Brevet FR2377324A1 — publié le 19780811

La présente invention se rapporte à un rotor pour appareil à voilure tournante comportant un nombre pair de pales qui sontlpar paire et de façon diamétralement opposée, montées mobiles en rotation sur la tête du rotor par ltintermédiaire de paliers d'angle de pales, et dans lequel, pour chaque paire de pales de rotor; il est prévu un raccordement rigide à la traction , mais élastique à la torsion, entre les pieds desdites pales. Dans les rotors de ce genre, les raccordements élastiques à la torsion étaient jusqu'lui réalisés sous la forme de lamelles de traction réunies en paquets, les différents paquets de lamelles agissant, par l'intermédiaire d'axes, sur les pieds des pales ou sur des garnitures spéciales qui, en tant que manchons de pieds de pales , étaient montés mobiles en rotation dans les manchons recevant les paliers d'angle de pales de la tête du rotor (brevet RFA 15 31 361). En pareil cas, les moments de flexion, dus au battement et à la traînée et agissant sur chaque pale du rotor pendant le fonctionnement, étaient, pat l'intermédiaire de deux paliers radiaux, transmis au manchon correspondant portant le palier d'angles de pale.Une telle suspension des pales conduit naturellement, par rapport aux constructions comportant des articulations supplémentaires de battement et de trainée, à une diminution considérable du poids de la tête du rotor, mais présente par contre l'inconvénient de soumettre les pales du rotor à une plus forte sollicitation provoquée par les moments de flexion dus au battement et à la traînée. La présente invention a par conséquent pour objet de diminuer encore davantage le poids d'un rotor du type précité et en même temps de réduire la sollicitation des pales par rapport à une suspension non articulée des pales au moyen de paliers radiaux. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que le raccordement élastique à la torsion et les deux pales correspondantes du rotor sont réunis en un élément de construction intégral qui, dans la zone du pied de chaque pale, prend appui sur la texte du rotor au moyen d'un palier permettant tout au moins les déplacements de variations de pas des pales et de battement. l'idée de base de l'invention consiste par conséquent non seulement à supprimer complètement les différents éléments de raccordement ainsi que l'amovibilité du raccordement élastique à la torsion entre les pales correspondantes du rotor, mais également à monter une telle paire de pales sur la tête du rotor de façon que le raccordement élastique à la torsion contribue à soulager les pales du rotor, tout au moins des plus importants moments, c'est-à-dire ceux provenant de la sollicitation due au battement.En pareil cas, il est même possible diarriver de façon particulièrement simple à faire décroetre dans une certaine mesure les moments de flexion dus au battement, et ce, en réalisant un raccordement élastique à la-torsion sous la forme d'un élément également sensible à la flexion dans le sens du battement des pales, de l'ensemble.Un tel rotor convient particulièrement bien comme rotor de queue ou anticouple Par ailleurs, dans un rotor selon l'invention on peut, sans difficulté, réaliser le centrage, proposé dans l'ancienne demande de brevet RFA P 26 56 296.9, du raccordement élastique à la torsion dans la texte du rotor, centrage dans lequel le raccordement est donc mobile en rotation autour de son axe longitudinal et dans lequel par conséquent, comme dans un rotor sans dispositif de centrage ou de retenue pour les paires de pales du rotor, ce n'est plus que le réglage angulaire statique en cas de commande des pales qui est encore déterminant pour la sollicitation en torsion du raccordement de la paire de pales intéressée. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 représentée schématiquement la partie centrale d'un rotor en plus grande partie en coupe longitudinale et arrachée la figure 2 représente également en coupe une variante de la fixation centrale des pales selon la figure 1 Dans le rotor selon la figure 1, par exemple à quatre pales I dont seule une paire est représentée, les deux payes diamétralement opposées sont réunies en un élément intégral. Les pales 1 sont en matière plastique renforcée de fibres, les brins de fibres 1.1 s'étendant dans le sens longitudinal des pales et allant, dans chaque élément ou paires de pales, du bout d'une pale au bout de l'autre pale du rotor. Cela permet de supprimer les garnitures de pale, réalisées sous la forme de manchons de pied de pale, et les axes de raccordement qui sont nécessaires dans le rotor du type précité. Dans la zone comprise entre les pieds des pales , les brins 1.1 sont réunis pour former un raccordement 2 (2.1) des pales 1 du rotor, ce raccordement étant, en vue de la variation du pas , élastique à la torsion et constituant en même temps un élément, sensible à la flexion dans le sens du battement des pales, de la paire de pales.Cette dernière mesure, contribuant à diminuer les moments de flexion dus au battement des pales 1 du rotor, est illustrée par le raccordement 2.1, élastique à la torsion et disposé perpendiculairement au plan du dessin de la figure 1, de la deuxième paire de pales non représentée. De ce fait, les deux raccordements élastiques à la torsion 2 et 2.1 présentent respectivement la forme d'une barre qui est réalisée plate perpendiculairement au plan du rotor. Conformément aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, chaque élément ou paire de pale prend appui dans la zone des pieds, sur la tête du rotor 4 par l'intermédiaire d'un palier 3 du type rotule lisse ou palier sphérique permettant des déplacements de variation d'angle et de battement des pales. Chaque palier 3 est constitué par un axe 3.1 qui est disposé dans la