Brevet FR2110440A1 — publié le 19720602

La px'éseixte invention concerne des dispositifs de montage semi-rigides pour rotors d'aéronefs à voilure tournante. Par dispositif de montage semi-rigide pour rotor il faut entendre ici un dispositif dépourvu d'articulations mécaniques 5 de battement et de trainée à la jonction entre chacune des.pales du rotor et le moyeu du rotor; les articulations étant remplacées par des éléments de flexion possédant des caractéristiques de flexion élastique capables de permettre le degré- de déplacement voulu des pales de rotor dans les plans de battement et de trainée. 10 Des articulations de changement de pas sont prévues pour permettre d'effectuer les changements de pas des pales de rotor. Parmi les avantages des dispositifs semi-rigides, il faut citer un prix de revient inférieur résultant de la simplicité de la construction, une diminution de poids, un entretien plus faci-15 le, une plus grande stabilité aérodynamique en fonctionnement et une diminution des effets de trainée. L'invention a pour but de réaliser un dispositif de montage semi-rigide pour rotor dans lequel les changement;s de "pas des pales au rotor n'affectent pas les caractéristiques de flexion 20 élastique des éléments de flexion dans les plans de battement et de trainée. Grâce au dispositif seai-rigide suivant l'invention, les efforts de pcussie et de trainée sont réduits au minimum lorsqu'un couple est-appliqué à l'arbre du rotor. 25 L'invention a pour objet un dispositif semi-rigide de mon tage pour rotor d'aéronef à voilure tournante, ce dispositif comprenant un moyeu de x'otox- comportant une pluralité d'éléments de flexion s'étendant vers l'extérieur à partir dudit moyeu, lesdits éléments étant décalés par rapport à l'axe de rotation du moyeu, 50 chacun desdits éléments comprenant à son extrémité externe une articulation de changement de pas qui comporte des organes de montage d'une pale de rotor. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, le moyeu du rotor et les éléments de flexion sont faits d'un seul te-55 nant en fibre de verre orientée liée à la résine et les articulations de changement de pas comprennent une succession de paliers. L'invention sera mi eu:-: coi-prine à la lecture de la descrip 71 36896 2110440 tion détaillée qui suit et à l'examen dos cmmsans annexé-s -^ui représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention. La Fig. 1 est une vue partielle, en plan, d'un dispositif 5 semi-rigide pour rotor à quatre pales. La Fig. 2 est une vue latérale, partiellement en coupe,du dispositif de la Fig. 1. La Fig. 3 est une vue à plus grande échelle, en partie en coupe, de l'articulation de changement de pas. 10 Gomme représenté sur la Fig. 1, un moyeu 10 est fixé à X1ex trémité supérieure d'un arbre d'entraînement sensiblement vertical (Fig.2) t. - ---—en de boulons 12 qui passent dans une pie-rue de renforcement i; » .. -.ctre éléments de flexion 11 oui s'étendent 7e::■£ 1 ' extérieur sont formés d'v.n seul tenant pvec le moyeu. 10 't-' dam;- de la fibre de verre orientée liée à la résine- les éléments 11 ont une section sensitlener- ï rectangulaire e t sont décalés oar rapport à l'a;:e de- rotation de l'arbre d'entraînement 14. L' externe 16 è~ tthanno élér.'nt: 11 cet fixée à -ene artmcmlavion de cVvmreïaeïjt de 15 par liaison avec un élément 2C suppexi de palier ZZ (Fig. J). Les extrémités externes X6 des éléments IX sont tabulaires et de forme sinusoïdale pour- assurer aae liait--on structurale solide capable de .suppexter des forces centri- J. Ul_- G ij • Uoiarûe représenté sur la Fig. 5» un pied de pale de rotor- 1? 25 est fixé par une série cie vis 1B, disposées radialement dans 1'extrémité externe d'une enveloppe 22 qui abrite i1 articulation fie changement de pas 15. Un palier multiple 1S est disposé entre l'élément support de palier 25 et l'enveloppe 22. Cette succession de paliers est retenue à l'extrémité externe de l'articula-5u tion par un écrou 24 qui est vissé sur l'élément 25, et à son extrémité interne par une bague de retenue 25 qui est fixée au i;-v~ yen d'une série de vis disposées radialement et vissées dans l'extrémité interne de l'enveloppe 22. La succession de paliers 1$ est montée dans l'articulation 15 pour permettre à la pale de rotor 55 â.e tourner avec l'enveloppe externe 22 afin d'assurer les changements de réglage de pas qui sont commandés par des leviers 20 (Fig. 1) reliés à un mécanisme (non représenté) de commande des BAD OF(IG!NAL 71 36896 3 2110440 changements de pas cyclique et collectif. Pour entretenir la succession de paliers 19 de l'articulation, on dévisse les vis de retenue 21 et on