<Desc/Clms Page number 1>
" Perfectionnements apportés aux surfaces à déplacement re- latif dans un fluide, notamment à celles pour engins de locomo- tion aérienne, aquatique ou mixte ".
L'invention est relative aux surfaces destinées à subir un déplacement relatif par rapport à un fluide ou plu- sieurs fluides ; et elle concerne plus spécialement (parce què c'est en leur cas que son application parait devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces surfa ces, celles des engins de locomotion aérienne, aquatique ou mixte, par exemple les voilures des aéronefs (avions, cerf- volants planeurs, etc.), les gouvernes desdits aéronefs, les, pales des voilures tournantes, les pales des hélices sustenta- tricea ou propulsives (ou de celles jouant ces deux rôles), le -de roues pales/sustentatrices ou propulsives, ou à la fois sustentatri- ces et propulsives, de n'importe quel cycle, les palettes de
EMI1.1
A d'jaugeage ou d*Tivr)T'<-)
fn-t-t.+- # ---- - - -
<Desc/Clms Page number 2>
tique ou des appareils aériens susceptibles d'être déplacés sur l'eau, etc. etc.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces surfaces telles que les efforts, et plus spécialement les efforts de torsion, auxquels elles sont soumises sous l'action des for- ces aérodynamiques ou hydrodynamiques, puissent être considé- rablement amoindris,- et notamment puissent ne pas varier sen- siblement sous l'action d es variations dincidence.
Elle consiste, principalement, à agencer les sur- faces du genre en question de façon telle que leurs profils puissent être rendus variables en fonction des modifications des conditions de déplacement desdites surfaces sur leur tra- jectoire, notamment en fonction de leur incidence, et ce de façon elle-même telle que les résultantes des forces engen- drées par le fluide dans lequel elles se meuvent puissent, malgré les variations desdites conditions, continuer à pasaer sensiblement aux mêmes points desdits profils.
Elle comprend, mise à part cette disposition prin- cipale, certaines autres dispositions qui s'utilisent de pré- férence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment, une deuxième disposition -- relative aux ailerons, pour voilures d'aéronefs, destinés à provoquer ou faciliter l'in- clinaison ou le redressement latéral --, consistant à prévoir, de chaque côté de l'axe longitudinal de l'aéronef, plusieurs ailerons auxquels on communique des angles de braquage diffé- rents et croissant à partir dudit axe.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'ap- plication (ceux pour lesquels on l'applique aux surfaces des engins de navigation aérienne, aquatique ou mixte), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise, plus particulièrement encore et ce à titre de produits industriels nouveaux, les surfaces du genre en question com- portant application de ces mêmes dispositions, les éléments
<Desc/Clms Page number 3>
notamment les aéronefs, comprenant de telles surfaces.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
Les fig, la, 1b et lc, de ces dessins, montrent le profil d*une surface, par exemple pour voilure d'aéronef, éta- blie conformément à l'invention, ladite surface étant repré- sentée dans trois positions d'utilisation différant par leur incidence.
Les fig. 2a, 2b et 2c montrent, en coupe transversa- le, une semblable surface établie en plusieurs éléments pour permettre de modifier son profil, conformément à l'invention, lesdites figures représentant respectivement ladite surface dans trois positions d'utilisation différentes.
La fig. 3 montre, encore en coupe, une semblable surface établie en plusieurs éléments destinés à permettre de modifier son profil.
La fig. 4 montre, en perspective schématique, une aile munie de volets conformes à l'invention.
La fig. 5 montre, semblablement, une aile munie de volets ou ailerons établis conformément à un autre mode de réalisation de l'invention.
La fige 6 montre, en coupe, une aile établie con- formément à un autre mode de réalisation de l'invention.
Les fig. 7 et 8 montrent, chacune en perspective, une aile d'avion (la première de profondeur constante, la se- conde de profondeur variable), établie conformément à l'in- vention, ces figures étant données surtout pour faire appa- raître certaines proportions.
Les fig,. 9 et 10 montrent, chacun en vue de profil, un avion ou planeur établi conformément à deux modes de réali- sation différents de 1*invention.
Les fig. 11 et 12 montrent, respectivement, en pers-
<Desc/Clms Page number 4>
lisateur d'un aéronef, établi conformément à l'invention.
La fig.13 illustre, en perspective partielle, une appli cation de l'invention à des pales d'hélice ou de voilure tournan- te.
La fig. 14 montre, en perspective partielle, une aile éta- blie conformément à un autre mode de réalisation de l'invention.
La fig. 15 illustre, en vue de profil,'une application de l'invention à un engin de locomotion aquatique.
Les fig. 16 à 20 montrent, en coupe, une aile établie con- formément à d'autres modes de réalisation de l'invention.
La fig. 21, enfin, montre, en vue de coté, un avion tan- dem établi encore conformément à l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon ceux de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'ac- corder la préférence, se proposant d'établir, pour une applica- tion quelconque, une surface destinée à se déplacer dans un flui- de, tel que l'air ou l'eau, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
On sait que le déplacement d'une telle surface dans un fluide donne lieu, de la part de ce dernier, à des pressions ou dépressions plus ou moins variables aux divers points de la sur- face, lesquelles pressions ou dépressions se composent en une résultante passant par un certain centre de poussée.
D'une façon générale, ce centre de poussée se déplace, par rapport au profil de la surface, suivant les modifications des conditions de déplacement de cette surface dans le fluide, notamment suivant les variations d'incidence sur sa trajectoire, et également, pour chaque incidence, suivant les variations de la vitesse relative du déplacement. Les changements de position du centre de poussée engendrent des efforts de torsion variables sur la structure de la surface; il en résulte, notamment dans les voilures d'aéronefs, la nécessité d'accroître la résistance de ces voilures, et par suite leur poids. déjà
On a/cherche, pour annuler ou réduire ces efforts
<Desc/Clms Page number 5>
profila tels, que le déplacement du centre de poussée, notam- , ment en fonction de l'incidence, soit faible ou nul.
Des pro- fils de ce genre sont caractérisés par une valeur faible ou nulle du,coefficient de moment à portance nulle (coefficient généralement désigné sous la dénomination Cmo), ce qui main- tient le centre de gravité aux environs de 25% de la profon- deur du profil à partir du bord d'attaque.
Cette dernière disposition oblige le constructeur à. adapter un profil déterminé, qui, dans de nombreux cas, ne répondra pas à d'autres conditions imposées aux engins coma prenant les surfaces en que.stion.
Au lieu d''adopter un profil déterminé, on agence les surfaces en question de façon telle, conformément à l'in- vention, que leur profil soit rendu variable en fonction des conditions de déplacement desdites surfaces, et ce de façon elle-même telle que, pour les diverses conditions de déplace- ment à envisager, la résultante des actions du fluide soit maintenue sensiblement en un même lieu du profil.
