Brevet FR2528794A1 — publié le 19831223

La présente invention porte sur un rotor à contre- couple pour hélicoptères. Les rotors à contre-couple utilisés jusqu'à présent ont en général un moyeu tubulaire calé au centre sur un axe moteur transversal et fermé à ses deux extrémités par des bouchons en élastomère Chacun de ceux-ci sert d'articulation pour un tirant qui fait saillie sur l'extrémité correspon- dante du moyeu et est articulé à une pale associée Cette dernière a une patte de fixation tubulaire calée sur une extrémité tubulaire associée du moyeu avec intercalation d'une bague en élastomère. Dans les rotors susvisés,on a choisi pour le moyeu une forme tubulaire afin de donner de la rigidité à l'ensem- ble; cependant,on a constaté qu'en raison justement de leur rigidité,les rotors à contre-couple connus cassaient à la suite de variations continues du pas En effet, comme la fréquence critique de ces rotors varie avec le pas, il y a un danger permanent de déclenchement de vibrations forcées qui conduisent en très peu de temps à la rupture des pales. La présente invention a pour but de fournir un rotor à contre-couple qui ne présente pas les inconvénients précités et soit en outre de construction plus simple et plus économique que les rotors connus. L'invention atteint ce but avec un rotor à contre- couple pour hélicoptères qui comprend un moyeu destiné à être fixé à un arbre moteur,ce moyeu étant pourvu de deux bras s'étendant sur deux côtés opposés de sa partie centra- le perpendiculairement à l'axe de l'arbre moteur,et chaque bras étant engagé dans un élément à fourche associé desti,- né à être fixé à une pale associée,et est caractérisé par le fait que chaque bras est constitué d'une plaque allongée dont le grand axe coïncide approximativement avec l'axe de variation de pas de la pale associée et est approximative- ment perpendiculaire à l'arbre moteur,chaque élément à fourche étant tubulaire,calé sur la plaque associée et uni à elle à un point intermédiaire-de celle-ci par une articu- lation sphérique et à l'extrémité de celle-ci par une arti- 2 2528794 culation cylindrique constituée de préférence d'un palier cylindrique en élastomère dont l'axe coïncide approximati- vement avec l'axe de variation de pas de la pale associée. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortent de la description suivante illustrée par les dessins annexés, qui en représentent une réalisation non limitative et sur lesquels Fig l est une vue de dessus,avec des parties en coupe et des parties enlevées pour plus de clarté, d'un rotor à contre-couple conçu selon les principes de l'invention,et Fig 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. Le rotor à contre-couple pour hélicoptères repré- senté sur la figure l,désigné dans son ensemble par le repè- re l,comprend un moyeu central 2 qui supporte deux éléments à fourche 3 unis à lui et qui peuvent être unis chacun à une pale associée non représentée. Le moyeu 2 comporte une partie centrale constituée d'un corps tubulaire 4 qui est fermé à ses extrémités opposées par deux bouchons 5 et présente un trou radial 6. Dans ce corps tubulaire 4 est monté un arbre d'accouplement 7 pourvu au centre d'un trou transversal cannelé 8 qui peut être uni à une extrémité cannelée d'un arbre moteur 9 fixé à l'arbre 7 par un écrou 10. Les extrémités opposées (non représentées)de l'arbre 7 sont filetées et passent par des trous axiaux respectifs (non représentés)faits dans les bouchons 5 td'o elles dé- passent pour recevoir des écrous respectifs ll;il est possi- ble en agissant sur ces écrous de déplacer transversalement l'axe de l'arbre moteur 9 le long de l'axe de l'arbre 7. Le moyeu 2 comporte en outre deux bras 12 consti- tués de plaques qui ont en plan une forme allongée approxi- mativement rectangulaire et dont la position est diamétrale par rapport au corps tubulaire 4 La largeur de ces plaques 12 diminue légèrement du corps tubulaire 4 vers leur extré- mité libre, et leurs grands axes sont parallèles et obliques par rapport à l'axe du corps tubulaire 4 et coïncident 3 2528794 chacun à peu près avec l'axe de variation de pas de la pale associée (non représentée). Chaque plaque 12 présente dans sa partie centrale un trou débouchant 13 dont l'axe est approximativement -parallèle à l'axe de l'arbre moteur 9 Dans chaque trou 13 est encastré de façon fixe un anneau 14 limité intérieure- ment par une surface en partie sphérique qui forme un siè- ge 15 pour une rotule 16 d'une articulation sphérique 17 qui réunit la plaque 12 à l'élément à fourche 3 associé. Ce dernier présente à son extrémité qui fait face au corps cylindrique 4 deux saillies axiales 18 parallèles et se faisant face,qui sont placées de part et d'autre de la pla- que 12 associée et présentent des trous débouchants respec- tifs 19 qui ont le même axe. -15 -Comme le montre la figure 2,chaque rotule 16 présente un trou diamétral débouchant 20 par o passe un ar- bre tubulaire 21 dont une extrémité,pourvue d'une bride, est engagée dans un des trous 19 et dont l'autre extrémité est engagée dans l'autre trou 19 L'arbre tubu- laire 21 est uni extérieurement à deux entretoises tubulai- re S 22 en prise chacune à une extrémité avec la surface latérale de la rotule 16 et à l'autre extrémité avec un des trous 19 L'ensemble formé de la rotule 16 et des deux entretoises 22 placé entre les