Aérodyne La présente invention a pour objet un aérodyne qui est caractérisé par le fait qu'il est muni d'une voilure annulaire dont le profil est uniforme sur tout son pour tour, et par le fait qu'il est équipé d'un propulseur monté dans l'axe de la voilure annulaire et de moyens permettant d'orienter la propulsion donnée par le pro pulseur.
Une forme de réalisation de l'aérodyne objet de l'in vention et une variante seront décrites, à titre d'exemple, en se référant au dessin annexé, auquel la fig. 1 est une vue en plan schématique de l'aéro- dyne, la fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1 ; la fig. 3 est une vue en plan partielle d'une variante de l'aérodyne, et la fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 3.
L'aérodyne représenté aux fig. 1 et 2 comporte une voilure circulaire A en forme d'anneau présentant en son centre une ouverture 1, et, dans l'axe de cette ouverture, deux moteurs superposés B et C. Le moteur B est un moteur fixe, à turbine ou à piston, dont le rôle est d'entrainer en sens contraires deux hélices ou rotors coaxiaux 2 et 3. Le moteur C est, lus, un moteur à réaction. Les moteurs B et C étant des moteurs con ventionnels, leur construction ne sera pas décrite.
Comme on le voit à la fig. 2, le profil de la voilure A est semblable à celui des ailes d'un avion subsonique, à la différence près que ce profil reste uniforme sur tout le pourtour de la voilure. Il présente donc un bord d'attaque circulaire 4 à la périphérie extérieure et un bord de fuite 5, également circulaire, à sa périphérie in térieure, ce dernier circonscrivant l'ouverture 1. La structure de la voilure est, elle aussi, convention nelle.
L'ossature de la voilure A, que recouvre un revê tement 9, comporte trois nervures radiales maîtresses 10, espacées les unes des autres de 12011, trois nervures radiales secondaires 11 ayant le même espacement an gulaire que les nervures 10 et placées symétriquement entre ces dernières, et six nervures radiales auxiliaires 12 inter calées de façon équidistante entre les nervures 10 et 11. Ces nervures sont fixées, à leurs extrémités, à deux lon gerons circulaires 13 et 14 qui forment les bords d'atta que et de fuite 4 et 5, respectivement. La rigidité de l'ensemble est en outre renforcée par des entretoises rectilignes 15 qui sont fixées aux parties médianes des nervures radiales.
Le moteur B repose sur un support comportant trois poutres 20 en acier ressort qui sont disposées en étoile et dont les extrémités extérieures sont fixées sur les faces supérieures des nervures maîtresses 10.
Quant au moteur C, celui-ci est suspendu à un autre support qui comporte également trois poutres 21 en acier ressort disposées en étoile mais dont les extrémi tés extérieures sont fixées sur les faces inférieures des nervures maîtresses 10. Afin d'assurer l'orientabilité du moteur C, celui-ci est tourillonné en 22 dans une chape 23 solidaire d'une couronne lisse 24. Celle-ci est inter calée entre deux autres couronnes lisses 25 et 26 qui sont reliées entre elles et fixées aux poutres 21.
Ainsi, le mo teur C peut tourner à la fois autour d'un axe vertical et autour d'un axe horizontal, ce qui lui permet d'être orienté dans n'importe quelle direction. Cependant, pour des raisons de sécurité, la rotation du moteur C autour de son axe horizontal est de préférence limitée à un angle d'un peu plus de 180 , par exemple par des bu tées, de manière que les gaz du réacteur ne puissent pas entrer en contact avec la voilure.
La mise en rota tion du moteur autour dudit axe vertical et dudit axe ho- rizontal peut être obtenue avec des moyens quelconques connus, par exemple en munissant le bord intérieur de la couronne lisse 24 d'une denture périphérique engre nant avec un pignon qui est entraîné dans l'un ou l'autre sens par un moteur électrique fixé sur la couronne 25, et en munissant l'un des tourillons 22 d'un prolonge ment denté sur lequel vient agir une vis sans fin entraî née dans l'un ou l'autre sens par un moteur électrique fixé sur la chape 23.
Comme on le voit à la fig. 2, les hélices 2 et 3 sont placées de part et d'autre d'un plan horizontal passant par le bord de fuite 5 de la voilure. Leur diamètre n'est que légèrement inférieur à celui de l'ouverture 1 et le pas de leurs pales est de préférence variable pour faciliter les opérations de décollage et d'atterrissage et de vol à la verticale.