Le principe de 1*invention est illustré sur les fig. la, 1b, 1c où l'on considère les effets des variations d'inci- dence, ces figures montrant une même surface représentée sous des incidences différentes par rapport à sa trajectoire X X.
Pour chacune d'elles, le profil est modifié de telle manière que la résultante R continue à passer sensiblement par un même point C disposé à une distance d' en arrière du bord d'attaque.
Pour obtenir cette variation de la forme de courbure du profil, on peut procéder de multiples manières, par exemple, soit en rendant, certaines portions au moins desdites sur- faces, déformables élastiquement, soit en constituant ces surfaces, sur tout au moins cer- taines portions de leur envergure, par l'assemblage de plu- sieurs éléments reliés de façon appropriée les uns par rap- port aux autres, notamment de façon pivotante ou coulissante, soit en ayant recours à tous procédés mécaniques, aéro-
EMI5.1
A....................4 --.-- ,--- "'1.-
<Desc/Clms Page number 6>
duite-la déformation convenable.
C'est ainsi que l'on pourra faire comporter à une surface telle que A (fig. 2 et 3), soit au moins un volet B disposé du côté du bord de fui- te (fig. 2a, 2b, 2c), ce volet étant par exemple propre à recevoir des angles de braquage croissants, par rapport à la surface A, au fur et à mesure que l'incidence de l'ensemble, par rapport à sa trajectoire, est amenée à croître, soit au moins un volet ou élément mobile disposé du côté du bord d'attaque, soit encore au moins deux éléments mobiles disposés rea- pectivement du côté du bord de fuite et du côté du bord d'at- taque, ou plusieurs éléments de ce genre tels que B1,B2, B3,
C 1, C2 (fig. 3),
Ces volets B ou autres seront par exemple articulés (à articulation déportée ou non), et pouvant,bien entendu, être compensés, par exemple à l'aide de volets de compensation tels que 1 (fig. 14).
Leur braquage s'effectuera, selon les cas, notamment selon les formes des profils de la surface prin- cipale, soit dans le même sens que les variations d'incidence relative de l'ensemble (fig. 1 et 2), soit en sens opposé (fig. 10 et 12).
De toute façon, disposant de tels éléments mobiles ou déformables, on les commandera par des moyens -- mécaniques pneumatiques, électriques ou autres -- propres à leur commu- niquer, selon les conditions de déplacement des engins compor- tant lesdites surfaces, des déplacements ou déformations tels qu*ils permettent par exemple -- et à supposer à titre d'exem- ple, pour la clarté de l'exposé qui va suivre, qu'il s'agisse d'engins de navigation aérienne --, soit de faire respecter une certaine loi de déformation desdites surfaces en fonction de leur incidence, c'est-à-dire notamment une certaine loi de braquage des volets tels que B, loi telle que, pour les diverses incidences ou angles d'attaque corres-
<Desc/Clms Page number 7>
passer la résultante, pour chaque profil, sensiblement au mê- me endroit,
soit d'agir sur la forme des profils, pour chaque angle dattaque, en fonction de la vitesse de déplacement de l'engin c'est-à-dire en fonction du régime du ou des moteurs, ce de façon à maintenir toujours la résultante sensiblement au même point, soit encore, dans le même cas -- c'est-à-dire à supposer obtenue une certaine assiette de l'engin --, d'agir sur la for me des profils de façon telle que, la résultante continuant à passer à proximité du point que l'on s'est choisi, ladite assiette puisse être conservée sensiblement malgré l'action de causes tendant à la modifier et notamment malgré les varia- tions de la vitesse relative, auquel cas le ou lesdits volets remplissent un rôle stabilisateur, plus particulièrement en vol horizontal, soit de répondre concurremment à ces diverses conditions, ou à certaines au moins d'entre elles,
lesdits moyens étant, en outre, de préférence tels que leur action puisse être rendue réglable de façon qu'on puisse éventuellement modifier ou régler les lois de variations des profils.
Il sera aisé à l'homme de l'art, dans chaque cas, de réaliser des moyens répondant aux conditions précédentes,après qu'auront été déterminées, par le calcul ou par des essais au laboratoire, les diverses formes de profil devant correspon- dre à chacune des conditions de vol, lesdits moyens étant cons tituéa essentiellement, par exemple, ou bien par des organes de liaison, par exemple mécani- ques (tringleries, bowden, leviers, cames, relais etc.
), re- liant directement les volets B ou autres à une commande manuel le, telle que la commande de profondeur ou une commande con- juguée à cette dernière, ce notamment lorsqu'il s'agit seule- ment d'effectuer la déformation des profils en fonction de )l'incidence,
<Desc/Clms Page number 8>
ou bien par de semblables organes de liaison conjuguant leurs mouvements à ceux des gouvernes de l'engin telles que les gouvernes de profondeur-- étant entendu que les volets B ou certains d'entre eux peuvent eux-mêmes constituer les gou- vernes de commande d*incidence, notamment dans le cas d'avions de voilure limitée à l'aile et dans le cas de surfaces pivo- tantes, cas explicités plus loin, ou bien d'une façon générale par tout système de comman- de automatique agissant en fonction de toutes variables, de l'engin,
susceptibles de faire respecter la loi de variation ou les lois de variation, de courbure de profil, que l'on s'est fixées, ledit système pouvant être lié par exemple, soit à un indicateur d'incidence ou de portance, soit à un pendule, un gyroscope etc., soit à un indicateur de vitesse ou un accé- léromètre, soit à un altimètre, un statoscope etc., soit au moteur ou aux moteurs, soit à un dispositif de pilotage auto- matique d'un type quelconque.
Dans le cas où 1*on relie lesdits moyens aux moteurs, ceux-ci agiront par exemple par l'intermédiaire d'un tachymè- tre actionnant un relais convenable, ou encore par l'intermé- diaire d'une turbine dont la pression variable agit sur une tringlerie appropriée. Cette tringlerie sera par exemple celle reliant les volets B aux gouvernes de profondeur (ou à tout autre système agissant en fonction de l'incidence), tringlerie agencée de manière à obtenir, pour chaque angle d'attaque, le profil optimum, tandis que la pression variable de la turbine agira, d'autre part, sur cette tringlerie pour permettre de faire remplir aux volets B, pour chaque assiette de l'engin, leur rôle stabilisateur.
Eventuellement les voleta B pourraient encore rem- plir un autre rôle? C'est ainsi que certains d'entre eux pour- raient être utilisés comme ailerons de gauchissement, c'est-à- dire pour produire un couple de redressement ou d'inclinaison latérale. A supposer que l'on dispose d'une aile d'avion (fig.