saillies 18 est fixé au moyen * 25 d'une vis-23 dont la tête est en contact avec l'extrémité 8 bride de l'axe tubulaire'21 et l'extrémité filetée est couplée à un écrou 24 qui coopère avec l'autre extrémité de l'axe 21 et avec une des entretoises 22 avec intercalation d'une rondelle 25. Chaque élément à fourche 3 est de forme approxima- tivement tubulaire et présente une cavité axiale 26 dans laquelle est engagée la partie extrême de la plaque 12 associée et qui est fermée vers l'extérieur par un fond 27. De-ce dernier s'étendent vers l'extérieur deux plaques 28 * 35 qui se font face et présentent des trous 29 destinés à recevoir des goupilles (non représentées)pour la fixation d'une pale associée (non représentée). A la surface extérieure du fond 27 est fixée par des vis 30 une bride 31 de fixation d'un palier cylindrique en élastomère 32 dont l'axe coïncide approximativement avec l'axe de changement de pas de la pale associée Chaque pa- lier 32 comprend un couvercle extérieur 33 logé dans un trou axial débouchant 34 du fond 27 et une douille intérieure 35 ayant le même axe que le bottier 33 et unie à lui par un bouchon cylindrique en élastomère percé axialement 36 Dans la douille intérieure 35 est monté glissant un tenon 37 dont l'extrémité extérieure 38 est filetée et traverse la bride 31 pour recevoir un écrou de serrage 39 et l'extrémité inté- rieure porte un support en U 40 uni à elle,qui embrasse l'extrémité libre de la plaque 12 associée et est fixé à elle par deux boulons 41. De chaque élément à fourche 3 part vers l'extérieur un bras approximativement transversal'42 pourvu à son extrémité libre d'une fourche 43 qui est placée en face d'un écrou 11 associé et présente deux trous 44 destinés au montage d'une goupille (non représentée)et dont l'axe est approximativement perpendiculaire à celui de l'arbre 7,pour le montage d'une barre de commande de pas (non représentée). On voit immédiatement d'après la description précé- dente que le rotor l,du fait qu'il ne comporte pas de ti- rants pour la fixation des pales ni de bagues de support des éléments à fourche terminauxest incontestablement plus simple que les rotors connus décrits plus haut. En outre,la forme tubulaire des éléments à fourche 3 permet la protection de tous les éléments de liaison entre le moyeu 2 et les pales contre l'action des corps percutants. De plus,dans le rotor lla distribution des forces est plus uniforme que dans les rotors connus décrits précé- demment En effet,dans le rotor 1,les moments dus au change- ment de pas ne sont pratiquement pas transmis au moyeu 2 du fait qu'ils sont absorbés à la fois par les paliers en élastomère 32 et par les articulations sphériques 17 Par conséquent,les plaques 12,en service,sont soumises presque exclusivement aux tensions d'entra Inement dues aux moments 2528794 fléchissants transmis par les paliers en élastomère 32 et aux forces centrifuges transmises par les articulations sphériques 17. Enfin,point important,le moyeu 2,ayant des bras constitués de plaques 12, est moins rigide que les moyeux tubulaires connus décrits précédemment et varie avec la variation du plan de flexion Autrement dit, le moyeu 2 se comporte comme un corps anisotrope,de sorte que le risque de déclenchement de vibration lors de lavariation du pas des pales est pratiquement éliminé. 6 2528794 REVENDICATIONS 1.Rotor à contre-couple pour hélicoptères,compre- nant un moyeu ( 2) destiné à être fixé à un arbre moteur,ce moyeu étant pourvu de deux bras ( 12)s'étendant sur deux côtés opposés de sa partie centrale perpendiculairement à l'axe de l'arbre moteur, et chaque bras étant engagé dans un élément à fourche associé ( 3) destiné à être fixé à une pale associée,caractérisé par le fait que chaque bras est constitué d'une plaque allongée ( 12) dont le grand axe coincide approximativement avec l'axe de variation de pas de la pale associée et est approximativement perpendiculaire à l'arbre moteur ( 9),chaque élément à fourche ( 3) étant tubulaire,calé sur la plaque ( 12) associée et uni à elle à un point intermédiaire de celle-ci par une articula- tion sphérique ( 17)et à l'extrémité de celle-ci par une arti- culation cylindrique ( 32) dont l'axe coincide approximati- vement avec l'axe de variation de pas de la pale associée. 2.Rotor selon la revendication 1,caractérisé par le fait que l'articulation cylindrique est constituée d'un palier cylindrique en élastomère ( 32). 3 Rotor selon l'une des revendications 1 et 2,carac- térisé par le fait que l'élément à fourche ( 3) présente une cavité axiale ( 26)dans laquelle est engagée la plaque ( 12) associée,le palier en élastomère étant monté dans la paroi de fond ( 27)de cette cavité ( 26) et placé entre cette paroi de fond ( 27)et un tenon ( 37)s'étendant axialement à partir de l'extrémité de la plaque ( 12)associée. 4.Rotor selon la revendication 3,caractérisé par le fait que chaque tenon ( 37)est fixé à l'extrémité de la plaque associée au moyen d'un support en U( 40). 5 Rotor selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'articulation sphérique ( 17) comporte une rotule ( 16) montée tournante dans un siège sphé- rique ( 15) disposé à travers la plaque ( 12)associée,cette rotule ( 16) étant traversée diamétralement par un arbre de support ( 21)qui s'étend entre deux saillies axiales ( 18)de l'élément à fourche ( 3) associé et est uni à elles.