Le Tubavion

Le premier avion métallique au monde le "Tubavion" est né à Long

Mr Ponche co-inventeur du Tubavion
Mr Ponche co-inventeur du Tubavion

La Picardie a joué un rôle très important dans l'histoire de l'aviation, notamment avec les Frères Caudron, nous voulons rendre hommage ici à l'un des pionniers qui habitait Long. C'est dans les Ateliers PONCHE à la Tréfilerie de Long qu'a été inventé le Tubavion constitué de tubes interchangeables, sans soudure, avec des ailes en aluminium alors qu'à l'époque les avions sont principalement constitué de bois et de toile et une hélice propulsive placée derrière le pilote.

Une documentation a été éditée à l'occasion du centenaire de la création du Tubavion, elle est en vente à l'Office de Tourisme.

Brevet d'invention déposé par Ponche-Primard 1912
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Informations supplémentaires
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Traduction

N° 2316 AD 1912

Date de la demande (brevet), le 29 janvier 1912

Description complète de brevet déposée le 5 juillet 1912, acceptée le 5 décembre 1912

DESCRIPTION PROVISOIRE DE BREVET

Améliorations des et relatives aux Avions

Nous, Charles PONCHE et Maurice Emile PRIMARD, constructeurs à Long, (Somme), France, par la présente déclarons que la nature de cette invention est la suivante :

L'invention concerne les avions de type monoplan, son objet étant de fournir un appareil de ce type amélioré dans lequel la construction de la structure de support et les installations relatives des différents éléments sont simplifiés et améliorés ; les autres caractéristiques de l'invention comportent des améliorations des aménagements des commandes de direction et de profondeur de l'avion pendant le vol et aussi des mesures de prévention des dégâts à la machine au moment de son contact avec le sol après la descente.

Selon cette invention, le fuselage qui s'étend normalement sur toute la longueur de l'avion, et sur lequel les ailes et les gouvernails horizontal et vertical sont montés, est supprimé et remplacé par une tige de métal creux qui constitue le principal élément longitudinal de l'ossature de l'appareil. La partie antérieure de la tige est reliée à un châssis de métal léger qui supporte le moteur et ses accessoires, le siège du pilote et les leviers de commande de fonctionnement du moteur et de la direction du vol ; la dite-tige sert aussi de support aux ailes de l'avion et à son hélice, laquelle est montée derrière les ailes ; l'extrémité de la tige supporte la queue et les gouvernails horizontal et vertical.

Pour bien comprendre la nature de l'invention, en particulier pour ce qui concerne ses caractéristiques auxiliaires, un modèle de construction sera illustré en exemple : il comprend une structure principale composée de deux ou plusieurs armatures triangulaires construites de tubes d'acier, joints à leurs bases par une armature d'acier tubulaire qui forme le châssis précité. Les différents sommets des armatures triangulaires sont fixement reliés à une tige d'acier tubulaire dont une extrémité dépasse l'armature antérieure et est reliée au châssis par des patins en bois. La tige d'acier précitée qui constitue l'élément principal de la structure de support, est fixée aux patins et aux armatures triangulaires par un manchonnage ordinaire (bagues, douilles, manchons), les patins précités formant un berceau qui sert à assurer un atterrissage sécurisé. La coupe longitudinale de la tige principale présente une surface conique qui est plus large dans la partie antérieure de la structure. La tige peut être constituée par un tube d'acier continu ou fabriquée par des tronçons de diamètre gradué. Les armatures triangulaires, placées à une courte distance au dessus de leurs bases, servent de support à une plate-forme horizontale, formée de tuyaux d'acier, sur laquelle sont installés le moteur, le siège du pilote, les leviers et d'autres organes de commande. Les ailes de l'avion sont rectangulaires et ont les extrémités extérieures arrondies ou convenablement courbées, les deux ailes formant une continuation de la même surface courbée de cambrure appropriée.

