FR2575722A2 - Dispositif hyper-sustentateur pour avion leger - Google Patents

Abstract

DISPOSITIF HYPER-SUSTENTATEUR UTILISABLE SUR AVION LEGER, SANS MANOEUVRE DE VOLETS DE BORDS DE FUITE, PAR VENTILATION STATIQUE DE LA VOILURE. SOUS LE BORD D'ATTAQUE (COTE AVANT): 66, COTE INTRADOS (DESSOUS DE L'AILE), UNE TRAPPE 56, TIREE PAR UN CABLE: 70, S'OUVRE SELON LA CHARNIERE: 58, DONNANT PASSAGE A DE L'AIR EN PRESSION DANS CETTE ZONE DE VOILURE. CET AIR, CIRCULANT DANS LE TUNNEL: 72, RESSORT EN 68, COTE EXTRADOS (DESSUS DE L'AILE), VERS L'ARRIERE, AMPLIFIANT LA DEPRESSION NATURELLE EN CETTE ZONE DE VOILURE, ACCELERANT DONC L'ECOULEMENT DE L'AIR SUR L'EXTRADOS, ET AMELIORANT, DE CE FAIT LA PORTANCE, PRINCIPALEMENT AUX GRANDS ANGLES D'INCIDENCE DE VOL. UNE TRACTION SUPPLEMENTAIRE SUR LE CABLE 70, EN OUVRANT DAVANTAGE LA TRAPPE 56, ENTRAINE, PAR LE MOYEN D'UN CABLE SECONDAIRE FIXE EN 60, LE LEVIER 64, SOLIDAIRE D'UNE DEUXIEME TRAPPE: 62, QUI S'OUVRE DANS LE LIT DU VENT, PROCURANT UNE AUGMENTATION DE LA VITESSE D'ECOULEMENT DE L'AIR DANS LE TUNNEL 72, ET DONC UNE AUGMENTATION DE LA DEPRESSION EN 68. LE RESULTAT EST UNE FORTE AMELIORATION DE LA PORTANCE DE L'AILE, DONC DE LA SECURITE AUX ANGLES ELEVES D'INCIDENCE, ET AUX BASSES VITESSES DE VOL.

Description

DESCRIPTION
La présente invention fait suite au Breuet N-rv 84 / 14913 du 28 Septembre 1984 , concernant un Avion Ultra-Leger-Motorise bi-moteur , trois axes , à pliage rapide sans dépose
La présente invention concerne un système Syper-sustenta- teur pratiquement statiqus , car ne comportant pas de système de transmission complexe .

Sachant que l'analyse de la mécanique du vol démontre que , aux pressions dtair sur l'intrados de la voilure ( dessous ) , correspondent des zones de dépression plus importantes, sur trados ( dessus ) , l'Hyper-sustentation, c'est-à-dire l'aug- mentation artificielle de portance de l'aile aux angles élevés d'incidence , et à vitesse anémométrique réduite , est assurée par une accélération de l'écoulement de l'air sur ltextrados 9 par rapport à l'intrados e
Le moyen.initialement envisagé pour y paruenir était clas sinus : volets de courbure à double fente , actionnés par câbles croisés e Ce procédé , efficace , avait lue défaut d'imposer un entretien ponctuel des liàisons par câbles , afin d'en éviter le grippage éventuel , dû aux efforts relativement importants nécessités par la manoeuvre ,
Soit , 4 Fig. 6 ) g l'ail. gauche , vue de dessus , planture de l'aile ( fixation à la cellule ) à gauche sur le dessin , le bord d'attaque ( avant ) vers le bas , le bord de fuite ( arrière ) vers le haut .

L'aile est maintenue rigide par les trois longerons 52 , 53 , S4 , associés à des lisses-nervures disposées de l'avant à ltarrière, selon le profil de l'aile , tous les 50 cm selon la longueur . Les intervalles sont habillés de panneaux de 50 cm / 50 cm , en "Klegesel" armé de dacron , de i cm d'épaisseur , assurant le profil de l'aile .La zone d'Hyper-sustentation concerne la partie de l'aile comprise entre l'emplanture et la gouverne-aileron o
Les rig. 17 , 18., 19 , sont des vues en coupe de cette zone d'Hyper-sustentation o
Juste sous le bord d'attaque 66 , une trappe 56 , mobile
à son avant , selon une charnière 58 , est maintenue fermée par
un système de ressort ou de sandou . ( rig. 17 : configuration
" croisière ) o
La traction du câble de commande 7û , fixé sur-cette trappe
pe 56, en 60, amène l'ouverture de cette trappe e ( Fig. 18
configuration " décollage " )
il est important de remarquer que cette position ( Fig 18 )
du volet 56 donne au bord dtattaque de l'aile un profil dit
n à bec de bord d'attaque " , améliorant considérablement l'é
coulement de l'air sur l'extrados , donc la portance de l'aile
aux basses vitesses
ais cette ouverture du volet 56 a pour effet principal de
permettre le passage de l'écoulement d'air dù au déplacement de
l'avion , à l'intérieur du-tunnel 72 . Cet écoulement d'air for
cé ressort'en 68 sur la partie arrière de ltextrados , , créant ,
en -amont de la zone 68 , sur l'extrados , une dépression qui
ne peut qu'accélérer l'écoulement de l'air le long de ce meme
extrados et améliorer le-recollement des filets d'air en cette
zone critiqus de voilure . Le résultat final est un net abais
sement de la vitesse de décrochage , aux grands angles d'inci-
dence et aux basses vitesses de vol . Ce qui va , évidemment ,
dans le sens de la sécurité du vol , et de la précision d'at
terrissage .

