l'extérieur de ce corps. Dans ce cas lorsque la partie avant du déviateur pivote pour freiner, ces surfaces stabilisatrices extérieures accroissent d'une grande quantité l'effort de freinage (Fig. 4)
Mais l'invention peut également s'sppliquer à tout autre dispositif caréneur. Par exemple, lorsqu'il s'agit d'un carénage plein enveloppant l'avant ou la totalité du corps mobile, ce carénage plein comportera conformément à l'inven- tion des volets articulés qui pourront prendre à volonté une orientation telle qu'ils accroissent la résistance.
Dans le cas où les dispositifs sont appliqués à la protection latérale d'un corps mobile, par exemple à la protection des intervalles entre wagons d'une rame de chemin de terri le montage mobile des surfaces munies ou non d'ajutages déviateurs permettra de ménager des ouvertures d'admission ou d'échappement pour l'intervalle situé entre les wagons, et de la sorte créer dans cet intervalle des courants de fluide qui réagiront sur le corps mobile.
Il en est de même pour la protection des roues ou bogies.
Le mouvement des parties mobiles de l'équipement caréneur, objet de l'invention, pourra être provoqué par, ou en liaison avec, les freins ordinaires. On pourra par exemple freiner à l'aide du dispositif oaréneur mobile objet de l'invention pour les grandes vitesses, puis y adjoindre les freins ordinaires quand la vitesse sera réduite, ou encore faire fonctionner simultanément ou alternativement ces deux modes de freinage.
Le mouvement des parties mobiles de l'équipement oaréneur peut encore être influencé par l'orientation du vent, pour éviter tout effort dissymétrique sur le corps porteur mobile. Il peut encore être influencé par la trajectoire même
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du corps porteur, comme lors du passage dans une courbe d'une rame de wagon, l'effet de la courbe étant transmis par exemple par l'intermédiaire d'un pendule régulateur au dispositif de commande des parties mobiles de l'équipement.
L'équipement, objet de l'invention, peut encore être appliqué à des projectiles, l'action freinante intervenant à tout endroit voulu de la trajectoire du projectile pour en modifier l'allure ou la direction. La remise en direction d'une bombe d'avion par exemple, peut être effectuée par déplacement de l'appareil déviateur avant, ou encore par écartement de l'appareil avant découvrant des surfaces de réaction au fluide placées à l'arrière de la bombe. Ou encore, la forme des déviateurs et stabilisateurs peut être telle qu'en cas de variation dans la direction relative du vent, déviateurs et stabilisateurs interviennent pour corriger la variation.
Le déclenchement de l'action freinante peut aussi se faire sous l'action de la fusée du projectile. Dans le cas de bombe d'avion, un dispositif conforme à l'invention, placé à l'avant ou à l'arrière et servant alors, dans sa position de moindre résistance, de stabilisateur, peut freiner la vitesse de la bombe en arrivant au sol et accroître les effets de l'explosion en surface. Dans le cas d'un dispositif télescopique tel que celui qui est décrit dans le brevet belge n 414,968 cidessus cité, le dispositif objet de la présente invention peut servir de sécurité à la fusée quand l'appareil est enfoncé dans la bombe, la fusée ne pouvant être amorcée qu'après l'allongement de la tige porteuse télescopique.
L'invention peut encore trouver son application dans toute enceinte où l'on désire réduire ou faciliter la circulation de tout fluide liquide ou gazeux, par exemple dans les canalisations de fluide pour en faire varier le débit.
L'invention peut encore s'appliquer à des sablières
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de locomotive pour assurer la projection du sable entre le rail et la roue, en protégeant la zone comprise entre la tuyère à sable, la jante et le rail, contre le mouvement re. latif de l'air ambiant, et assurer par suite une meilleure adhérence sur le rail, Les déviateurs utilisés pour cette protection peuvent être d'orientation variable et comporter même un ou des ajutages accroissant la vitesse d'une partie de l'air qui, insufflé en tout endroit voulu, assurera le transport du sable exactement entre la jante et le rail, Cet ajutage peut être créé par la rotation des surfaces mêmes du déviateur tout en créant une zone oalme autour du jet d'air ainsi créé.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple, fera bien comprendre la manière dont l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 représente schématiquement un équipement conforme à l'invention monté à l'avant d'un corps mobile.