Au lieu de fabriquer les ailes avec une armature recouverte de toile, comme cela se fait habituellement, nous préférons les construire entièrement en métal, par exemple avec de fines feuilles d'aluminium, les ailes étant pourvues de nervures transversales elles aussi en aluminium et de coupe transversale convenable. Deux longerons de support parallèles sont montés sur chaque aile ; ils sont constitués de tubes d'acier qui passent à travers des trous dans les nervures de façon à ce que ceux-ci puissent pivoter, ce montage permettant la flèche rapide et facile des bords des ailes. Les longerons antérieurs de chaque aile sont reliés rigidement à la tige par un socle commun, qui porte au dessus et au dessous un mât vertical ; les extrémités de ces mâts sont attachées par des haubans en acier, ou autre matière appropriée, à plusieurs points intermédiaires ou nervures placés le long des longerons. Les longerons antérieurs sont alors rigidement sécurisés à la tige principale de la structure et sont soutenus par les haubans précités. Le longeron postérieur de chaque aile est relié de la même façon à un socle commun pivotable lequel est monté sur la tige principale de l'ossature et supporte un mât vertical identique au dessus et au dessous, ces longerons étant raccordés au mât par intervalles à l'aide de haubans par le même système pré-illustré pour les longerons antérieurs. Il faut observer que, vu que le socle monté sur la tige principale de l'avion, et auquel les longerons postérieurs sont reliés, est mobile, les bords postérieurs des ailes peuvent être gauchis par sa rotation sur la tige principale à laquelle les longerons postérieurs sont reliés. Seul un léger mouvement de rotation du socle est nécessaire pour obtenir le contrôle souhaité de l'avion pendant le vol ; cela est réalisé à l'aide d'un pignon monté sur un arbre horizontal, lequel est installé sur la précitée plate-forme du moteur, parallèlement à la tige principale, ce pignon étant adapté pour s'enclencher dans une crémaillère placée à l'extrémité du mât inférieur qui est fixé au socle des longerons postérieurs.

Pour gauchir les longerons postérieurs on fera tourner le pignon à l'aide d'un levier de commande, lequel est monté sur le même arbre que le pignon ; le levier pivote sur l'arbre et est attaché aux haubans de fonctionnement du gouvernail de profondeur ; celui-ci est formé par deux plaques d'aluminium quasi semi-circulaires qui pivotent sur un arbre horizontal qui les traverse et qui est relié à la tige principale de l'avion. Les plaques fonctionnent à l'aide de manivelles, lesquelles sont attachées aux haubans du levier de commande de façon habituelle. Un gouvernail de direction est monté sur un mât vertical qui passe à travers ; il est formé d'une seule plaque de la même forme que celles du gouvernail de profondeur. Il est actionné à l'aide de manivelles et de haubans installés sur le châssis de l'avion de façon convenable. La queue de l'appareil est constituée d'un rectangle en feuille d'aluminium avec nervures ou éléments de renfort appropriés, et est portée par des longerons de type convenable lesquels sont fixés rigidement à la tige principale de l'ossature de façon similaire à celle déjà illustrée pour les ailes. L'hélice est montée sur un roulement placé sur la tige principale et est construite de préférence de façon à être entraînée par un pignon monté sur roulement lequel est relié par une chaîne à un pignon de même type monté sur un arbre horizontal, qui prolonge l'arbre du moteur fixé sur le châssis.

Le moteur et le siège du pilote sont installés le long de l'axe central du châssis et le réservoir est monté de préférence sur la tige de l'ossature au-dessus des ailes et entre les mâts supérieurs des longerons des ailes.

L' action des patins, qui servent à assurer l'atterrissage sécurisé de l'avion, est assistée par quatre roues montées par paires sur un axe transversal commun au-dessous du moteur ; l'axe est relié au châssis par des bandes élastiques solides qui permettent aux roues de donner un support élastique au châssis ; les roues peuvent être dotées de pneus ordinaires ou fabriqués en autre matière résiliente.

Comme l'illustration précédente le montre, l'ossature de l'avion est extrêmement rigide et simple, tous les éléments étant supportés par la tige principale. A noter que la profondeur et la flèche des ailes pendant le vol sont contrôlées par un seul levier de commande, lequel est monté sur l'arbre du pignon précité, puisqu'en actionnant le levier à gauche ou à droite, ce qui produira la rotation correspondante de l'arbre du pignon, les bords postérieurs des ailes sont gauchis dans l'une ou l'autre direction, tandis que le mouvement du levier en avant ou en arrière produira, à l'aide des haubans et des manivelles précités, une flèche vers le haut ou vers le bas des plaques des gouvernails de profondeur (et de direction ?). Les haubans utilisés dans ce but passeront sur une certaine longueur à l'intérieur de la tige principale pour éviter le blocage de l'hélice.

Les caractéristiques de fabrication pré-illustrées peuvent naturellement être modifiées dans certaines limites mais sans dépasser l'objet de l'invention, laquelle ne doit pas être limitée à celui-ci sauf en ce qui concerne les caractéristiques essentielles.

Daté le 29 ième jour de janvier 1912

H.A. COPE

Chartered Patent Agent,

3, London Wall Buildings, London Wall, E. C.

 

Cette invention a pour objet un système de montage d'un moteur rotatif sur un aéroplane. Ce moteur rotatif qui porte calée sur son carter l'hélice de propulsion étant disposée entre les ailes de l'aéroplane et la queue. Ce système de montage qui peut être adapté sur tous les aéroplanes comportant une tige centrale supportant les ailes, la queue et les gouvernails est particulièrement applicable à l'aéroplane de Monsieur PRIMARD, brevet du 6 octobre 1910, délivré sous le numéro 421.136.

