Brevet FR2523070A1 — publié le 19830916

La présente invention concerne un rotor d'hélicoptère. En général, des rotors d'hélicoptères connus compren- nent un moyeu central en forme de plaque comportant une péri- phérie essentiellement polygonale de laquelle font saillie radialement vers l'extérieur plusieurs pales, réparties uni- formément autour d'un axe central de rotation du rotor. Chacune des pales est normalement reliée au moyeu par un élément ou console de fixation, dont une partie centrale s'étend au travers d'une ouverture axiale respective ménagée dans le moyeu La liaison entre chaque console de fixation et le moyeu est normalement établie par un accouplement élas- tomère interposé entre ladite partie centrale de la console et un pontet s'étendant le long de la périphérie du moyeu et délimitant la partie radialement extérieure de ladite ouverture. A partir de ce qui a été expliqué ci-dessus, il est possible de se rendre compte comment, dans des rotors de type connu décrits ci-dessus, les accouplements élastomères inter- posés entre le moyeu et chaque console de fixation sont sollicités non seulement en compression, sous l'effet des forces centrifuges, mais également en cisaillement et par conséquent ne fonctionnent pas dans des conditions optimales. L'invention a pour but de créer un rotor d'hélicop- tère du type décrit ci-dessus qui soit essentiellement exempt de cet inconvénient. Ce problème est résolu par la présente invention qui concerne un rotor d'hélicoptère comprenant un moyeu cen- tral pouvant tourner autour de son axe et plusieurs pales s'étendant dans une direction essentiellement radiale vers l'extérieur à partir dudit moyeu et pourvues chacune d'éléments de fixation s'étendant au travers d'une ouverture axiale respective dudit moyeu et coopérant, avec interposition d'un accouplement élastomère respectif, avec une surface inté- rieure d'un pontet périphérique respectif dudit moyeu, chaque pontet fermant la partie radialement extérieure d'une ouverture respective, caractérisé en ce que lesdites ouvertures sont réparties uniformément autour d'une structure portante centrale dudit moyeu, qui comporte plusieurs saillies radiales s'étendant chacune dans une ouverture respective en direction d'un pontet respectif et au travers d'un trou radial ménagé dans un élément de fixation respectif, chacune desdites saillies étant reliée au trou associé avec possibilité de coulissement axial et avec interposition d'un autre accouple- ment élastomère. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitif et en référence aux dessins annexés dans lesquels: Fig 1 est une vue en plan partielle, avec des parties enlevées pour clarifier le dessin, d'un rotor d'héli- coptère agencé conformément aux principes de la présente invention, et Fig 2 est une co-upe faite suivant la ligne II- II de la fig 1. Les figures ci-jointes représentent un rotor d'héli- coptère désigné dans son ensemble par la référence numérique 1 et comprenant un moyeu central 2 supporté par un arbre de transmission 3 coaxial au moyeu 2 et comportant un axe central de rotation 4 Le rotor 1 comprend en outre plusieurs pales réparties uniformément autour de l'axe central 4 et s'éten- dant radialement vers l'extérieur à partir du moyeu. Comme indiqué en particulier sur la fig 2, le moyeu 2 comprend un corps tubulaire central 6 comportant deux nervures extrêmes annulaires extérieures 7 et délimité axiale- ment par deux surfaces annulaires planes 8 perpendiculaires à l'axe central 4 par rapport auquel le corps 6 est coaxial. Les surfaces 8 comportent plusieurs canaux 9 à section en U qui sont uniformément réparti autour de l'axe central 4 et qui sont disposés de manière à avoir leur conca- vité orientée radialement vers l'extérieur Les canaux 9 sont fermés par deux plaques annulaires 10 reliées aux sur- faces respectives 8 par des vis 11 (fig 1) et formant avec le corps tubulaire 6 une enveloppe métallique tubulaire 12 fermée supérieurement par un couvercle 13 et supportée en dessous par une collerette 