Brevet FR2281273A1 — publié le 19760305

La présente invention, concernant les aéroplanes, est plus spécifiquement relative à un dispositif anti-givrage d'une hélice d'avion, notamment conçu pour un avion léger, par exemple monomoteur ou bimoteur, dont chaque moteur entrain une hélice suivant son axe. En dehors de l'aviation commerciale ou militaire, où l'on tend de plus en plus à construire des avions à réaction c'est-à-dire sans hélice - il existe toujours une clientèle assez nombreuse pour des avions de tourisme, de petite puissance et volant relativement lentement, équipés avec des moteurs à hélice. Ces hélices sont sujettes au givrage, ce qui constitue une une et un danger et, pour y remédier, les avions sont habituellement équipés d'un dispositif de dégivrage de l'hélice. Actuellement, l'hélice est pourvue, aux endroits des pales exposés à la formation de glace, de résistances chauffantes ou de tapis résistants qui fournissent de la chaleur et procurent donc l'effet dégivrant souhaité. La puissance nécessaire au développement de cette chaleur est normalement prélevée sur le réseau de bord à courant continu. C'est en effet la solution qui se présente tout naturellement, puisqu'on dispose- déjà là d'une puissance de nature électrique.Néanmoins, comme l'hélice tourne, il faut établir, sur le moyeu de l'hélice, un jeu de bagues tournantes qui sont connectées aux tapis chauffants, tandis qu'un jeu de. balais solidaires du bati moteur et pouvant être reliés au reseau de bord, frotte sur ces bagues, ce qui fait qu'au total le réseau de bord peut alimenter les tapis chauffants de l'hélice (ou de chaque hélice) par l'intermédiaire d'un interrupteur et par des bagues et balais. L'alimentation des tapis est commandée par le pilote qui actionne l'interrupteur quand il décèle, par le comportement de l'avion, que l'hélice doit être givrée. Cette disposition classique présente plusieurs inconvénients, notamment les suivants 1. Le pilote, par inattention ou pour toute autre raison, peut stapercevoir trop tardivement du givrage de l'avion, pour éviter sûrement tout ennui. 2. Le dispositif à bagues et balais, pourtant apparemment nécessaire dans ces conditions, constitue un intermédiaire en soi coûteux et sujet à dérangement; en particulier, il risque d'introduire des résistances de contact provoquant des pertes de puissance. 3. Il est nécessaire que la capacité de puissance du réseau de bord soit choisie en conséquence, c'est-à-dire que lorsque le dégivrage ne fonctionne pas, on dispose de trop de puissance sur le réseau de bord; de plus, quand on le branche, on produit un à-coup de consommation. De plus, on peut prévoir, en outre, une minuterie qui permet d'alimenter les tapis d'une façon cyclique, ce qui réduit la puissance moyenne prélevée sur le réseau, mais c'est encore une complication coûteuse. L'invention vise à éliminer les inconvénients précités. Notamment, le dispositif selon l'invention s'opposant augvrage, fonctionne sans l'intervention du pilote; il ne comporte pas d'intermédiaire à bagues et balais et n'est pas alimenté par le réseau de bord. A cet effet, selon l'invention, la source d'alimentation électrique servant à éviter le givrage d'une hélice ou chaque source d'alimentation électrique servant à éviter le givrage de l'hélice correspondante, dans le cas de plusieurs hélices - est électriquement isolée du réseau de bord et connectée en permanence auxdites résistances chauffantes de son hélice, ladite source étant montée solidairement sur l'hélice et tournant avec elle. L'invention sera mieux expliquée et comprise par l'exposé ci-après, donne à titre non limitatif, d'un exemple de réalisation de l'invention, avec référence à la figure unique du dessin ci-annexé. Sur cette figure, on voit en 1 l'hélice d1un avion, par exemple monomoteur; on a représenté schématiquement en 2 le bati ou carter du moteur. L'arbre 3 du moteur entrain l'hélice 1 qui comporte à l'avant un nez profilé 4 coiffant son moyeu. L'hélice peut être à deux pales; mais elle peut être aussi bien, par exemple, une hélice tripale ou à plus grand nombre de pales. Sur la figure, on ne voit qu'une pale, et chacune est pourvue d'un tapis chauffant 5. Dans l'invention, on pmévcit que les différents tapis chauffants des pales sont montés tous en série, en formant un circuit qui est alimenté par le générateur correspondant, solidaire du moyeu d'hélice; cette disposition particulière évite qu'en cas de coupure d'un des tapis chauffants, le circuit anti-givrage soit interrompu sur une pale et maintenu sur l'autre ou les autres, ce qui provoquerait un déséquilibre de l'hélice par l'accumulation de glace sur la pale dont le tapis est en panne.Ce générateur est, dans le cas présent, constitué par l'induit 6 d'un alternateur, en trainé avec l'hélice, alternateur dont la partie inducteur 7 est stationnaire et solidaire du bâti 2 du moteur. Les connexions 8 de liaison entre