Le train d'atterrissage de l'appareil comporte trois roues 27 montées sur des jambes 29 qui sont coudées à 601, à proximité de leurs extrémités inférieures et dont les extrémités supérieures sont montées sur les nervures maî tresses 10 de façon à pouvoir tourner de 3600. Ces roues sont de préférence escamotables, par exemple en se repliant latéralement à l'intérieur de la voilure A.
Le pilotage de l'appareil peut se faire, suivant les dimensions de celui-ci, soit à partir d'une cabine, non représentée, disposée au-dessus du moteur B, soit depuis un habitacle ménagé au sein même de la voilure, une bulle d'observation étant prévue dans l'extrados de l'aile A. Ce poste de pilotage comporte les commandes pour les deux moteurs et pour les moyens permettant d'orienter le moteur C.
Lorsque les hélices 2 et 3 sont mises en marche, celles-ci créent un écoulement d'air sur l'intrados et l'ex trados de la voilure et donnent lieu à une certaine por tance. Dans le cas où cette portance serait insuffisante pour soulever l'appareil, le complément de portance né cessaire au décollage est fourni par le moteur à réaction.
Celui-ci, d'une part, provoque par son aspiration une augmentation de l'appel d'air créé par les hélices sur les surfaces de l'aile et, par voie de conséquence, de la sustentation, et, d'autre part, exerce une poussée verticale ascensionnelle qui s'ajoute à la traction qu'exercent les hélices 2 et 3.
Lorsque l'appareil a pris de l'altitude, on fait tour ner la couronne 24 entre les couronnes 25 et 26 jusqu'à ce que l'axe des tourillons 22 soit perpendiculaire à la direction dans laquelle on veut faire aller l'appareil et on fait ensuite basculer le réacteur dans la chape 23 pour l'amener progressivement dans une position horizontale où il exercera une poussée dans la direction requise. Les changements de direction sont effectués par rota tion du réacteur autour de l'axe vertical.
Lorsque l'ap pareil est en vol horizontal, l'écoulement de l'air sur les surfaces de la voilure exerce une force sustentatrice addi tionnelle qui se substitue au rôle sustentateur du réacteur permettant ainsi à ce dernier de remplir, en cours de vol horizontal, uniquement un rôle propulseur et direc tionnel. La vitesse de l'appareil dépendra du régime du réacteur. Du fait que les hélices tournent en sens con traires, le couple moteur est annulé.
En plus d'un décollage et d'un atterrissage vertical et d'un vol horizontal dans n'importe quelle direction par rapport à lui-même, l'appareil peut également se maintenir dans l'air à l'état stationnaire et se déplacer dans la position verticale ainsi que monter et descendre à un angle comparable aux appareils conventionnels. Au sol, il peut, grâce à ses roues pivotantes, également se déplacer dans n'importe quelle direction, soit en avant, en arrière ou latéralement.
En outre, l'appareil peut aussi, au moyen de son réacteur, effectuer des décollages et des atterrissages conventionnels. Différentes modifications peuvent être apportées à la forme de réalisation représentée au dessin.
Par exemple, l'ossature de la voilure A peut être constituée par d'au tres formes de structure connues, notamment par une structure géodésique en nid d'abeilles ; la poussée du moteur =à réaction C peut être orientée par déflexion des gaz à l'aide d'une tuyère directionnelle, le réacteur étant dans ce cas fixe par rapport à son axe horizon tal ; le profil de la voilure A, qui est celui des ailes d'un avion subsonique, peut, tout en restant conventionnel, être modifié en fonction des vitesses auxquelles l'appa reil est destiné à voler, ces vitesses étant à leur tour fonction de la puissance des moteurs choisis ;
le bord d'attaque de la voilure peut être équipé d'hypersusten- tateurs sous forme, notamment, d'aile à fente ou de vo lets de bord d'attaque réglables.
Bien qu'il soit préférable, pour des raisons de sécu rité, d'avoir deux moteurs qui soient indépendants l'un de l'autre, on peut n'avoir qu'un seul moteur, soit le moteur à réaction, soit le moteur actionnant les hélices.
Dans le cas où l'on n'a que le moteur à réaction, l'aérodyne pourrait ne se distinguer de celui représenté par exemple aux fig. 1 et 2 que par l'absence du moteur B. Cependant, pour permettre d'assurer un appel d'air optimal sur les surfaces de la voilure, la position du moteur à réaction pourrait être variée par rapport à celle du moteur C, dans le sens de l'axe de l'ouverture que circonscrit la voilure.