<Desc/Clms Page number 9>
tés de ladite aile par exemple à partir de le demi-enver- gure, ou:
- uneu plus près de l'axe longitudinal de l'avion
10 20 que la demi-envergure -- deux ailerons B , B qui, étant reliés de façon appropriée, par tous systèmes cinématiques, aux commandes de direction de l'avion, pourraient, soit être braqués simultanément dans le même sens (posi- tion 1), de façon à permettre de modifier en fonction de 1*incidence la forme du profil, ce tout au moins dans les par- ties extrêmes de l'aile où les variations de la position du centre de poussée sont les plus dangereuses eu égard aux ef- forts de torsion qu'elles engendrent dans les membrures de l'aile, soit être braqués dans des sens opposés, suivant des an- gles de braquage égaux ou inégaux, en vue de produire un cou- ple d'inclinaison ou de redressement.
]Mais, bien entendu, on pourrait aussi munir la por- tion centrale de l'aile de volets B ne remplissant que la première des deux fonctions précédentes, ainsi que supposé sur la fig. 8.
Enfin, concernant les moyens pour obtenir le gau- chissement, on peut aussi avoir recours à une disposition (susceptible d'être utilisée isolément), suivant laquelle on dispose de chaque côté de l'axe longitudinal de l'engin, soit sur toute l'envergure disponible, soit wur une portion seulement de cette envergure, plusieurs volets ou ailerons
EMI9.1
tels que B10 , Bl-, 12 et Ba, B, B22 (fig.
5), ces deux groupes d'ailerons étant susceptibles de recevoir des braqua- ges opposés et tels que les angles de braquage des ailerons de chaque groupe soient différents et augmentent vers l'ex- trémité de l'aile, une telle disposition permettant d'éviter de trop grandes différences d'écoulement au bord marginal des voleta' ou ailerons tout en n'augmentant pas trop l'effort aux gouvernes (lequel peut être diminué par des dispositifs de compensation appropriés). On réduit donc ainsi les efforts
EMI9.2
i ôà hnt,o4 n, '1 .,...."t. ...:11....- #--# T.##-.###-# ¯¯ ¯ ' - .., .
<Desc/Clms Page number 10>
rant 1*écoulement.
Le couple d'inclinaison ou de redressement latéral pourrait d'ailleurs être obtenu par tous autres moyens, par exemple par des ailettes auxiliaires 3 disposées en dehors de la voilure (fig. 6) et placées de façon à ne pas donner de couple de torsion, ces ailettes pouvant d'ailleurs elles-mê- mes être munies de volets B ou autres dispositifs conformes à l'invention.
Il doit être entendu que l'invention peut être ap- pliquée à toutes sortes d'ailes ou de voilures, ces derniè- res pouvant être, soit de profondeur constante sur toute l'envergure (fig.
7), ou au contraire de profondeur variable (fig. 8), a pro- fils homothétiques ou non homothétiques, soit à empennage séparé (fig. 9 et 10), au au contraire sans empennage séparé, la voilure étant limitée à une seule aile, habitable ou non (fig. 7 et 8), soit de même calage du centre aux extrémités de l'aile, ou au contraire à profils évolutifs.
Dans chaque cas, il y aura lieu de calculer en con- séquence les caractéristiques des volets, c'est-à-dire leur forme r- notamment leur profondeur relative -- et leur inci- dence relative, en vue d'obtenir des déplacements, du centre de poussée de la résultante des actions sur l'aile, aussi fai- bles que possible, malgré les variations d'angle d'attaque.
S'il s'agit par exemple d'appliquer l'invention à
EMI10.1
un avion de voilure limitée â l'aile A fi.. 7), celle-ci étant de profil de profondeur D sensiblement constante, avec ameme calage du centre aux extrémités, on prévoira des volets B de profondeur constante 1 = x/100 D. Si D est variable, les pro- fils étant homthétiquea, on réalisera les volets B (qui se- ront de préf érence en même temps les gouvernes de profondeur) de telle façon que la profondeur 1 demeure pour chaque profil égale à x D/100,les profils desdits volets étant eux-mêmes ho-
<Desc/Clms Page number 11>
mêmes braquages simultanés, la résultante des actions de l'air sur l'aile, en chaque profil pris sur l'envergure, passera en vol au même point de ce profil, c'est-à-dire en un même point de la profondeur de l'aile,
et ce quelle que soit l'incidence de vol puisque la position de la résultante, dans un tel appa- reil, est fixée par la position du centre de gravité. La loi de courbure en fonction de l'incidence est alors respectée au- tomatiquement.
De ce fait, aucune variation d'effort statique de torsion ne prendra naissance dans la charpente, et, d'autre part, les variations d'efforts dynamiques de torsion seront considérablement réduites,
On peut même annuler l'effort statique de torsion en établissant la charpente de façon telle qu'elle ne subisse au- cun effort de torsion pour la position donnée du centre de gravité.
En outre, on peut encore diminuer les efforts de torsion dynamiques et les efforts locaux, ainsi que les ef- forts d*inertie globaux et locaux, en alignant pour toute lenvergure, sur une même droite transversale Y Y passant par le centre de gravité de l'engin, le point de même profondeur relative d pour lequel le centrage a été choisi.
Si le centrage, c'est-à-dire la profondeur d, a été convenablement choisi (d étant compris de préférence entre 15% et 25% de la profondeur totale moyenne des profils), l'in- vention permettra donc aussi de conserver à toutes les inci- dences une bonne stabilité longitudinale quelle que soit la position des volets.
Dans le Bas particulièrement avantageux-- notamment aux points de vue inertie, solidité, maniabilité --, ou un appareil sans queue tel que décrit ci-dessus a une forme en plan très profonde au centre et très effilée aux extrémités (fig. 8), on peut noter que les volets B allant du centre à la demi-envergure, si de tels volets sont prévus, sont pré- @ pondérants pour la manoeuvrabilité longitudinale en raison du
<Desc/Clms Page number 12>
fait qu'ils intéressent la plus grande partie de la surface de l'aile, tandis que les volets B10, B20 allant de la demi- envergure à l'extrémité sont prépondérants pour la manoeuvra- bilité latérale en raison de leur éloignement et de la faible inertie latérale.
Ces derniers, commandés par exemple comme décrit en référence à la fig. 4, conserveront donc une grande disponibilité de braquage en vue de la manoeuvrabilité la- rérale, si celle-ci leur est dévolue, puisqu'ils ne feront guère qu'accompagner les volets centraux très efficaces (sur- tout si la profondeur relative des volets est importante ou s'ils sont multiples), et qu'accompagnant les volets centraux ils réduiront les efforts que donnerait leur emploi pour la manoeuvrabilité latérale en l'absence de cette conjugaison avec les volets centraux. En outre, on peut encore noter que, grâce à la forme très effilée en plan, la charpente des ex- trémités d'aile est particulièrement robuste pour résister aux efforts de torsion par ailleurs très réduits.