La fig. 2 montre de la même façon une variante avec surfaces déviatrices.
La fig. 3 montre l'application de l'invention dans le cas d'un carénage plein.
Les fig. 4 et 5 sont relatives à deux variantes de réalisation.
La fig. 6 représente un corps mobile muni d'un carénage plein transformable conformément à l'invention.
La fig.7 représente schématiquement l'équipement avant et arrière d'un corps mobile non muni d'un carénage plein.
La fig. 8 représente schématiquement l'application de l'invention à la protection d'un intervalle entre voitures.
La fig. 9 montre l'application dans le cas d'un gainage fermé pour la protection d'un intervalle entre voitures.
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La fig. 10 montre l'application du déviateur à la sablière d'une locomotive.
La fig, 11 montre l'application à une bombe d'avion.
Dans le cas du dispositif de la fig. 1, le corps mobile A se déplaçant dans le sens de la flèche 1, est équipé, sur sa face antérieure , de surfaces déviatrices al a 2 pouvant pivoter autour des axes B et formant entre elles un ajutage transformateur de l'énergie du fluide qui les traverse. De part et d'autre du corps mobile A, sont en outre disposées des surfaces mobiles auxiliaires b pouvant pivoter autour des axes C. La partie gauche de la figure représente la position des surfaces a1 a2 et b dans le cas de moindre résistance, les courants fluides suivant alors le sens des flèches 2.
AU contraire, la partie droite de la figure représente la position des mêmes surfaces a1 a2 et b après pivotement autour des axes de rotation B et C de façon à créer la résistance maximum à l'avancement, les courants fluides suivant alors le sens des flèches 3 .
Dans le cas de la fig. 2, les surfaces a1,a2 sont remplacées par une lame unique a1 pivotant autour de l'axe B . Les surf aces auxiliaires b peuvent être fixes. Comme dans le cas préoédent, la partie gauche de la figure correspond à la position de moindre résistance tandis que la partie droite, dans laquelle la lame a1 a pivoté autour de son axe B, correspond à la position de résistance maximum.
Dans le cas de la fig. 3, le corps mobile présente à sa partie antérieure un carénage plein d. Conformément à l'invention, des surfaces déviatrices e1 pouvant pivoter autour des axes de rotation C sont appliquées sur le carénage d dans la position de moindre résistance à l'avancement. Elles s'écartent pour venir dans la position figurée en traits mixtes par rotation autour des axes E pour venir dans la position de résistance maximum.
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Dans la variante de la fig. 2 représentée sur la fig. 4, on remarque que les surfaces auxiliaires b sont placées à une certaine distance du corps mobile A. De la sorte ces surfaces fixes coopèrent avec la surface a1 pour assurer, aussi bien dans la position de gauche correspondant à la résistance minimum que dans la position de droite cotrespondant à la résistan ce maximum, le renforcement de l'action de la surface al. En effet, dans le cas de la résistance maximum, le trajet des flèches 3 montre que la surface b concourt à augmenter la résistance à l'avancement.
Dans la variante représentée fig. 5. les surfaces sont complètement supprimées et, là encore, sur la partie droite de la figure qui correspond à la résistance maximum, les flèches 3 montrent le trajet des courants fluides.
La fig. 6 représente un corps mobile A équipé à l'avant et à l'arrière d'un carénage plein dl d 2. Conformément à l'invention, chacun de ces carénages est divisé en plusieurs parties, ou volets, pouvant tourner autour des axes Dl D D3, de façon à venir dans la position représentée en traits pointillés. Dans cette position, où en particulier la calotte du carénage a tourné de 180 autour de l'axe D2, la résistance offerte par l'équipement caréneur est maximum.