Ce système de montage sera bien compris par la description qui va suivre au regard du dessin annexé dans lequel il est représenté en coupe longitudinale.

 

La tige centrale qui constitue l'ossature de l'aéroplane est en deux parties, l'une antérieure A est destinée à supporter les ailes et l'autre postérieure B supporte la queue et les gouvernails de direction et de profondeur. Ces deux tronçons A et B sont reliés par l'intermédiaire de plusieurs paires de tirants au châssis supportant les organes de commande et de sièges pour le pilote et les passagers.

Sur le dessin annexé on a représenté deux de ces tirants, l'un « a » solidaire d'une bague à longue portée C dans laquelle est emmanché à force le tronçon antérieur A de la tige centrale, l'autre « b » solidaire d'une autre bague D également emmanchée à force à l'extrémité du tronçon postérieur B de cette tige centrale. C'est entre ces deux bagues à longue portée C et D qu'est disposé le moteur rotatif M portant l'hélice de propulsion.

 

Ce moteur rotatif M qui porte clavetée sur son carter en « c » l'hélice de propulsion, qui n'est pas représentée sur le dessin, a son vilebrequin E qui est fixe. Le vilebrequin E est emmanché à force dans le moyeu « d » d'un plateau « e » vissé dans la bague à longue portée C ; un écrou « f » assure sa fixation. Il est en outre solidaire à son extrémité antérieure d'une portée « g » avec écrou de serrage « h » ; cette portée montée à frottement doux dans le tube antérieur A assure le centrage parfait du vilebrequin, allonge son point d'appui à l'intérieur de A, et empêche en même temps qu'il fatigue.

L'arrivée d'essence au moteur M se fait par le tube « i » fixé à une chemise « j » montée sur le tube A et par le vilebrequin E qui est creux ; des trous « k » percés dans le tube A et dans les chemise « j » laissent passage à l'air destiné à se mélanger au gaz carburant appelé par l'aspiration.

Sur une portée « m » solidaire du carter tournant du moteur M est monté le chemin intérieur « n » d'un roulement à deux couronnes de billes « o » ; le chemin extérieur « p » du roulement est sphérique et est monté à force dans la bague à longue portée D avec interposition d'un écrou « q ». Le tube postérieur B supportant la queue et les gouvernails est emmanché à force à l'intérieur de la douille D ; ce tube B peut ainsi pendant le travail ou même au repos prendre la flèche convenable sans que les billes du roulement se trouvent coincées dans leur chemin extérieur en raison de la conformation sphérique de ce chemin extérieur « p ».

Le montage à force, d'une part du vilebrequin fixe E du moteur à l'extrémité du tronçon antérieur A de la tige centrale creuse, et d'autre part de l'extrémité tournante « m » du carter sur le roulement à billes fixé dans le tronçon postérieur B de la tige centrale assure entre les deux tronçons une liaison parfaite en combinaison avec les tirants reliant ces deux tronçons au châssis supportant les organes de commande et les sièges du pilote et des passagers.

 

Résumé :

Cette invention comporte un système de montage d'un moteur rotatif sur un aéroplane à tige centrale supportant les ailes, la queue et les gouvernails, qui présente comme particularités essentielles :

1 er La constitution de la tige centrale creuse en deux parties, l'une antérieure supportant les ailes et dans laquelle est emmanché à force le vilebrequin fixe du moteur, l'autre postérieur supportant la queue et les gouvernails dans laquelle est montée l'extrémité postérieure du carter tournant du moteur par l'intermédiaire d'un roulement à billes, ce montage assurant une liaison parfaite entre les deux tronçons de la tige centrale en combinaison avec les tirants solidaires de ces tiges et qui sont reliés au châssis portant les organes de commande et les sièges du pilote et des passagers.

2 ème La formation du roulement à billes monté sur l'extrémité postérieure du carter par deux couronnes de billes roulant sur un chemin extérieur sphérique pour permettre au tronçon postérieur de la tige centrale supportant la queue de subir les déplacements causés par la flexion, tant au repos que pendant le travail, sans craindre le coincement des billes dans leur dit chemin de roulement.

3 ème Le montage sur l'extrémité extérieure du vilebrequin d'une portée engagée à frottement doux à l'intérieur du tronçon antérieur supportant les ailes, ce qui assure un centrage parfait du vilebrequin, augmente sa portée dans la tige antérieure et diminue sa fatigue.

Signé PONCHE et PRIMARD

Par procuration Ch.MARDELET.