L'effet de lacet des ailerons sur la stabilité de route est également ré- duit avec cette forme en plan.
Dans le cas d'une aile à profils non homothétiques, mais de même Cmo caractéristique et ayant le même calage à portance nulle, des volets de même profondeur-relative et de même braquage sur toute l'envergure donneront un résultat ana- logue à celui explicité plus haut.
Dans les cas généraux de profils évolutifs, les volets pourront par exemple être évolutifs et, pour réaliser les conditions de maintien des résultantes R aux mêmes points de profondeur relative des profils de l'aile, on prévoira par exemple des variations appropriées de la profondeur relative ou de l'incidence des volets B, ou à la fois de leur profon-
EMI12.1
2 1 deur relative etvleur incidence -- ce qui peut demander le fractionnement desdits volets. Si des parties d'ailes sont sans déplacement du centre de poussée, on pourra ne pas les munir de volets B, on y prévoir des volets ne servant qu'à
<Desc/Clms Page number 13>
la manoeuvrabilité latérale.
S'il s'agit maintenant rappliquer l'invention aux avions empennés mono, bi ou multiplans (fig. 9 à Il),, avec empennage occupant n'importe quel emplacement, ou aux avions tandem (fig. 10) à ailes décalées ou non, rapprochées ou é- loignées, on aura recours encore aux dispositions précédentes, les volets B de l'aile ou des ailes ayant alors leurs mouve- ments combinés à ceux des gouvernes ou autres moyens spéciaux prévus sur ces engins pour agir sur la profondeur, c'est-à- dire sur l'inclinaison longitudinale. L'invention pourra, sur de. tels avions, être appliquée, non seulement à l'aile ou aux ailes, mais encore aux empennages, ce de façon telle que les centres de poussée, aussi bien sur les ailes A que sur l'en- pennage 5, 6,gardent les mêmes positions malgré les variations dincidence de ces organes.
L'application reste la même, dans le cas où l'aile A est articulés par rapport au fuselage (fig.
10), ou.dans le cas où c'est l'empennage, ou les deux à la fois.
C'est amnsi que, sur un plan fixe ou de dérive 5 ou 6 (fig. 11 et 12), ou sur une partie mobile d'empennage 51 ou 61, on disposera au moins un volet de courbure ou de compensa-
30 tion B de profondeur telle qu'il permette de diminuer ou de répartir les efforts de torsion élémentaires en améliorant l'écoulement, un tel volet étant avantageusement placé sur tou te lenverure ou presque toute l'envergure et ayant ses mou- vements conjugués, par des liaisons appropriées, soit ceux des organes de commande de direction de l'avion, soit dans le cas envisagé sur les fige 11 et 12, à ceux des parties mobiles 51 ou 61, soit encore (en vue de la stabilisation) aux moteurs ou à un système de pilotage automatique.
On évitera aussi, de cette manière, les efforts de torsion locaux, susceptibles de provoquer des vibrations de torsion, que donnent les becs coma pensés de type connu: placés sur les empennages mobiles, notam- ment en bout, tout en ayant la possibilité d'obtenir une sta-
EMI13.1
t1'f aaf i nr...,..a..,..r i-
<Desc/Clms Page number 14>
Dans le cas de surfaces pivotantes, c'est-à-dire par exemple dans le cas daile articulée pivotante (fig. 10), ou d'ailette auxiliaire pivotante de roulis (f ig. 6) ou enco- re d'ailette auxiliaire de commande de compensation d'empenna- ge (fig. 9), la surface à considérer peut porter des volets B se braquant de façon telle que la position de la résultante passe toujours à proximité de l'axe d'oscillation B, ou par cet axe.
Lesdits volets peuvent, ici encore, être liés à une partie fixe de l'appareil de façon convenable ou être comman- dés directement de manière à jouer en même temps le rôle de gouverne de commande d'incidence, en observant exactement la loi de braquage fixée et en entraînant alors le pivotement de l'aile autour de son axe de la même façon que, dans les appa- reils sans queue, l'aile pivote autour du centre de gravité de l'appareil.
Dans le cas d'un avion à aile avant et arrière pivo- tantes, ou à aile pivotante et empennage pivotant, les mêmes dispositions peuvent être appliquées à l'aile avant et à l'ai- le arrière, ou à l'aile ou à l'empennage quelle que soit la position de ce dernier.
Il est intéressant de noter que, dans chaque cas, l'invention permettra de choisir, pour les surfaces auxquel- les elle s'applique, des profils adaptés aux conditions par- ticulières d'utilisation, notamment des profils qui soient plus porteurs. Ces profils auraient notamment une ligne moyen- ne peu courbée, pas courbée ou à double courbure avec point d'inflexion aux petites incidences correspondant aux grandes vitesses, tandis que la ligne moyenne serait fortement courbée aux grandes incidences correspondant aux vitesses réduites.
Enfin, il y a lieu de noter également qu'on peut appliquer l'invention aux surfaces munies de dispositifs d'hy- persmstentation ou de freinage, ou d'hypersustentation et de freinage, de façon à maintenir, pour le domaine des inciden- ces utilisées, la résultante au même point du profil malgré
<Desc/Clms Page number 15>
être constitués par les volets usuels d'hypersustentation et de freinage (fig. 16)ou par des portions de ces volets, la ente étant réglable ou non, et lesdits volets ou portions de volets étant commandés conformément à l'invention.
On peut utiliser des volets d'intrados (fig. 17) ou d'extrados (fig. 18), ou à la fois d'intrados et d'extrados (fig. 19) en un même point ou en des points différents, en choisissant à la fois les profils d'aile, les volets et le braquage des volets de façon à respecter la loi donnée.
On peut encore (fig. 20), combiner une fente avant toujours ouverte, ou à fermeture automatique ou commandée, avec. un volet B (avec ou sans fente), commandé de façon telle que le centre de poussée demeure immuable malgré les varia- tions combinées d'angle d'attaque et d'ouverture de fente.
On peut ainsi combiner des systèmes d'aspiration ou de soufflage de la couche limite, ou des systèmes à fentes mul- tiples, avec des dispositifs de variation de courbure confor- mes à l'invention.
Par ailleurs, les dispositifs précédents, à fentes, peuvent s'appliquer sur les empennages pivotants, avions tan- dem etc. (fig. 21).