Dans le cas où l'on n'a que le moteur actionnant les hélices, certaines modifications sont nécessaires pour permettre d'orienter l'a propulsion obtenue avec ce mo teur. La variante représentée aux fig. 3 et 4 montre une forme de réalisation possible pour ces moyens. Cette forme de réalisation comprend une suspension à la Car dan comportant un premier cerceau 30 tourillonné en 31 et 32 sur le longeron intérieur de la voilure et un second cerceau 33 tourillonné en 34 et 35 sur le cer ceau 30, l'axe passant par les tourillons 34 et 35 croisant à angle droit l'axe passant par les tourillons 31 et 32.
Cet agencement' permet donc aux plans contenant les hélices du moteur D, porté par le cerceau 33 par l'inter médiaire de poutres 36, d'être inclinés dans une posi tion quelconque par rapport au plan passant par la périphérie intérieure de la voilure. Comme on le voit à la fig. 4, les plans contenant les hélices sont disposés de part et d'autre d'un plan passant par la périphérie intérieure de la voilure. Pour permettre cette disposition, les poutres 36, qui sont disposées au-dessus des hélices, sont recourbées vers le bas à leurs extrémités extérieures pour être fixées sur le cerceau 33.
Il est clair, cependant, que la position des hélices par rapport au cerceau 33 pourrait, le cas échéant, être modifiée.
D'autre part, dans les différentes formes de réalisa tion décrites ci-dessus, on pourrait prévoir des moyens qui permettraient de varier la position des moteurs afin de modifier l'appel d'air le long des surfaces de la voilure.
Aerodyne The present invention relates to an aerodyne which is characterized by the fact that it is provided with an annular wing whose profile is uniform throughout its turn, and by the fact that it is equipped with a mounted thruster. in the axis of the annular wing and means for orienting the propulsion given by the pro pulser.
An embodiment of the aerodyne object of the invention and a variant will be described, by way of example, with reference to the accompanying drawing, to which FIG. 1 is a schematic plan view of the aerodyne, FIG. 2 is a sectional view along the line II-II of FIG. 1; fig. 3 is a partial plan view of a variant of the aerodyne, and FIG. 4 is a section taken along line IV-IV of FIG. 3.
The aerodyne represented in figs. 1 and 2 comprises a circular airfoil A in the form of a ring having an opening 1 in its center, and, in the axis of this opening, two superimposed motors B and C. The motor B is a fixed motor, with a turbine or with piston, whose role is to drive in opposite directions two propellers or coaxial rotors 2 and 3. The engine C is, read, a reaction engine. Engines B and C being conventional engines, their construction will not be described.
As seen in fig. 2, the profile of the wing A is similar to that of the wings of a subsonic airplane, except that this profile remains uniform over the entire circumference of the wing. It therefore has a circular leading edge 4 at the outer periphery and a trailing edge 5, also circular, at its inner periphery, the latter circumscribing the opening 1. The structure of the airfoil is also conventional. .
The framework of the airfoil A, which is covered by a covering 9, comprises three master radial ribs 10, spaced apart from each other by 12011, three secondary radial ribs 11 having the same angular spacing as the ribs 10 and placed symmetrically between these last, and six auxiliary radial ribs 12 interposed equidistantly between the ribs 10 and 11. These ribs are fixed, at their ends, to two circular lon gerons 13 and 14 which form the leading and trailing edges 4 and 5, respectively. The rigidity of the assembly is further reinforced by rectilinear spacers 15 which are fixed to the middle parts of the radial ribs.
The motor B rests on a support comprising three beams 20 made of spring steel which are arranged in a star shape and the outer ends of which are fixed to the upper faces of the main ribs 10.
As for the motor C, this is suspended from another support which also comprises three spring steel beams 21 arranged in a star shape but the outer ends of which are fixed to the lower faces of the main ribs 10. In order to ensure the orientability of the motor C, the latter is journaled at 22 in a yoke 23 integral with a smooth crown 24. The latter is wedged between two other smooth crowns 25 and 26 which are interconnected and fixed to the beams 21.
Thus, the motor C can rotate both around a vertical axis and around a horizontal axis, which allows it to be oriented in any direction. However, for safety reasons, the rotation of the motor C around its horizontal axis is preferably limited to an angle of a little more than 180, for example by stops, so that the gases from the reactor cannot come into contact with the canopy.
The setting in rotation of the motor around said vertical axis and of said horizontal axis can be obtained with any known means, for example by providing the inner edge of the smooth crown 24 with a peripheral toothing which engages with a pinion which is driven in one or the other direction by an electric motor fixed to the crown 25, and by providing one of the journals 22 with a toothed extension on which acts a worm driven in one or the other direction by an electric motor fixed on the yoke 23.