l'induit 6 et le circuit des tapis chauffants sont schématiquement figurées en tireté. L'inducteur 7 est constitué par des aimants permanents 9 positionnés sur deux demi-couronnes 10 (diamétralement séparées) en acier doux par un surmoulage 1 1 en araldite chargée de fibre de verre. Les aimants permanents 9 sont chacun de forme tubulaire ou prismatique et disposés alternativement en succession avec des polarités contraires. Les demi-couronnes 10 sont vissées grâce à des vis 12 sur deux demi-flasques 13, eux-mêmes vissés sur le nez du carter moteur 2, en utilisant des trous taraudés existants et des vis correspondantes (ceci n' a pas été représenté sur la figure). On notera que la mise en place de l'inducteur ne nécessite aucun usinage sur l'arbre ou le carter du moteur. L'induit 6 est constitué, d'une part, par un empilage de tôles au silicium 14 encochées et, d'autre part, par un bobinage monophasé 15, placé dans les encoches, qui constitue la source d'énergie électrique proprement dite (qui n' existe que lorsque 1 'hélice tourne), reliée aux tapis chauffants. Le bobinage peut être réalisé en fil émaillé classe H. Un bottier 16 en alliage léger sert de support à l'induit qui est ainsi disposé commodément autour de l'inducteur et de préférence extérieurement à lui. Des dispositions, telles que des trous ovalisés pour le passage des vis de fixation, permettent de régler dans une certaine mesure la position de l'induit et de l'inducteur. Néanmoins, on ne cherche pas tellement des performances élevées pour l'alternateur, mais surtout la simplicité du montage et la robustesse du dispositif sans modifier la structure habituelle de l'avion. C'est ainsi que l'alternateur pré sentera un entrefer important, en tolérant un certain excentrement de l'inducteur par rapport à l'arbre moteur. Dans un dispositif réalisé, on a prévu par exemple que l'alternateur peut alimenter deux tapis chauffants, sur une hélice tournant à 2000 tours/minute, par une tension aux bornes de 90 volts, 500 Hz, en appliquant une puissance de 200 watts. Pour le régime maximal de l'hélice (2600 tours/minute), la puissance prélevée sur le moteur pourra monter à 270 watts. L'augmentation de masse due à la présence de l'alternateur ne se monte, dans le dispositif réalisé, qu'à 1 kg pour la partie fixe et 0,7 kg pour la partie tournante. On voit que l'adjonction du dispositif selon l'invention n'entrain qu'une faible consommation de puissance et un faible poids supplémentaire. On remarquera cependant que l'hélice est chauffée dès qu'elle tourne. Ceci est plutat un avantage, car le départ sur le parking est facilité. De plus, des moyens indicateurs sont avantageusement prévus pour signaler que l'alternateur débite effectivement sur les pales. Par exemple au moins un voyant lumineux rouge 17 est inséré dans le circuit électrique des tapis chauffants et incorporé dans un tapis de façon à ce que le cercle lumineux qu'il trace, lorsque hélice tourne, soit visible par le pilote. Il va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et qu1il serait possible de le modifier, notamment par substitution d'équivaLents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif anti-givrage d'une hélice d'avion, comportant des résistances chauffantes, disposées sur les pales de l'hélice, qui sont alimentées par une source d'alimentation électrique, caractérisé en ce que la source d'alimentation électrique servant à éviter le givrage de l'hélice est électriquement isolée du réseau de bord et connectée en permanence auxdites résistances chauffantes de la même hélice, ladite source étant montée solidairement sur l'hélice et tournant avec elle. 2. Dispositif anti-givrage d'hélice selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source est constituée par un générateur de courant électrique monté sur le moyeu de l'hélice et concentriquement à lui. 3. Dispositif anti-givrage d'hélice selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit générateur est constitué par le bobinage d'induit d'un alternateur dont l'inducteur concentrique est fixé au bati du moteur. 4. Dispositif anti-givrage d'hélice selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'inducteur, en forme de couronne, comprend une succession de pâles d'aimants permanents, disposés successivement de sens contraires, de préférence à l'intérieur de l'induit. 5. Dispositif anti-givrage d'hélice selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les résistances chauffantes des différentes pales sont toutes montées en série pour former un circuit relié en permanence à la source d'alimentation électrique. 6. Dispositif anti-givrage d'hélice selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit circuit comprend au moins un voyant lumineux, branché en série avec les résistances chauffantes et incorporé dans l'une d'elles et disposé de façon à produire un cercle lumineux, visible par le pilote, lorsque l'hélice tourne.