Pour ce qui précède, on a envisagé plus spécialement les voilures d'avions et les empennages. Mais l'invention s'ap- pliquerait à toutes espèces.de surfaces, notamment, aux pales des voilures tournantes (9, B fig. 13) ou d'hé lices sustentatrices ou propulsives, ou aux surfaces des roues sustentatrices ou propulsives, ou sustentées et propulsi- ves ou réceptrices (éoliennes) de tous genres, avec ou sans stator, aux ailettes auxiliaires telles que 3 (fig. 6), aux aubes des stators, aux ailettes de compensation (l, fig. 14), où qu'elles soient placées, aux palettes d'hydroglisseurs (10 fige 15), aux palettes
<Desc/Clms Page number 16>
d'hydroportance ou de déjaugeage, aux aubes des roues aquati- ques, aux gouvernails de profondeur ou de direction des bateaux etc.
etc., bref à toutes les surfaces supportéea par une char- pente ou la supportant, et à toutes les surfaces portées par un axe ou mobiles autour d'un axe, dans tous les cas où l'on veut obtenir, dans ladite charpente ou autour de l'axe, des efforts de torsion faibles ou nuls malgré une variation d'in- cidence de ces surfaces par rapport au fluide dans lequel el- les ont un déplacement relatif.
Dans le cas où le point d'articulation de telles surfaces est en avant de 25% de la profondeur du profil à par- tir du bord d'attaque, ces surfaces peuvent, si on le désire, être libres autour de l'axe, puisqu'alors elles. sont stables.
De toute façon, on peut, grâce à l'invention, réali- ser des surfaces permettant: d'obtenir un meilleur écoulement du fluide et, partant, un meilleur rendement, d'obtenir un allègement des structures grâce à une répar- tition meilleure,. mieux connue et plus calculable, des efforts supportés par les charpentes, ossatures ou supports, de ces surfaces, en évitant notamment de brusques variations d'ef- forts, principalement d'efforts de flexion et d'efforts tran- chants aux points de la surface donnant lieu à séparationde deux écoulements différents de fluide, et d'approprier la forme des profils aux conditions d'u- tilisation des engins comprenant ces surfaces.
Il était déjà connu de faire comporter aux surfaces sustentatrices des engins de navigation aérienne des volets de courbure dont les déplacements pouvaient, dans certains Cas,, être conjugués à ceux des gouvernes de prof ondeur. De tels dispositifs n'ont évidemment rien de commun avec l'invention, puisqu'ils n'ont jamais été agencés de façon à permettre de
EMI16.1
modifis-r lp mrnf;7 -- ¯¯L
<Desc/Clms Page number 17>
particulier de l'incidence, but que se propose plus spéciale- ment l'invention. Lorsque donc de tels volets B sont prévus, conformément à l'invention, ils sont, comme décrit plus haut, .commandés par des moyens tels que leurs déplacements répondent à ladite loi, dans chaque cas, par des essais aéro ou hydrody- namiques.
Dans chaque cas, cette loi peut être établie par le calcul aérodynamique quand on possède les données suffisan- tes (cas de profils tracés mathématiquement), ou par des es- sais au loboratoire ou en grandeur.
Cette loi étant déterminée, et des moyens mécaniques ou autres étant appliqués aux volets B pour la commander en fonction de cette loi, on pourra donc, chaque fois que l'engin est manoeuvré pour passer d'un angle d'attaque à un autre angle d'attaque, obtenir que la résultante continue à passer sensi- blement au même endroit.
Si, en outre, lesdits volets sont wous la dépendance de variables de 1*avion telles que des systèmes de pilotage automatique, ou simplement les moteurs, ces volets pourront permettre, grâce aux déplacements qui leur sont alors communi- qués automatiquement en vue de la stabilisation, maintenir l'engin dans une assiette déterminée correspondant à certaines conditions de vol, notamment au vol horizontal. En particulier ils pourront s'opposer aux couples cabreurs ou piqueurs due aux variations de régimes des dits moteurs, notamment lors de la mise au ralenti de ces derniers.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà,de ce qui précède, 1*'invention ne se limite nullement à. ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux de ses modes de réalisation, ayant plus spécialement été engagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
R É S U M É.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
"Improvements made to surfaces with relative movement in a fluid, in particular those for air, aquatic or mixed locomotives".
The invention relates to surfaces intended to undergo a relative displacement with respect to a fluid or several fluids; and it concerns more specifically (because it is in their case that its application seems to offer the most interest), but not exclusively, among these surfaces, those of air, aquatic or mixed locomotion vehicles, for example aircraft wings (planes, glider kites, etc.), the control surfaces of said aircraft, the blades of rotary wings, the blades of sustentatrica or propulsion propellers (or of those playing these two roles), the -of wheels paddles / lifters or propellants, or both lift and propulsion, of any cycle, the paddles of
EMI1.1
A of gauging or d * Tivr) T '<-)
fn-t-t. + - # ---- - - -
<Desc / Clms Page number 2>
tick or aerial devices likely to be moved on water, etc. etc.
Its purpose, above all, is to make these surfaces such that the forces, and more especially the torsional forces, to which they are subjected under the action of aerodynamic or hydrodynamic forces, can be considerably reduced, - and in particular may not vary significantly under the action of variations in incidence.
It mainly consists in arranging the surfaces of the type in question in such a way that their profiles can be made variable according to the modifications of the conditions of displacement of said surfaces on their trajectory, in particular according to their incidence, and this in such a way that the resultants of the forces generated by the fluid in which they move can, despite the variations in said conditions, continue to pass substantially at the same points of said profiles.
It includes, apart from this main provision, certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be discussed more explicitly below, in particular, a second provision - relating to ailerons, for airfoils. of aircraft, intended to cause or facilitate tilt or lateral righting -, consisting in providing, on each side of the longitudinal axis of the aircraft, several ailerons to which different steering angles are communicated and increasing from said axis.
It relates more particularly to certain modes of application (those for which it is applied to the surfaces of air, aquatic or mixed navigation devices), as well as certain embodiments of said arrangements; and it targets, more particularly still and this as new industrial products, surfaces of the type in question comprising the application of these same provisions, the elements
<Desc / Clms Page number 3>
in particular aircraft, comprising such surfaces.
And it can, in any event, be clearly understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended drawings, which supplement and drawings are, of course, given above all by way of indication.
Figures la, 1b and lc of these drawings show the profile of a surface, for example for an aircraft wing, established in accordance with the invention, said surface being represented in three positions of use. differing in their incidence.
Figs. 2a, 2b and 2c show, in cross section, a similar surface established in several elements to allow its profile to be modified, in accordance with the invention, said figures respectively representing said surface in three different positions of use.
Fig. 3 shows, still in section, a similar surface established in several elements intended to make it possible to modify its profile.
Fig. 4 shows, in schematic perspective, a wing provided with flaps according to the invention.
Fig. 5 shows, similarly, a wing provided with flaps or ailerons established in accordance with another embodiment of the invention.
Fig. 6 shows, in section, a wing made in accordance with another embodiment of the invention.
Figs. 7 and 8 show, each in perspective, an airplane wing (the first of constant depth, the second of variable depth), established in accordance with the invention, these figures being given above all to show certain proportions.
