Brevet FR2554077A1 — publié le 19850503

La présente invention concerne une pale d'hé- liccptère. Les pales d'hélicoptères comprennent générale- ment une structure avant de portance, constitué habituelle- ment d'un élément longitudinal avant une zone d'emplanture à une extrémité, munie de trous traversants pour monter la pale sur un moyeu, un profilage arrière définissant le bord de fuite de la pale, et ayant habituellement une structure interne en nid d'abeille. Sur les pales d'hélicoptères connues de concep- tion avancée, telles que celles décrites dans le brevet U.S.A. N 4 095 322, l'élément longitudinal est réalisé en deux demi-parties destinées à être assemblées ensemble et qui s'étendent tout au long de l'élément lui-même. La pre- mière de ces deux susdites pièces est obtenue par tension de bandes en résine renforcée, sur un noyau amovible de manière à former une structure tubulaire qui est ensuite réticulée à chaud dans un moule pour lui donner sa forme. La seconde de ces deux susdites pièces est réalisée en employant le même procédé que pour la première, et est fait d'une seule pièce avec ledit profilaqe postérieur avant d'être assemblée à la première pièce correspondante. Ladite seconde piece présente une structure sensiblement en forme de C conçue pour recevoir une partie de ladite structure tubulaire située sur la-première pièce. Bien qu'extrêmement fiables, les pales connues du type précité comportent un certain nombre d'inconvenients. Tout d'abord, le fait d'ap- parier les deux pièces sur l'élément longitudinal précité requiert une extrême précision sur le plan de la forme et, par conséquent, implique un procédé de fabrication relati- vement soigneux. Ensuite, fabriquer séparément les deux susdites pièces situées sur l'élément longitudinal néces- sitel-utilisation d'un grand nombre de moules, et de pro- cédés d'assemblage compliqués et très coûteux. Enfin, com- me lesdites deux pièces situées sur l'élément longitudinal demandent une adaptation précise, il est pratiquement impossible, sans modifier lesdits moules, de modifier les caractéristiques physiques desdites deux pièces pour régler la réponse élastique de la pale comme requis dans chaque cas particulier. Le but de la présente invention est de réaliser une pale d'hélicoptère ne comportant aucun des inconvénients précités. En fonction de ce but, la présente invention con- cerne une pale d'hélicoptère comprenant un élément tubulaire longitudinal avant, un profilage arrière et un revêtement extérieur raccordant ledit élément longitudinal audit pro- filage arrière, caractérisée en ce que ledit élément longi- tudinal est fait d'une seule pièce en matière synthétique composite comprenant un corps tubulaire, qui comprend lui- même un nez axial avant, un extrados et un intrados, com- prenant chacun un certain nombre de bandes axiales adjacen- tes, et un élément de revêtement arrière axial, ledit élé- ment de revêtement ayant une section sensiblement en forme de C, dont le côté concave est orienté vers ledit nez, s'étend partiellement le long desdits extrados et intrados en contact avec lesdites bandes correspondantes et est en matière synthétique de préférence pré-durcie par recours à un procédé de pré-compactage ou de pré-réticulation. Un mode de réalisation non limitatif de la pré- sente invention va maintenant être décrit en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1 représente une vue en perspective de la pale d'hélicoptère conforme à la présente invention; la Fig. 2 représente, à plus grande échelle, une coupe transversale de la pale représentée sur la Fig.l. On voit sur la figure 1 une pale d'hélicoptère 1 comprenant un élément longitudinal 2 s'étendant axialement tout au long de la pale 1 et définissant, à une extrémité, une partie d'emplanture 3 portant des trous 4 pour monter la pale 1 sur un moyeu (non représenté). Comme représenté sur la figure 2, l'élément longitudinal 2 présente une structure tubulaire et comprend un corps tubulaire interne 5 à torsion inversé, constitué d'un ruban de tissu à fibres entrecroisées en matière syn- thétique composite enroulée en forme de tube, et un revê- tement extérieur tubulaire 7 constitué d'un certain nom- bre de rubans de tissu à fibres entrecroisées 8 ( au nom- bre de trois dans l'exemple représenté) en matière synthé- tique composite et également enroulées sous la forme de tubes par recouvrement des bords latéraux du ruban corres- pondant 8 situé le long du bord arrière de l'élément lon- gitudinal 2. Le corps intérieur 5 et le revêtement extérieur 7 se combinent pour contenir un corps tubulaire intermé- diaire 9 en matière synthétique composite, et comprenant un nez avant 10 s'étendant axialement le long d'un bord avant du corps 9, et comprenant une partie avant 11 à sec- tion sensiblement triangulaire, et une partie arrière à section sensiblement en forme de C dont le côté concave est orienté vers l'arrière. Les parties 11 et 12 se com- binent pour définir une cavité cylindrique 13 s'étendant au moins partiellement le long du corps 9 et occupée par une pièce rapportée cylindrique 14 d'équilibrage habi- tuellement en plomb. Le corps 9 comprend aussi un extrados et un intrados, 15 et 16, constitués chacun d'un certain nombre de bandes axiales adjacentes 17 (au nombre de quatre dans l'exemple représente) constituées en matière synthétique composite. Enfin, le corps 9 comprend un élément de re- vêtement axial arrière 18 à section sensiblement en forme de C dont le côté concave est tourné vers le nez 10 situé à l'avant, et constitué de matière synthétique composite pré-durcie au moyen d'un procédé de Drécompactage ou de pré-réticulation. L'élément arrière 18 comprend une âme 19, formant une paroi arrière à peu près plate sur