Sur la fig. 7, le corps mobile est équipé à l'avant et à l'arrière, non pas avec un carénage plein, mais avecle dispositif représenté sur la fig, 1. Sur la figure, les surfaces ont été représentées dans la position correspondant à la résistance maxima.
La fig. 8 représente l'intervalle entre deux wagons A1 et A2 se déplaçant dans le sens de la flèche 1 et équipés d'un dispositif a1 a2 pivotant autour des axes B, conformément à 1'invention.Grâce à cette disposition, on peut en position de freinage accroître le choc de l'air arrivant suivant les flèches 3 sur les fonds de voitures. On prévoit que l'air
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ayant travaillé est évanué soit au-dessus soit au-dessous de la voiture pour assurer la continuité du travail, et obtenir le rendement freineur maximum.
Sur la fig. 9, l'intervalle entre les voitures A1 et A2 est protégé par un gainage fermé f, comme on le voit sur la partie inférieure de la figure, et qui est, conformément à l'invention, pourvu de volets articulés qui peuvent s'ouvrir et venir dans les positions indiquées à la partie supérieure de la figure de manière à créer pour l'intervalle entre voitures des orifices d'admission dans lesquels l'air se précipite dans le sens des flèches 3 et des orifices d'échap- pement dans lesquels l'air peut s'échapper dans le sens de la flèche 4 pour assurer au mieux le freinage.
La fig. 10 montre l'application de l'invention à la sablière d'une locomotive, le déviateur conforme à l'invention h étant disposé convenablement entre la tuyère à sable 1. et la tuyère à vent.1 de façon à protéger l'espace compris entre le rail k, la roue 1 et les deux tuyères 1 et j, assurant de la sorte la meilleure projection du sable entre la roue et le rail et au besoin concourant avec la tuyere j à assurer cette protection.
Enfin, on a montré sur la fig.ll une bombe d'avion F du type décrit dans le brevet 414.968 et dans laquelle le stabilisateur m placé au bout de la tige télescopique n est protégé par les surfaces déviatrices pivotantes al.Le pivotement de ces surfaces peut provoquer en temps voulu un ralentissement du mouvement de chute de la bombe.
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MOBILE BODY FAIRING EQUIPMENT
The present invention relates to equipment for the fairing of moving bodies, equipment whose particularity lies in that it comprises deflecting surfaces, with or without energy transforming nozzles, which are articulated or can slide so as to be. movable in position and that the arrangement of these surfaces or nozzles can be variable between them or with respect to the movable bodies. Depending on the relative orientations that these different organs take with respect to each other, they can either reduce the resistance to the advancement of the mobile body in the fluid which
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bathes them, or on the contrary increase it to slow down the movement of the mobile body or modify its direction.
Braking is obtained either by simply increasing the effective master torque with an increase in the braking power due to the shape of the surfaces presented to the wind, or in addition to that by creating fluid currents reacting in all suitable parts of the whole oarenating surfaces and mobile carrier.
In a simple case, the equipment consists of two surfaces between which partly expands the air which otherwise would strike the mobile with all its speed, and, thanks to a slight inclination of the surfaces, the air is directed Laterally. By varying the inclination of the surfaces slightly, their effect on the fluid can be altered and therefore the resistance to the advance of the movable body increased.
The surfaces and nozzles may also be of the type described in Applicant's prior patents Nos. 406,806, 412,567, 414,968, 4I4.45I and his patent application of August 4, 1936 for "method and devices for obtaining fluid fairings".
These surfaces or nozzles can be placed at the front, at the rear, at the sides and more generally at all points of the movable body to obtain the desired effect and they are made movable, in accordance with the present invention, for example by the possibility of pivoting around a suitably chosen axis of rotation. They can thus present at will their nozzles or convex surfaces to the fluid current and create a fluid body around the moving body, or on the contrary have concave surfaces and increase the resistance either on themselves or on them and the surfaces. of the mobile carrier body.