Figs. 9 and 10 show, each in profile view, an airplane or glider constructed in accordance with two different embodiments of the invention.
Figs. 11 and 12 show, respectively, in pers-
<Desc / Clms Page number 4>
liser of an aircraft, established in accordance with the invention.
FIG. 13 illustrates, in partial perspective, an application of the invention to propeller or rotary airfoil blades.
Fig. 14 shows, in partial perspective, a wing set up in accordance with another embodiment of the invention.
Fig. 15 illustrates, in side view, an application of the invention to an aquatic locomotive vehicle.
Figs. 16-20 show, in section, a wing made in accordance with other embodiments of the invention.
Fig. 21, finally, shows, in side view, a tandem aircraft still constructed in accordance with the invention.
According to the invention, and more especially according to those of its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts, to which it seems that preference should be given, proposing to To establish, for any application, a surface intended to move in a fluid, such as air or water, is done as follows, or the like.
It is known that the displacement of such a surface in a fluid gives rise, on the part of the latter, to more or less variable pressures or depressions at the various points of the surface, which pressures or depressions are composed in a resultant passing through a certain center of thrust.
In general, this center of thrust moves, relative to the profile of the surface, according to the modifications of the conditions of displacement of this surface in the fluid, in particular according to the variations of incidence on its trajectory, and also, for each incidence, according to the variations of the relative speed of the displacement. Changes in the position of the center of thrust generate varying torsional forces on the surface structure; this results, in particular in aircraft wings, in the need to increase the strength of these wings, and consequently their weight. already
We have / seek, to cancel or reduce these efforts
<Desc / Clms Page number 5>
profila such that the displacement of the center of thrust, in particular as a function of the incidence, is low or zero.
Profiles of this type are characterized by a low or zero value of the moment coefficient at zero lift (coefficient generally referred to as Cmo), which maintains the center of gravity at around 25% of the depth. - depth of the profile from the leading edge.
This last provision obliges the manufacturer to. adapt a determined profile, which, in many cases, will not meet other conditions imposed on coma machines taking surfaces in que.stion.
Instead of adopting a determined profile, the surfaces in question are arranged in such a way, according to the invention, that their profile is made variable as a function of the conditions of displacement of said surfaces, and this itself. such that, for the various displacement conditions to be envisaged, the resultant of the actions of the fluid is maintained substantially in the same location of the profile.
The principle of the invention is illustrated in FIGS. la, 1b, 1c where the effects of variations in incidence are considered, these figures showing the same surface represented under different incidences with respect to its trajectory X X.
For each of them, the profile is modified such that the resultant R continues to pass substantially through the same point C disposed at a distance from behind the leading edge.
To obtain this variation in the shape of the curvature of the profile, one can proceed in many ways, for example, either by making at least certain portions of said surfaces elastically deformable, or by constituting these surfaces, at least in certain areas. certain portions of their wingspan, by assembling several elements connected in an appropriate manner with respect to each other, in particular in a pivoting or sliding manner, or by having recourse to any mechanical or aeronautical process.
EMI5.1
A .................... 4 --.--, --- "'1.-
<Desc / Clms Page number 6>
pick the proper deformation.
This is how a surface such as A (fig. 2 and 3) can be made to include at least one flap B disposed on the side of the trailing edge (fig. 2a, 2b, 2c), this flap being for example suitable for receiving increasing steering angles, relative to the surface A, as the incidence of the assembly, relative to its trajectory, is caused to increase, i.e. at least one shutter or movable element disposed on the leading edge side, or at least two movable elements disposed respectively on the trailing edge side and on the leading edge side, or several such elements such as B1 , B2, B3,
C 1, C2 (fig. 3),
These flaps B or others will for example be articulated (with offset articulation or not), and can, of course, be compensated, for example using compensation flaps such as 1 (FIG. 14).
Their deflection will be carried out, depending on the case, in particular according to the shapes of the profiles of the main surface, either in the same direction as the variations in the relative incidence of the assembly (fig. 1 and 2), or in the same direction. opposite (fig. 10 and 12).
In any case, having such movable or deformable elements, they will be controlled by means - mechanical pneumatic, electrical or other - suitable for communicating to them, depending on the conditions of movement of the machines comprising said surfaces, of movements. or deformations such as they allow for example - and supposing by way of example, for the clarity of the description which follows, that it is about air navigation devices -, or of enforce a certain law of deformation of said surfaces as a function of their incidence, that is to say in particular a certain law of deflection of the flaps such as B, law such as, for the various incidences or corresponding angles of attack
<Desc / Clms Page number 7>
pass the resultant, for each profile, substantially in the same place,
either to act on the shape of the profiles, for each angle of attack, according to the speed of movement of the machine that is to say according to the speed of the engine (s), so as to always maintain the resultant substantially at the same point, or again, in the same case - that is to say, assuming that a certain attitude of the machine has been obtained -, to act on the shape of the profiles in such a way that the resultant continuing to pass close to the point which has been chosen, said attitude can be maintained substantially despite the action of causes tending to modify it and in particular despite variations in the relative speed, in which case said flap or flaps fulfill a stabilizing role, more particularly in horizontal flight, either to respond concurrently to these various conditions, or to at least some of them,
said means being, moreover, preferably such that their action can be made adjustable so that one can possibly modify or adjust the laws of variation of the profiles.
It will be easy for those skilled in the art, in each case, to produce means which meet the preceding conditions, after having been determined, by calculation or by laboratory tests, the various shapes of profile to correspond. dre to each of the flight conditions, said means being constituted essentially, for example, or else by connecting members, for example mechanical (linkages, bowden, levers, cams, relays etc.
), directly connecting the flaps B or others to a manual control le, such as the elevator control or a control combined with the latter, in particular when it is only a question of carrying out the deformation of the profiles according to) the incidence,
<Desc / Clms Page number 8>
or else by similar connecting members combining their movements with those of the control surfaces of the machine such as the elevators - it being understood that the flaps B or some of them can themselves constitute the control surfaces. of incidence, in particular in the case of airplanes of airplanes limited to the wing and in the case of pivoting surfaces, cases explained below, or else in general by any automatic control system acting in function of all variables, of the machine,
likely to enforce the law of variation or the laws of variation, of curvature of profile, which one fixed, said system being able to be linked for example, either to an indicator of incidence or of lift, or to a pendulum, gyroscope, etc., either to a speedometer or accelerometer, or to an altimeter, statoscope, etc., to the motor or motors, or to an automatic control device of any type .