14 prévue à l'extrémité de l'arbre 4 La liaison entre cette dernière, l'enveloppe 12 et le couvercle 13 est formée par une rangée annulaire de boulons axiaux de traversée 15. Chacun des canaux 9 est occupée par une partie intérieure d'une bande annulaire 16 s'étendant vers l'exté- rieur de l'enveloppe 12 et reliée rigidement à deux bandes contiguës 16 par des éléments de recouvrement 17 placés à proxi- mité de l'enveloppe 12 Les bandes 16 sont de préférence formées de fibres synthétiques orientées et elles sont situées dans deux surfaces tronconiques orientées dans des directions opposées et disposées de manière que leurs grandes bases soient essentiellement au contact l'une avec l'autre et que leurs petites extrémités soient-reliées aux extrémités axiales opposées de l'enveloppe 12 Ces surfaces tronconiques sont définies par deux carters creux 18 renforcés extérieurement par la partie de revêtement 17 et contenant les bandes 16 et une matière de remplissage 19. Les périphéries extérieures des deux carters 18 sont placées l'une en regard de l'autre et elles sont superposées de manière à délimiter ensemble ur canal 20 occupé par une bande annulaire 21 (fig 2), formée de préférence de fibres synthétiques orientées et s'étendant sur toute la périphérie du moyeu 2. Chaque bande supérieure 16 est alignée avec une bande inférieure correspondante 16 de façon à définir avec celle- ci une ouverture axiale 22 (fig 1) qui est délimitée, dans la zone de la périphérie du moyeu 2, par un pontet 23 Ce dernier, comme le montre la fig 2, est principalement consti- tué de trois couches superposées, dont les couches extérieures sont formées par des tronçons de la bande 16 et dont la couche intermédiaire est formée par un tronçon de la bande 21. Comme indiqué en particulier sur la fig 2, il est prévu sur chaque pontet 23 une console 24 en forme de U qui est disposée dans un plan vertical et qui a sa concavité orientée radialement en direction de l'enveloppe 12 Les extrémités libres de chaque console 24 sont reliées par des 4 2523070 vis 25 à un sabot extérieur 26 d'un accouplement élastomère 27 comportant un sabot intérieur 28 et un bloc 29 de matière élastomère qui est interposé entre une surface concave 30 de forme sphérique du sabot 26 et une surface convexe 31 de forme sphérique du sabot intérieur 28 Ce dernier est disposé dans une position essentiellement verticale à l'in- térieur de l'ouverture respective 22 et il comprend une partie centrale, à convexité dirigée vers l'extérieur, définissant la surface 31 et une partie périphérique plane reliée à la surface extérieure d'une plaque 32 comportant un trou central 33 placé dans une position essentiellement radiale par rapport à l'enveloppe 12. Chaque plaque 32 constitue une partie intermédiaire d'une console respective 34 essentiellement en forme de U, qui est disposée dans un plan essentiellement vertical et dont la concavité est dirigée radialement vers l'extérieur par rapport au moyeu 2 Chaque console 34 comporte une plaque supérieure plane 35 et une plaque inférieure plane et essentiellement horizontale 36 qui sont disposées l'une au- dessus de l'autre de manière à recouvrir le pontet respectif 23 et qui sont reliées ensemble à la plaque 32 par des boulons 37 engagés dans des trous 38 ménagés dans l'épaisseur de la plaque 32 dans une direction essentiellement parallèle à l'axe 4 Les-extrémités extérieures libres des plaques 35 et 36 bloquent ensemble l'embase de fixation d'une pale respective'5 qui est fixée sur les plaques 35 et 36 par deux boulons 39 orientés parallèlement aux boulons 37. Chaque sabot intérieur 28 comporte une saillie tubu- laire 40 s'engageant dans le trou 33 de la plaque associée 32 et servant de support extérieur pour un accouplement élastomère 41 comportant un joint d'articulation 42 en matière élastomère qui est concentrique aux surfaces 30 et 31 et qui est monté sur un manchon diamétral tubulaire 43 essentiellement coaxial au trou 33 Le manchon 43 est-cannelé intérieurement et il est accouplé,de