retire la pale de rotor avec l'enveloppe 22. Après dévissage de l'écrou 24, le pa-5 lier peut être retiré de son support 25» Lorsque l'ensemble du dispositif pour rotor suivant l'invention fonctionne, le battement et les déformations de poussée et de trainée sont absorbés par les caractéristiques de flexion élastique des éléments de flexion 11 et du fait que ceux-ci sont dé-10 calés par rapport à l'axe de rotation d'une distance qui correspond à la position prise par les pales d'un dispositif complètement articulé à la puissance maximale ou quasi-maximale absorbée par les pales de rotor, les efforts de poussée et de trainée sont maintenus à une valeur minimale. En outre, un angle de cône est 15 prévu dans le dispositif, comme représenté en 26 sur la Fig. 2, où l'axe de l'élément 11 est comparé à une ligne perpendiculaire à l'axe de rotation du moyeu. Cet agencement du dispositif suivant l'invention, dans lequel l'articulation de changement de pas est montée très exté-20 rieurement au centre du moyeu possède un avantage supplémentaire, car l'application de l'incidence des pales n'affecte pas la rigidité en battement et en trainée des éléments 11. Lorsque l'articulation des changements de pas est montée près du centre du moyeu, il se produit un accroissement inhérent 25> des efforts de commande aérodynamique même sur un dispositif articulé classique, du fait que les déformations de battement et de trainée sont décalées par rapport à l'axe de l'articulation de changement de pas. Cet effet engendre, autour de l'articulation de changement de pas, des moments stationnaires et oscillants, 30 auxquels peuvent seulement s'opposer des efforts ."Imn le mécanisme de commande de pas. Grâce au dispositif suivant l'invention, ces effets ne se produisent eue par suite de déformations locales dans la pale elle-même. On enregistre seulement des moments de flexion de bat-35 tement et de trainée plus faibles, stationnaires, à raison d'un par révolution, par rapport à une disposition de l'articulation de changement de pas située plus près de l'axe du rotor. 71 36896 4 2110440 Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'in-5 vention. C'est ainsi que l'empilage ou la succession de paliers peut être constitué par des paliers à rouleaux ou à manchon, ou en variante, l'articulation de changement de pas peut être une charnière à barrette de liaison. Pour la fabrication du moyeu et des 10 . éléments de flexion, la fibre de verre peut être remplacée par d'autres matériaux appropriés tels que des fibres de carbone.Les articulations de changement de pas 15 peuvent être fixées aux extrémités externes des éléments de flexion 11 par tous moyens appropriés autres que le système de liaison décrit. 71 360*6 2110440 "" ? J. Î. -* XJJ.V.V', '. J. ' ..j m 1 - Dispositif de montage semi-rigide pour rotor d'aéronef à voilure tournante, caractérisé en ce qu'il comprend un moyeu de rotor comportant une pluralité d'éléments de flexion s*étendant 5 vers l'extérieur à partir audit moyeu, lesdits éléments étant décalés par rapport à l'axe de rotation du moyeu, et chacun desdits éléments cor-prenant à son extrémité externe une articulation de changement à* pas qvi comporte des organes de montage d'une pale de rotor. 10 2 - Pispcd tri.f suivant la rsveiKiication 1. caractérisé en ce que quatre éléments ds tiriez. 2 * étendent ve^s- 1; extérieur à partir du moyetx. 3 - Dispositif suivant les revendications 1 on 2, caractérisé en ce que le iao~eu âu xctor et les éléments de flexion sont '15 faits d'un seul 1;-nanti 4 - Di&pcsiti.T suivant 1 'une des revendiez irions 1 à 5s caractérisé en ce r-.- 1- mojeu du rotor et, les éléments de flexion sont en l'isre ds verre or • entée liée à la résine» 5 - suivait l'une des revendications 1 à 4; carat.™ 20 térisé en ce eu* 1 ' extrémité externe de chaque élément de flexion est liée à 1'articulation de changement de pas. 6 - Pisp.x-.* Mif suivent l'un-s des revendications 1 à 5s caractérisé ô;i :f- "".o X'ex^réniv! externe de chaque élément de flexie-r. est de sectio;. ';-n:--l^ire« 25 7 - ZisrIt-'i-f suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la section tubulaire de 1'extrémité externe de chaque élément de flexion c .-A- de forme sinusoïdale. o - Dic-pos.itiC suivant l'use des revendications 1 à 7j caractérisé en «e eue les éléments de flexion ont ur.e section rectangu-30 laire. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que 11 articulation de changement ce pas comprend un empilage de paliers. 10 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9, carac-55 térisé en ce que les éléments de flexion sont agencés avec un angle de cône incorporé.