In the case where the said means are connected to the motors, the latter will act, for example, by means of a tachometer actuating a suitable relay, or even by the intermediary of a turbine whose variable pressure. acts on an appropriate linkage. This linkage will, for example, be the one connecting the flaps B to the elevators (or to any other system acting according to the incidence), linkage arranged so as to obtain, for each angle of attack, the optimum profile, while the variable pressure of the turbine will act, on the other hand, on this linkage to allow the flaps B to fulfill their stabilizing role, for each attitude of the vehicle.
Possibly the voleta B could still fulfill another role? Thus, some of them could be used as warping fins, that is to say to produce a righting or lateral bank torque. Assuming that we have an airplane wing (fig.
<Desc / Clms Page number 9>
tees of said wing, for example from the half-span, or:
- one closer to the longitudinal axis of the aircraft
10 20 that the half-wingspan - two ailerons B, B which, being connected in an appropriate way, by all kinematic systems, to the steering controls of the airplane, could either be directed simultaneously in the same direction (position 1), so as to make it possible to modify the shape of the profile as a function of the incidence, at least in the extreme parts of the wing where the variations in the position of the center of pressure are the most dangerous in view of to the torsional forces which they generate in the chords of the wing, either to be deflected in opposite directions, according to equal or unequal turning angles, in order to produce a torque of inclination or of recovery.
] But, of course, one could also provide the central portion of the wing with flaps B fulfilling only the first of the two preceding functions, as assumed in FIG. 8.
Finally, concerning the means to obtain the warping, one can also have recourse to an arrangement (capable of being used in isolation), according to which one has on each side of the longitudinal axis of the machine, that is to say over the entire length of the vehicle. wingspan available, either wur only a portion of that wingspan, multiple flaps or ailerons
EMI9.1
such as B10, Bl-, 12 and Ba, B, B22 (fig.
5), these two groups of ailerons being capable of receiving opposite deflections and such that the deflection angles of the ailerons of each group are different and increase towards the end of the wing, such an arrangement making it possible to 'avoid excessively large differences in flow at the marginal edge of the voleta' or ailerons while not increasing the rudder force too much (which can be reduced by appropriate compensation devices). We therefore reduce the forces
EMI9.2
i ôà hnt, o4 n, '1., .... "t. ...: 11 ....- # - # T. ## -. ### - # ¯¯ ¯' - .. ,.
<Desc / Clms Page number 10>
rant 1 * flow.
The tilting or lateral recovery torque could moreover be obtained by any other means, for example by auxiliary fins 3 arranged outside the airfoil (fig. 6) and placed so as not to give any torque. , these fins can moreover themselves be provided with flaps B or other devices according to the invention.
It should be understood that the invention can be applied to all kinds of wings or airplanes, the latter possibly being either of constant depth over the entire span (fig.
7), or on the contrary of variable depth (fig. 8), with homothetic or non-homothetic profiles, or with separate tail (fig. 9 and 10), on the contrary without separate tail, the wing being limited to a single wing, habitable or not (fig. 7 and 8), either with the same setting from the center to the ends of the wing, or on the contrary with progressive profiles.
In each case, it will be necessary to calculate accordingly the characteristics of the shutters, that is to say their shape r - in particular their relative depth - and their relative impact, in order to obtain displacements. , from the center of thrust resulting from the actions on the wing, as low as possible, despite the variations in the angle of attack.
If, for example, it is a question of applying the invention to
EMI10.1
a wing plane limited to the wing A fi .. 7), the latter having a substantially constant depth profile D, with the same setting from the center to the ends, flaps B of constant depth 1 = x / 100 D will be provided If D is variable, the profiles being homthetica, flaps B (which will preferably be the elevators at the same time) will be made in such a way that the depth 1 remains for each profile equal to x D / 100, the profiles of said shutters being themselves ho-
<Desc / Clms Page number 11>
same simultaneous deflections, the resultant of the actions of the air on the wing, in each profile taken on the wingspan, will pass in flight at the same point of this profile, that is to say at the same point of the elevator wing,
and this regardless of the incidence of flight since the position of the resultant, in such an apparatus, is fixed by the position of the center of gravity. The law of curvature as a function of the incidence is then respected automatically.
As a result, no variation in static torsional force will arise in the frame, and, on the other hand, variations in dynamic torsional forces will be considerably reduced,
It is even possible to cancel the static torsional force by establishing the framework in such a way that it does not undergo any torsional force for the given position of the center of gravity.
In addition, one can further reduce the dynamic torsional forces and the local forces, as well as the global and local forces of inertia, by aligning for the whole span, on the same transverse line YY passing through the center of gravity of the 'machine, the point of the same relative depth d for which the centering was chosen.
If the centering, that is to say the depth d, has been suitably chosen (d preferably being between 15% and 25% of the average total depth of the profiles), the invention will therefore also make it possible to maintain good longitudinal stability whatever the position of the shutters.
In the bottom particularly advantageous - especially from the points of view of inertia, solidity, maneuverability -, or a tailless apparatus as described above has a plan shape very deep in the center and very tapered at the ends (fig. 8) , it can be noted that the flaps B going from the center to the half-span, if such flaps are provided, are predominant for the longitudinal maneuverability because of the
<Desc / Clms Page number 12>
fact that they concern the greater part of the surface of the wing, while the flaps B10, B20 going from the half-span to the end are preponderant for the lateral maneuverability because of their distance and the low lateral inertia.
The latter, ordered for example as described with reference to FIG. 4, will therefore retain a high degree of steering availability with a view to lateral maneuverability, if this is assigned to them, since they will hardly do more than support the very efficient central flaps (especially if the relative depth of the flaps is important or if they are multiple), and that accompanying the central flaps they will reduce the efforts that their use would give for lateral maneuverability in the absence of this combination with the central flaps. In addition, it can also be noted that, thanks to the very tapered shape in plan, the framework of the wing tips is particularly robust in order to withstand the torsional forces which are otherwise very low.
The yaw effect of the ailerons on road stability is also reduced with this plan shape.
In the case of a wing with non-homothetic profiles, but with the same characteristic Cmo and having the same setting at zero lift, flaps of the same relative depth and the same deflection over the whole span will give a result similar to that explained above.
In the general cases of evolving profiles, the flaps can for example be evolving and, to achieve the conditions for maintaining the resultants R at the same points of relative depth of the profiles of the wing, appropriate variations of the relative depth will be provided for example. or the incidence of flaps B, or both of their depth
EMI12.1
2 1 relative strength and incidence - which may require the splitting of said shutters. If parts of the wings are without displacement of the center of thrust, we can not provide them with flaps B, we provide flaps only used
<Desc / Clms Page number 13>
lateral maneuverability.
If it is now a question of applying the invention to mono, bi or multi-tailed airplanes (fig. 9 to II), with empennage occupying any position, or to tandem airplanes (fig. 10) with staggered wings or no, close together or far away, we will still have recourse to the preceding arrangements, the flaps B of the wing or wings then having their movements combined with those of the control surfaces or other special means provided on these devices to act on the depth , that is to say on the longitudinal inclination. The invention may, on. such planes, be applied, not only to the wing or wings, but also to the empennages, in such a way that the centers of thrust, both on the wings A and on the tail 5, 6, keep the same positions despite the variations in incidence of these organs.