tête 4 du rotor parallèlement à l'axe de rotation de ce dernier et qui présente un renflement sphérique ou mieux qui est muni d'une part d'un corps sphérique monté amavible et, d'autre part d'un corps annulaire externe 3.2 entre lesquels est inséré un élément stratifié de courbure approprié 3.3 comportant alternativement des couches constituées d'un matériau ayant l'élasticité du caoutchouc et d'un matériau métallique ou analogue. Dans cet appui, qui est bien entendu également réalisable avec des articulations classiques, les forces centrifuges provoquées par les pales 1 du rotor sont absorbées conjointement par les deux paliers 3 correspondants et le raccordement élastique à la torsion 2 (2.1). Comme dans le raccordement élastique à la torsion 2 (2.1), on ne peut pas exclure à priori des détériorations pouvant conduire à des ruptures ou analogues, on a, pour des raisons de sécurité, prévu en plus, pour chaque pale de rotor, des brins de fibres séparés 5 qui, partant du bout de la pale, passent en forme de boucle autour du corps annulaire 3.2 du palier 3 et reviennent vers le bout de pale.Grâce à ces brins de fibre 5, les forces centrifuges peuvent, en cas de détérioration du raccordement élastique à la torsion 2 (2.1) être transmises à la tte du rotor 4 par le palier correspondant 3. Au cas où cela serait nécessaire, il est toutefois possible de libérer les paliers 3 des forces centrifuges en disposant le corps annulaire 3.2 dans le pied de pale correspondant ou l'axe 3.1 dans la tête 4 du rotor, avec jeu dans le sens longitudinal de la pale ; ce jeu, non représenté, doit être au moins égal à l'allongement des brins de fibres sous charge. Par suite des balourds et des vibrations éventuels dans le sens axial des pales, cette mesure n'a toutefois de sens que si les raccordements élastiques àla torsion 2 ét 2.1 sont centrés dans la tête 4 du rotor, par exemple, comme sur la figure 1, au moyen de plaques d'écartement 6 qui peuvent être vissées et/ou collées sur la tête du rotor et sur les garnitures en matière plastique supplémentaires 7 des raccordements élastiques à la torsion.Un autre moyen de centrage des raccordements élastiques à la torsion 2 et 2.1 dans la tête du rotor 4 est représenté sur la figure 2. Ici, il est prévu, pour chaque raccordement 2 et 2.1, un montage 8 qui, comme les paliers 3 qui viennent a'hêtre décrits, permettent des déplacements en rotation et angulaires, si bien que lors de la variation cyclique du pas de pale, chaque paire de pale peut basculer sans déformation de son raccordement élastique-à la torsion. Le montage 8 peut, comme sur la figure 2, être constitué par des paliers en élastomère du type décrit, les deux corps sphériques internes 8.1 étant placés l'un au-dessus de l'autre sur un axe central 9 disposé coaxialement à l'-axe de rotation du rotor D'autres détails de ces centrages mobiles an rotation contribuant à diminuer la sollicitation en torsion des raccordements 2 et 2.1 sont donnés dans l'ancienne demande de brevet précitée. Il suffit d'indiquer encore ici un autre avantage majeur d'un tel centrage pour un rotor de cette conception : en utilisant l'axe central 9 comme axe de rotation, il est possible après desserrage des axes 3.1, d'amener les paires de pales, disposées dans des plans différents, dans une position de pliage dite à deux pales, c'est-à-dire que les deux paires se recouvrent. REVENDICkTIONS 1. Rotor pour appareil à voilure tournante, comportant nombre pair de pales qui sont, par paire et de façon diamétralement opposée, montées mobiles en rotation sur la tête du rotor par l'intermédiaire de paliers d'angle de pale, et dans lequel , pour chaque paire de pales de rotor, il est prévu un raccordement rigide à la traction mais élastique à la torsion entre les pieds desdites pales:, caractérisé par le fait que le raccordement élasttpeà la torsion et les deux pales correspondantes du rotor sont réunis en un élément de cons truction intégral al qui, dans la zone du pied de chaque pale, prend appui sur la tête du rotor par l'intermédiaire d'un palier permettant tout au moins les déplacements de variations de pas des pales et de battement. 2. Rotor selon la revendication 1, en particulier sous forme de rotor de queue ou anticouple, caractérisé par le fait que le raccordement élastique à la torsion est réalisé sous la forme d'un élément également sensible à la flexion dans le sens du battement des pales, de l'ensemble. 3. Rotor selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le raccordement élastique à la torsion présente sensiblement la forme d'une barre qui est réalisée plate perpendiculairement au plan du rotor. 4. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que le raccordement élastique à la torsion est centré dans la tête du rotor de façon mobile en rotation autour de son axe longitudinal. prc6dantas 5. Rotor selon l'une quelconque des revendications/ avec pales en matière plastique renforcée de fibres dont les brinssétendant dans le sens longitudinal de la pale, caractérisé par le fait que, pour chaque paire de pales, les brins de fils vont sensiblement d'un bout d'une pale du rotor au bout de l'autre pale du rotor. 6. Rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque palier est réalisé sous la forme d'une rotule lisse, 7. Rotor selon les revendications 5 et 6 caractérisé par le fait que chaque pale du rotor comporte des brins de fils séparés qui, partant du bout de la pale, passent en forme de boucle autour de la partie latérale de la rotule lisse correspondante et reviennent vers le bout de la pale. 8. Rotor selon l'une quelconque des revendications p6- cédentes, caractérisé par le fait que la partie côté pale ou côté texte du rotor (corps annulaire ou axe) du palier est disposée avec jeu dans le sens longitudinal de la pale.