façon à pouvoir coulis- ser axialement,avec une partie cylindrique cannelée 44 placée à l'extrémité d'une saillie tubulaire 45 de forme tronconique 2523070 qui s'étend à partir d'une plaque de base 46 jusque dans l'ouverture associée 22 dans une direction essentiellement radiale par rapport à l'axe 4 Chaque plaque 46 comporte un bord supérieur 47 qui est rabattu sur la plaque annulaire supérieure 10 et qui est fixé sur celle-ci et sur la nervure supérieure 7 par des-vis 48 orientées parallèlement à l'axe 4 En dessous, chaque plaque 46 est reliée à la nervure infé- rieure 7 par des vis radiales 49. Chaque saillie 45 comporte une protéburance infé- rieure 50 pouvant coopérer avec une protubérance correspon- dante 51 de la plaque associée 32 afin de limiter le mouvement de battement vers le bas de la pale associée 5, ainsi qu'une- fourche supérieure 52 portant un organe basculant 53 Ce dernier est monté de manière à tourner dans un plan essentiel- lement vertical et il peut coopérer avec une protubérance 54 de la plaque associée 32 pour limiter le mouvement de battement vers le haut de la pale associée 5, conformément à une relation qui varie avec la vitesse angulaire du rotor 1. Enfin, chaque plaque 32 est pourvue latéralement d'une fourche 35 qui peut transmettre les commandes de variation de pas à la pale associée 5. En service, la présence de l'accouplement élastomère 41 permet de transmettre toutes les forces de cisaillement exercées par chaque pale 5 sur le moyeu 2 directement à l'enveloppe métallique 12, de sorte que l'accouplement élas- tomère 29 peut travailler essentiellement en compression, c'est-à-dire dans des conditions optimales à la fois du point- de vue du fonctionnement et de la durée de service. 6 2523070 REVENDICATIONS 1 Rotor d'hélicoptère comprenant un moyeu central( 2) pouvant tourner autour de son axe et plusieurs pales s'éten- dant dans une direction essentiellement radiale vers l'exté- rieur à partir du moyeu et chacune pourvue d'éléments de fixatio S étendant au travers d'une ouverture axiale respec- tive( )u dit moyeu et coopérant grâce à l'interposition d'un accouplement élastomère respectif avec une surface inté- rieure d'un pontet périphériqué 3 d)udit moyeu, chacun desdits pontets fermant la partie radialement extérieure d'une ouver- ture respective, caractérisé en ce que lesdites ouvertures ( 22)sont uniformément réparties autour d'une structure por- tante centrale ( 12) dudit moyeu ( 2), qui comporte plusieurs saillies radiales ( 45) s'étendant chacune dans une ouverture respective ( 22) en direction d'un pontet respectif ( 23) et au travers d'un trou radial ( 33) ménagé dans un élément de fixation respectif ( 34), chacune desdites saillies ( 45) étant reliée au trou associé ( 33) de manière à pouvoir coulisser axialement dans celui-ci et avec interposition d'un autre accouplement élastomère ( 41). 2 Rotor selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément de fixation ( 34) comprend deux plaques ( 35,36) s'étendant dans une direction essentiellement radiale à partir du moyeu ( 2) et disposées l'une au-dessus de l'autre en dessous du pontet associé ( 23), ainsi qu'un élément ( 32) essentiellement parallèle audit axe ( 4) et s'étendant au travers de l'ouverture associée ( 22) pour joindre ensemble les extrémités intérieures des deux plaques précitées ( 35, 36), ledit trou ( 33) étant ménagé au travers dudit élément de liaison ( 32). 3 Rotor selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun desdits autres accouplements élastomères comprend un joint d'articulation ( 42) formé d'une matière élastomère, logé dans ledit trou associé ( 33) et accouplé à ladite saillie associée ( 45) au moyen d'un accou- plement cannelé ( 43-44). 4 Rotor selon la revendication 3, caractérisé en 7 2523070 ce que chacun desdits joints d'articulation ( 42) est placé à l'intérieur d'une saillie tubulaire ( 40) logée dans le trou associé ( 33) et reliée rigidement à un sabot intérieur ( 28) dudit autre accouplement élastomère associé ( 27).