The stabilizing surfaces provided in some of the deflector devices may be either inside
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of the air body of least resistance, that is to say outside this body. In this case, when the front part of the diverter swivels to brake, these external stabilizing surfaces increase the braking force by a large amount (Fig. 4).
But the invention can also be applied to any other fairing device. For example, when it is a question of a full fairing enveloping the front or the whole of the movable body, this solid fairing will comprise, in accordance with the invention, articulated flaps which can take an orientation at will such that they. increase resistance.
In the case where the devices are applied to the lateral protection of a mobile body, for example to the protection of the intervals between wagons of a track set, the mobile assembly of surfaces equipped or not with diverter nozzles will make it possible to spare intake or exhaust openings for the gap located between the wagons, and thus create in this gap fluid currents which will react on the moving body.
It is the same for the protection of the wheels or bogies.
The movement of the moving parts of the fairing equipment, object of the invention, may be caused by, or in conjunction with, ordinary brakes. It is possible, for example, to brake using the mobile oaréneur device which is the subject of the invention for high speeds, then to add ordinary brakes to them when the speed is reduced, or else to operate these two braking modes simultaneously or alternately.
The movement of the moving parts of the oarener equipment can still be influenced by the direction of the wind, to avoid any asymmetrical force on the moving carrier body. It can still be influenced by the trajectory itself
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of the supporting body, as when passing through a curve of a wagon train set, the effect of the curve being transmitted for example by means of a regulating pendulum to the control device of the moving parts of the equipment.
The equipment, which is the subject of the invention, can also be applied to projectiles, the braking action taking place at any desired point in the trajectory of the projectile in order to modify its pace or direction. The return in the direction of an aircraft bomb, for example, can be carried out by moving the front deflector device, or even by spacing the front device revealing fluid reaction surfaces placed at the rear of the bomb. . Alternatively, the shape of the deflectors and stabilizers may be such that in the event of a variation in the relative direction of the wind, deflectors and stabilizers intervene to correct the variation.
The triggering of the braking action can also take place under the action of the rocket of the projectile. In the case of an airplane bomb, a device in accordance with the invention, placed at the front or at the rear and then serving, in its position of least resistance, as a stabilizer, can slow down the speed of the bomb when it arrives. on the ground and increase the effects of the surface explosion. In the case of a telescopic device such as that described in Belgian Patent No. 414,968 cited above, the device which is the subject of the present invention can serve as a safety device for the rocket when the device is embedded in the bomb, the rocket not can only be started after the telescopic support rod has been extended.
The invention can also find its application in any chamber where it is desired to reduce or facilitate the circulation of any liquid or gaseous fluid, for example in the fluid pipes in order to vary the flow rate.
The invention can also be applied to sand pits
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of locomotive to ensure the projection of the sand between the rail and the wheel, protecting the area between the sand nozzle, the rim and the rail, against movement re. lative of the ambient air, and consequently ensure better adhesion on the rail, The deflectors used for this protection can be of variable orientation and even include one or more nozzles increasing the speed of part of the air which, blown into any desired location, will ensure the transport of sand exactly between the rim and the rail. This nozzle can be created by the rotation of the very surfaces of the diverter while creating an alme zone around the air jet thus created.
The description which follows, with reference to the accompanying drawings, given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented.
Fig. 1 schematically represents equipment according to the invention mounted at the front of a movable body.
Fig. 2 shows in the same way a variant with deviating surfaces.
Fig. 3 shows the application of the invention in the case of a solid fairing.
Figs. 4 and 5 relate to two variant embodiments.
Fig. 6 shows a movable body provided with a transformable full fairing in accordance with the invention.
Fig.7 schematically shows the front and rear equipment of a mobile body not provided with a full fairing.
Fig. 8 schematically represents the application of the invention to the protection of a gap between cars.
Fig. 9 shows the application in the case of a closed duct for the protection of a gap between cars.
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Fig. 10 shows the application of the diverter to the sand pit of a locomotive.
FIG. 11 shows the application to an aircraft bomb.