le corps 9 et deux ailes 20 qui définissent respectivement une partie des extrados et intrados 15 et 16 et sont disposées la- téralement en contact avec les bandes respectives 17. En réticulant les corps 5 et 9, et le revête- ment extérieur 7 dans un moule, l'élément longitudinal 2 est conformé en une structure tubulaire d'une seule pièce recouverte le long de son bord avant d'un revêtement anti- glace habituellement réalisé en fibres de verre, compor- tant des résistances électriques incorporées ( non re- présentées). Comme représenté sur la figure 2, la pale 1 peut aussi comprendre un profilage arrière 22, de préfé- rence constitué d'un corps 23 à structure interne en nid d'abeille, et étant de forme sensiblement triangulaire sur le côté extérieur. Le profilaqe 22 est disposé avec son côté avant en contact avec la partie de revêtement 7 s'étendant le long de la surface extérieure de l'âme 19 de l'élément arrière 18, et est assemblé à l'élément lon- gitudinal 2 au moyen d'un tissu de revêtement extérieur 24. Ce dernier, constitué en matière synthétique composite, est enveloppé tout autour du profilage arrière 22, aussi bien qu'autour d'une partie arrière de l'élément longitu- dinal 2, dont la partie avant est recouverte d'un revête- ment métallique anti-abrasion 25 habituellement en acier ou en titane. - En réticulant le tissu 24 dans un moule, l'élé- ment longitudinal 2 et le profilage 22 sont assemblés' de manière indestructible, le raccord étant en outre renfor- cé par un ruban 26 de tissu synthétique composite, s'éten- dant par dessus le point de contact entre l'élément longi- tudinal 2 et le profilage 22, sous le tissu 24. A partir de la description précédente, il s'en- suit clairement aue seulement un premier moule (non repré- senté) pour réaliser l'élément longitudinal 2 et un se- cond moule pour l'ajuster sur le profilage 22 sont né- cessaires pour faire la pale 1, dont la caractéristique structurelle la plus remarquable réside dans l'élément arrière 18 refermant le corps 9 situé sur l'élément lon- gitudinal 2. 1'él1ment].8 en matière synthétique pré- durcie, procure non seulement pour la solidité, un compac- tage rapide et extrêmement efficace de la matière consti- tuant les bandes 17 au moment du formage de l'élément longitudinal 2, mais aussi permet aux caractéristiques de la pale 1 d'être modifiées très facilement, sans mo- difier d'aucune façon les procédés de réticulation emplo- yés o la manière dont les composants de la pale i sont assemblés. Ceci est rendu possible grâce à l'élément 18 iO qui est un élément intérieur prêt à l'emploi, dont la géo- métrie, la taille et les caractéristiques physiques peuvent être modifiées selon les besoins, à l'intérieur de cer- taines limites, sans nécessairement modifier les pièces de la pale 1 qui l'entourent. En conséquence, le poids de l'élément 18 peut être modifié pour réaliser un déplace- ment correspondant du centre de gravité de la pale 1. En outre, la disposition des fibres sur 1' élément 18 peut être modifiée, par exemple pour déplacer la position du centre de cisaillement de chaque section de pale 1; ou bien l'épaisseur de l'élément 18 peut être modifiée pour faire varier la position du centre de chaque section de pale 1. En d'autres termes, munir la pale 1 d'un élé- ment interne prêt à l'emploi, tel que l'élément 18, pra- tiquement indépendant des pièces qui l'environnent en termes de dimensions et de caractéristiques physiques, permet à la réponse élastique de la pale 1, dans son ensemble, d'être adaptée au moyen d'une modification ap- propriée dudit élément prêt à l'emploi, avant l'assembla- ge de la pale 1, et sans modifier les autres pièces de la pale 1 ou les procédés d'assemblage concernés. REVENDICATIONS l - Pale d'hélicoptère (i1) comprenant un élément tubulaire avant longitudinal (2), un profilage arrière (22) et un revêtement extérieur (7) raccordant ensemble ledit élément longitudinal et ledit profilage extérieur, caractérisée en ce que ledit élément longi- tudinal (2) est fait d'une seule pièce en matière sy - thétique composite comprenant un corps tubulaire (9), qui comprend luimême un nez avant (10), un extrados (15) et un intrados (16), comprenant chacun un certain nombre de bandes axiales adjacentes (17), et un élément de re- vêtement arrière axial (18), ledit élément de revêtement (18) ayant une section sensiblement en forme de C dont le côté concave est orienté vers ledit nez (10), s'étend partiellement le long desdits extrados (15) et intrados (16) en contact avec lesdites bandes correspondantes (17) et est réalisé en matière synthétique pré-durcie. 2 - Pale selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que la matière pour réaliser ledit élément de revêtement (18) est pré-durcie au moyen du procédé de pré- compactage. 3 - Pale selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que la matière pour réaliser ledit élément de revêtement (18) est pré-durcie au moyen d'un procédé de pré-réticulation. 4 - Pale selon l'une quelconque de revendi- cations précédentes, caractérisée en ce que ledit élé- ment longitudinal (2) comprend aussi un corps intérieur tubulaire à torsion inverse (5) s'étendant au contact et faisant corps avec une surface intérieure dudit nez (10), desdits extrados (15) et intrados (16), et dudit élément de revêtement (18). - Pale selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que ledit élément longitudinal comprend un revêtement extérieur (7) constitué d'un certain nombre de rubans de tissu (8) en matière synthétique qui se recouvrent; ledit profilage arrière (22) ayant une structure interne en nid d'abeil- le, et dont l'extrémité avant est placée directement en contact avec l'extrémité arrière dudit élément lon- gitudinal 2.