Brevet FR2477501A1 — publié le 19810911

L'invention se rapporte à des perfectionnements apportes au type de tête de rotor pour voilure tournante d'hélicoptère décrit dans le brevet français n" 71.19038/2.138.445, déposé le 26 mai 1971 par le demandeur. Ce brevet vise plus particulierement une tête de rotor portepale. pour propulsion par réaction de jets d'air froid sous pression. Dans les helicoptres de ce type - le DJIN-ARIEL III - construit par la SNCASO par exemple, l'air venant du turbocompresseur entre dans la tête par une tubulure latérale avant d'atteindre une cuvette tournante répartitrice communiquant avec les porte-pales au moyen de manches souples. On a aussi proposé d'alimenter une tête sphérique tournante par le tube central, les bras étant raccordés à ladite sphère par des segments spheriques faisant joints. Ce brevet nO 71.19038 apportait une solution satisfaisante au problème des joints d'étanchéité entre partie fixe et partie tournante, en diminuant considérablement les efforts dûs à la rotation du rotor propulseur, sur ces joints. La tète de rotor décrite dans ce brevet comportant un moyeu oscillant, des porte-pale articulés sur ce moyeu, des ressorts de réaction du battement vertical indépendant de ces porte-pale, lesdits ressorts étant fixes audit moyeu, un mât tubulaire fixe supportant ledit rotor et alimentant en air lesdites pales est en principe caractérisé en ce que ledit moyeu est suspendu par un dispositif d'articulation bi-directionnelle à une cage tournante portée par ledit mât tubulaire. Ce dispositif d'articulation bi-directionnelle est concrétisé par une pièce en forme de croisillon dont les branches tourillonnent deux a deux par l'intermédiaire de roulements à aiguilles dans des paliers, l'un solidaire du distributeur d'air, l'autre de la coquille supérieure. Le demandeur s'est aperçu que ces roulements à aiguilles étaient soumis à des efforts très importants qui en diminuaient la longe- vite. La présente invention apporte un perfectionnement à un tel dispositif d'articulation, tendant à reporter ces efforts sur des parties extérieures a cette articulation. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description et des revendications qui suivent, faites en regard des dessins sur lesquels La figure 1 est une coupe verticale d'une tête de rotor conforme a l'invention et La figure 2 une vue de détail de la partie perfectionnée. Comme on le voit sur ces figures cette tète comprend deux coquilles C1 et C2 assemblées entre elles par brides et boulons, la coquille inférieure est portée comme il sera dit plus loin, par le tube T formant mât au rotor et servant à l'alimentation en air venant d'un compresseur (non représenté). Les deux coquilles assem blées composent quatre ouvertures ou fenêtres tel que F qui servent au passage et au débattement des porte-pale PP. La coquille inférieure C2 est prolongée vers le bas par un manchon M enfermant un ou mieux deux roulements R interposés entre le tube T et ledit manchon. Par ce moyen, ce manchon M et par conséquent toute la tête, peut tourner par rapport au tube T qui est fixe et qui fait communiquer l'intérieur de cette tête avec le compresseur d'air. L'extrémité supérieure du tube T porte une bague Tb faisant saillie sur son nu l'extérieur et qui supporte elle-même une couronne en graphite Cg. De son coté le manchon M ou la partie inférieure de la coquille C2 porte un anneau A en acier traité qui vient appliquer sur la couronne en graphite Cg De ce fait, la tête tournante est supportée totalement par le tube-mât-T. La coquille C1 est pourvue d'une cage ou-puits intérieur C au fond Cf duquel est suspendu le palier supérieur C5 d'un dispositif d'articulation bi-directionnelle du type Cardan, pourvu d'un croisillon C r dont les branches CRa et CRb tourillonnent dans ledit palier à aiguilles Cs tandis que ces branches CRc et CRd tournent dans un second palier à aiguilles C. solidaire d'une semelle S faisant partie du distributeur D. Ce distributeur D est une culotte pourvue de quatre manches Dm d'axes à 90" et dont le fond percé d'une admission Da a une forme partiellement sphérique DS. Cette derniere partie DS frotte sur une couronne Dg en graphite tournant avec la coquille C2 et servant de joint d'étanchéité entre cette coquille et ladite culotte. De ce fait, coquille et culotte tournent à la meme vitesse, mais la culotte peut osciller par rapport à la coquille par l'intermédiaire du cardan. Selon l'invention, les parties supérieure CRe et inférieure CRf ont la forme d'une calotte sphérique. Contre chacune de ces calottes sphériques CRe et CRf applique à frottement doux la concavité sphérique complémentaire CNa ou (CMb) d'une butée CM1 (ou CM2). La butée CM1 est fixée à l'extérieur de la culotte distributrice D sur la semelle S de celle-ci. La butée CM2 est fixée à l'extérieur du fond Cf du puits Cp de la coquille supérieure C1. Chaque butée comporte une partie filetée CMc de plus petit diametre que CM de manière à ménager un épaulement CMd. La partie filetée CMc traverse un trou de la semelle S (ou du fond Cf). Cette partie filetée reçoit un ecrou de serrage E1 (ou E). La tête de l'écrou fixant la butée inférieure à la culotte distributrice est bombée de manière à ce que son profil extérieur assure la continuité de la courbure dêflectrice intérieure de la culotte distributrice. Il est aisé de comprendre que les efforts engendrés en bout de pale et le poid de l'appareil ne sont plus supportés par les aiguil- les des paliers CS ou Cj mais par les butées CM1 ou CM2. Cette disposition non seulement augmente la longévité de ces paliers, mais est aussi un facteur important de la sécurité puisqu'elle élimine des causes de casse ou de gripage qui auraient pour conséquence une marche anormale. REVENDICATIONS 1 - Tete de rotor de voilure tournante d'hélicoptère à quatre pales propulsées par réaction de jets d'air froid sous pression traversant une culotte distributrice et comportant un dispositif central d'articulation bi-directionnelle formé d'un croisillon dont les branches tourillonnent deux à deux dans des paliers dont l'un est fixe à la culotte distributrice et l'autre à la coquille supérieure tournante, caraceémsée en ce que la noix de ce croisillon a ces parties inférieure et supérieure- sphériques et que ces deux parties sphériques sont en contact avec deux butées à concavite sphérique, fixées l'une à l'extérieur de la culotte distributrice, l'autre à la coquille supérieure. 2 - Tête de rotor selon la revendication 1, caractémsée en ce que ces butées à concavité sphérique sont fixées à ces supports par serrage de ceux-ci entre un épaulement de la butée et un écrou vissant dans un alésage taraudé de cet épaulement. 3 - Tête de rotor selon la revendication 2, caractérise en ce que la tête de l'écrou fixant la butée inférieure à la culotte distributrice est bombée de manière à ce que son profil exterieur assure la continuité de la courbure déflectrice intérieure de la culotte distributrice.