In the case of the device of FIG. 1, the mobile body A moving in the direction of arrow 1, is equipped, on its anterior face, with deflecting surfaces a 2 capable of pivoting about the axes B and forming between them a transformer nozzle of the energy of the fluid which crosses them. On either side of the mobile body A, there are also arranged auxiliary mobile surfaces b which can pivot around the axes C. The left part of the figure represents the position of the surfaces a1 a2 and b in the case of less resistance, the fluid currents then following the direction of the arrows 2.
ON the contrary, the right part of the figure represents the position of the same surfaces a1 a2 and b after pivoting around the axes of rotation B and C so as to create the maximum resistance to advance, the fluid currents then following the direction of the arrows 3.
In the case of fig. 2, the surfaces a1, a2 are replaced by a single blade a1 pivoting around the axis B. The auxiliary surfaces b can be fixed. As in the previous case, the left part of the figure corresponds to the position of least resistance while the right part, in which the blade a1 has rotated around its axis B, corresponds to the position of maximum resistance.
In the case of fig. 3, the movable body has at its front part a full fairing d. According to the invention, deflecting surfaces e1 capable of pivoting about the axes of rotation C are applied to the fairing d in the position of least resistance to movement. They move apart to come into the position shown in phantom by rotation around the axes E to come into the position of maximum resistance.
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In the variant of FIG. 2 shown in FIG. 4, we note that the auxiliary surfaces b are placed at a certain distance from the mobile body A. In this way these fixed surfaces cooperate with the surface a1 to ensure, both in the left position corresponding to the minimum resistance and in the position on the right, corresponding to the maximum resistance, the strengthening of the action of the surface al. In fact, in the case of maximum resistance, the path of the arrows 3 shows that the surface b contributes to increasing the resistance to movement.
In the variant shown in fig. 5. the surfaces are completely removed and, again, on the right part of the figure which corresponds to the maximum resistance, the arrows 3 show the path of the fluid currents.
Fig. 6 shows a movable body A equipped at the front and rear with a full fairing dl d 2. According to the invention, each of these fairings is divided into several parts, or flaps, which can rotate around the axes Dl D D3, so as to come into the position shown in dotted lines. In this position, where in particular the cap of the fairing has rotated 180 around the axis D2, the resistance offered by the fairing equipment is maximum.
In fig. 7, the movable body is equipped at the front and at the rear, not with a full fairing, but with the device shown in fig, 1. In the figure, the surfaces have been shown in the position corresponding to the resistance. maxima.
Fig. 8 represents the interval between two wagons A1 and A2 moving in the direction of arrow 1 and equipped with a device a1 a2 pivoting about the axes B, in accordance with the invention. Thanks to this arrangement, it is possible in position of braking increase the shock of the incoming air following the arrows 3 on the car bottoms. It is expected that the air
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having worked is evacuated either above or below the car to ensure the continuity of the work, and to obtain the maximum braking efficiency.
In fig. 9, the gap between cars A1 and A2 is protected by a closed sheath f, as seen in the lower part of the figure, and which is, according to the invention, provided with hinged flaps which can be opened and come into the positions indicated in the upper part of the figure so as to create for the gap between cars intake ports in which the air rushes in the direction of arrows 3 and exhaust ports in which air can escape in the direction of arrow 4 to ensure the best possible braking.
Fig. 10 shows the application of the invention to the sand pit of a locomotive, the diverter according to the invention h being suitably disposed between the sand nozzle 1 and the wind nozzle 1 so as to protect the space included between the rail k, the wheel 1 and the two nozzles 1 and j, thereby ensuring the best projection of the sand between the wheel and the rail and, if necessary, working together with the nozzle j to ensure this protection.
Finally, it has been shown in fig.ll an airplane bomb F of the type described in patent 414,968 and in which the stabilizer m placed at the end of the telescopic rod n is protected by the pivoting deflector surfaces al. surfaces can cause a timely slowdown in the falling movement of the bomb.
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