The application remains the same, in the case where the wing A is articulated in relation to the fuselage (fig.
10), or. In the case where it is the tail, or both at the same time.
It is therefore that, on a fixed plane or fin 5 or 6 (fig. 11 and 12), or on a movable tail part 51 or 61, there will be at least one curvature or compensator flap.
30 tion B of depth such that it makes it possible to reduce or distribute the elementary torsional forces while improving the flow, such a shutter being advantageously placed over the entire span or almost the entire span and having its movements in conjunction, by appropriate connections, either those of the aircraft steering control members, or in the case envisaged on figs 11 and 12, to those of the moving parts 51 or 61, or even (for stabilization) to the engines or an automatic pilot system.
In this way, local torsional forces, liable to cause torsional vibrations, which are produced by coma slats of known type: placed on the mobile stabilizers, in particular at the end, while having the possibility of 'get a sta-
EMI13.1
t1'f aaf i nr ..., .. a .., .. r i-
<Desc / Clms Page number 14>
In the case of swiveling surfaces, that is to say for example in the case of a pivoting articulated wing (fig. 10), or of an auxiliary pivoting roll fin (fig. 6) or even of an auxiliary fin stabilizer compensation control (fig. 9), the surface to be considered can bear flaps B which move in such a way that the position of the resultant always passes close to the axis of oscillation B, or by this axis.
Said flaps can, here again, be connected to a fixed part of the apparatus in a suitable way or be controlled directly so as to play at the same time the role of control rudder of incidence, by observing exactly the law of deflection. fixed and then causing the wing to pivot around its axis in the same way as, in tailless aircraft, the wing pivots around the center of gravity of the aircraft.
In the case of an airplane with a pivoting front and rear wings, or with a pivoting wing and pivoting tail, the same provisions may be applied to the front wing and the rear wing, or to the wing or the tail whatever the position of the latter.
It is interesting to note that, in each case, the invention will make it possible to choose, for the surfaces to which it is applied, profiles adapted to the particular conditions of use, in particular profiles which are more load-bearing. These profiles would in particular have an average line which is little curved, not curved or with a double curvature with a point of inflection at the small incidences corresponding to the high speeds, while the mean line would be strongly curved at the large incidences corresponding to the reduced speeds.
Finally, it should also be noted that the invention can be applied to surfaces provided with devices for hy- persmstentation or braking, or hypersustentation and braking, so as to maintain, for the field of incidents. these used, the resultant at the same point of the profile despite
<Desc / Clms Page number 15>
be constituted by the usual high lift and braking flaps (Fig. 16) or by portions of these flaps, the ente being adjustable or not, and said flaps or portions of flaps being controlled in accordance with the invention.
It is possible to use intrados (fig. 17) or extrados (fig. 18) flaps, or both intrados and extrados (fig. 19) at the same point or at different points, in choosing at the same time the profiles of wing, the flaps and the deflection of the flaps so as to respect the given law.
You can also (fig. 20), combine a front lunge always open, or with automatic or controlled closing, with. a shutter B (with or without slot), controlled in such a way that the center of thrust remains immutable despite the combined variations of angle of attack and slot opening.
It is thus possible to combine boundary layer suction or blowing systems, or multiple slot systems, with curvature variation devices according to the invention.
Furthermore, the preceding devices, with slots, can be applied to pivoting stabilizers, tandem airplanes, etc. (fig. 21).
For the foregoing, we have more particularly considered the wings of airplanes and empennages. But the invention would apply to all kinds of surfaces, in particular, to the blades of rotary wings (9, B fig. 13) or of lifting or propelling propellers, or to the surfaces of supporting or propelling wheels, or supported and propelled or receiving (wind turbines) of all kinds, with or without stator, to auxiliary fins such as 3 (fig. 6), stator vanes, compensation fins (l, fig. 14), where '' they are placed, on the hydrofoils paddles (10 fige 15), on the paddles
<Desc / Clms Page number 16>
hydroportance or lift-off, water wheel vanes, boat rudders or rudders, etc.
etc., in short to all the surfaces supporteda by a frame or supporting it, and to all the surfaces carried by an axis or movable around an axis, in all the cases where it is desired to obtain, in said frame or around the axis, low or zero torsional forces despite a variation in the incidence of these surfaces with respect to the fluid in which they have a relative displacement.
In the case where the point of articulation of such surfaces is in front of 25% of the depth of the profile from the leading edge, these surfaces can, if desired, be free around the axis, since then they. are stable.
In any case, it is possible, thanks to the invention, to produce surfaces making it possible: to obtain better fluid flow and, consequently, better efficiency, to obtain lightening of the structures thanks to a better distribution ,. better known and more calculable, of the forces supported by the frames, frames or supports of these surfaces, in particular avoiding sudden variations in force, mainly bending forces and shear forces at the points of the surface giving rise to the separation of two different fluid flows, and to adapt the shape of the profiles to the conditions of use of the devices comprising these surfaces.
It was already known to include on the supporting surfaces of air navigation devices curvature flaps whose movements could, in certain cases, be combined with those of the depth control surfaces. Such devices obviously have nothing in common with the invention, since they have never been arranged so as to allow
EMI16.1
modify-r lp mrnf; 7 - ¯¯L
<Desc / Clms Page number 17>
particularly of the incidence, an object which the invention more specifically proposes. When therefore such flaps B are provided, in accordance with the invention, they are, as described above, controlled by means such that their movements comply with said law, in each case by aero or hydrodynamic tests.
In each case, this law can be established by aerodynamic calculation when sufficient data are available (in the case of profiles plotted mathematically), or by loboratory or magnitude tests.
This law being determined, and mechanical or other means being applied to the flaps B to control it according to this law, it will therefore be possible, each time the machine is maneuvered to go from one angle of attack to another angle attack, obtain that the resultant continues to pass sensibly in the same place.
If, in addition, said flaps are dependent on variables of the aircraft such as automatic pilot systems, or simply the engines, these flaps will be able, thanks to the movements which are then communicated to them automatically for the purpose of flight. stabilization, maintaining the craft in a determined attitude corresponding to certain flight conditions, in particular horizontal flight. In particular, they will be able to oppose the nose-up or nose-down torques due to variations in the speeds of said engines, in particular when the latter are put to idle.
As goes without saying, and as it follows moreover already, from what precedes, 1 * 'invention is not limited to. those of its modes of application, no more than those of its embodiments, having more specifically been engaged; on the contrary, it embraces all the variants.
ABSTRACT.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.