Fig. 19 : configuration n atterrissage "
Si l'on augmente la traction sur le râble 7Q , lton augmente
l'ouverture de la trappe 56 . Celà Celà a pour effet , par traction
en 6 , d'un câble de liaison sur le levier 64 , d'ouvrir so
lidairement une deuxième trappe 62 , moins large que 56 , car
manoeuvrant à l'opposé du sens d'écoulement de l'air .

L'ouverture de cette trappe 62 t s'ajoutant à celle de
la trappe 56 w a pour premier résultat l'amélioration de l'é-
coulement de l'air à l'intérieur du tunnel 72 , du fait de la
forme en n bec " du pseudo-bord d'attaque 62
Le résultat essentiel est l'accélération de l'écoulement d'air en 72 , du fait de l'action forcée de la trappe 62 , fonctionnant en prise dynamique e
La conséquence finale est une amélioration très importante des gains de portance et de sécurité cités plus haut t et ce s au prix d'une très faible altération du paramètre " trainée n .

Le relâchement de la traction du câble 70 amène le relât chement initial du volet 56 , et la mise à l'horizontale du vo- let 62 , par traction , en 64 , d'un ressort ou sandow de rappel ( retour à la position de la Fig. 18 )
En deuxième temps , le relâchement continu de la traction du câble 70 amène , par traction d'un ressort ou sandow de rappel ixé en 60 , la fermeture ( à l'horizontale ) , du volet 56 .C Retour à la position de la rig. 17 )
L'intrado-s de la voilure retrouve alors un profil lisse continu , convenant au vol à vitesse élevée ( croisière )
il est à noter que , sur un avion léger disposant d'une source d'énergie suffisante , un moteur électrique peut entraî- ner , à l'intérieur du tunnel 72 g une turbine de ventilation mise en route lors de l'utilisatìon en phases critiques de vol .

Les moteurs des tunnels des ailes doivent alors être alimentés électriquement ensemble en série t afin de pallier au risque de panne dissymétrique
Celez , à condition de disposer d'une source électrique et d'une maintenance suffisantes , et en utilisant , par exemple une turbine à aubages tangentiels I permettrait de réduire ltouverture de la prise d'air à l'avant de l'intrados , donc de diminuer la trainée induite , tout en améliorant l'avantage de l'accélération de l'écoulement dtair sur l'extradais
A noter que ce système Hyper-sustentateur , outre sa simplicité cynématique-, n'induit aucun couple piqueur C tendance longitudinale vers le bas ) lors de sa mise en oeuvre , contrairement à tous les systèmes classiques de volets de courbure .

Ce système Hyper-sustentateur peut , en conséquence , être utilisé , non seulement sur avion -de type classique , mais également sur aile volante ( U. L. M. - pendulaire , par exemple ) ou avion à aile " delta n t sans empennage stabilisateur hori- zontal )

Claims (5)

1. 

   R E V E N D I C A T I O N S 1 / Suite au Breuet Nr. 84 I 14913 , du 28 Septembre 1984 concernant un Avion Ultra- Léger Motorisé

   Dispositif Hyper-sustentateur utilisable sur tout avion léger , dans le but d'en améliorer les performances aux grands angles d'incidence , g et aux basses vitesses de vol .

   Caractérisé en ce que ce dispositif assure une accélération de l'écoulement de de l'air sur l'extrados de la voilure , en évi- tant la cynématique complexe et pénalisante nécessaire à la mise en oeuvre de volets de bord de fuite
2. 2 t Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'une trappe :

   56 , articulée à l'avant , en 58 , à ouverture commandée par un câble à course réduite : 70 permet , par son ouverture , et du fait du déplacement de l'avion , la circulation de l'air pris à l'avant , à l'intérieur du tunnel 72 , interne à l'aile * et sa sortie forcée en 68 , sur l'arrière de l'extrados créant ainsi une accélération de l'écoulement sur l'extrados , donc une augmentation de la dépression en cette zone , d'où amélioration de la portance
3. 3 1, Dispositif selon la reuendication 2 , caractérisé en ce qu'une augmentation de la traction sur le câble 70 amène une plus grande ouverture de la trappe 56 , induisant , par l'inter- médiaire d'une liaison souple entre l'arrière de cette trappe , en 60 , et le levier 64 , solidaire d la trappe secondaire 62 , l'ouverture de cette trappe 62 , dans la direction de l'écoule- ment des filets d'air , d'où une accélération du passage de l'air à l'intérieur du tunnel 72 , une augmentation de la vitesse de sortie de l'air , en 68 , et une amélioration de la por- tance de l'aile , par augmentation de la dépression sur l'in trados e
4. 4 / Dispositif. selon la revendication 1 ou la revendication 2 , caractérisé en ce que la circulation forcée d'air à l'intérieur du tunnel 72 , et sa sortie en 68 , peuvent être crées par le moyen d'une ventilation artificielle ( turbine électrique à aubages tangentiels , par exemple , ou autre système de ventilation mécanique artificielle , permettant de di minuter considérablement la surface de la prise d'air d'aspiration , donc de réduire la trainée induite , tout en accélérant la uitesse de sortie de l'air sur l'extrados
5. 5 t Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que ce type de système Byper- sustentateur simplifié n'induit pas de couple longitudinal dans la sens du "piqué" ( vers une diminution de l'in-cidence ) ) , lors de sa mise en oeuvre , et peut donc être adaptable sur tout type d'engin volant s aile volante ( U. L. M. - Pendulaire , par exemple ) , ou voilure de type " Delta " , dépourvue d'em- pennage stabilisateur horizontal