As seen in fig. 2, the propellers 2 and 3 are placed on either side of a horizontal plane passing through the trailing edge 5 of the airfoil. Their diameter is only slightly smaller than that of the opening 1 and the pitch of their blades is preferably variable to facilitate take-off and landing and vertical flight operations.
The landing gear of the apparatus comprises three wheels 27 mounted on legs 29 which are angled at 601, near their lower ends and whose upper ends are mounted on the braided master ribs 10 so as to be able to rotate 3600. These wheels are preferably retractable, for example by folding laterally inside the wing A.
The device can be piloted, depending on the dimensions of the latter, either from a cabin, not shown, placed above the engine B, or from a cabin provided within the wing itself, a observation bubble being provided in the upper surface of wing A. This cockpit contains the controls for the two engines and for the means for orienting the engine C.
When propellers 2 and 3 are started, they create an air flow over the lower surface and the ex trados of the airfoil and give rise to a certain lift. In the event that this lift is insufficient to lift the aircraft, the additional lift necessary for takeoff is provided by the jet engine.
This, on the one hand, causes by its suction an increase in the air demand created by the propellers on the surfaces of the wing and, consequently, of the lift, and, on the other hand , exerts an upward vertical thrust which is added to the traction exerted by propellers 2 and 3.
When the aircraft has gained altitude, the crown 24 is rotated between the crowns 25 and 26 until the axis of the journals 22 is perpendicular to the direction in which the aircraft is to go and the reactor is then tilted in the yoke 23 to bring it progressively into a horizontal position where it will exert a thrust in the required direction. Changes in direction are effected by rotating the reactor around the vertical axis.
When the device is in horizontal flight, the air flow over the surfaces of the airfoil exerts an additional lifting force which replaces the lifting role of the reactor, thus allowing the latter to fulfill, during horizontal flight. , only a propelling and directive role. The speed of the apparatus will depend on the engine speed. Because the propellers turn in the opposite direction, the engine torque is canceled.
In addition to vertical takeoff and landing and horizontal flight in any direction relative to itself, the aircraft can also maintain a steady state in the air and move around. in the vertical position as well as up and down at an angle comparable to conventional devices. On the ground, it can, thanks to its swivel wheels, also move in any direction, either forward, backward or sideways.
In addition, the aircraft can also, by means of its engine, perform conventional takeoffs and landings. Various modifications can be made to the embodiment shown in the drawing.
For example, the framework of the airfoil A can be formed by other known structural forms, in particular by a geodesic honeycomb structure; the thrust of the engine = with reaction C can be oriented by deflection of the gases using a directional nozzle, the reactor being in this case fixed with respect to its horizontal axis; the profile of the wing A, which is that of the wings of a subsonic airplane, can, while remaining conventional, be modified according to the speeds at which the aircraft is intended to fly, these speeds in turn being a function of the power of the selected engines;
the leading edge of the airfoil may be fitted with elevators in the form, in particular, of a slit wing or of adjustable leading edge vanes.
Although it is preferable, for safety reasons, to have two motors which are independent of each other, it is possible to have only one motor, either the jet motor or the motor. operating the propellers.
In the case where we only have the jet engine, the aerodyne could not be distinguished from that shown for example in figs. 1 and 2 only by the absence of the engine B. However, to ensure an optimal air intake on the surfaces of the airfoil, the position of the jet engine could be varied compared to that of the engine C, in the direction of the axis of the opening circumscribed by the airfoil.
In the case where there is only the motor operating the propellers, certain modifications are necessary to make it possible to orient the propulsion obtained with this motor. The variant shown in FIGS. 3 and 4 show a possible embodiment for these means. This embodiment comprises a suspension à la Car dan comprising a first hoop 30 journalled at 31 and 32 on the internal spar of the airfoil and a second hoop 33 journaled at 34 and 35 on the hoop 30, the axis passing through the journals 34 and 35 crossing at right angles the axis passing through journals 31 and 32.
This arrangement 'therefore allows the planes containing the propellers of the engine D, carried by the hoop 33 through the intermediary of beams 36, to be inclined in any position with respect to the plane passing through the inner periphery of the airfoil. As seen in fig. 4, the planes containing the propellers are arranged on either side of a plane passing through the inner periphery of the airfoil. To allow this arrangement, the beams 36, which are arranged above the propellers, are curved downwards at their outer ends to be fixed on the hoop 33.
It is clear, however, that the position of the propellers relative to the hoop 33 could, if necessary, be changed.
On the other hand, in the various embodiments described above, one could provide means which would allow the position of the motors to be varied in order to modify the air intake along the surfaces of the airfoil.