Brevet FR2590541A1 — publié le 19870529

A La présente invention se rapporte à un rotor principal d'hélicoptère. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un rotor articulé du type comprenant un arbre d'entraine- ment tubulaire et rotatif, un moyeu relié à l'extrémité du sommet dudit arbre tubulaire, un certain nombre de pales s'étendant radialement vers l'extérieur à partir dudit moyeu et munie chacune d'un levier de commande de l'incidence, un arbre fixe, coaxial audit arbre rotatif et s'étendant au moins partiellement à l'intérieur de ce dernier, un ensem- ble à plateau oscillant, supporté sur ledit arbre fixe, un - certain nombre de bielles de commande du changement de l'in- cidence des pales, s'étendant à l'intérieur dudit arbre tu- bulaire rotatif et reliées audit ensemble à plateau oscil- lant, une cloche d'extrémité supérieure, reliée audit moyeu, afin de protéger ledit ensemble à plateau oscillant, et des bras de basculement, s'étendant au travers de ladite cloche et reliant chacun un levier de commande d'incidence ou de changement de pas correspondant audit ensemble à plateau os- cillant. Sur des rotors connus du type précité, l'arbre tu- bulaire présente généralement un flasque d'extrémité supé- rieure venant en contact avec la surface du dessous du moyeu, tandis que la cloche présente un flasque d'extrémité infé- rieure venant en contact avec la surface supérieure du moyeu. Les deux flasques sont reliées l'un à l'autre, au travers du moyeu, au moyen de tiges traversantes qui, pour résister aux contraintes de flexion locales provoquées par les forces d'in- teraction entre l'arbre tubulaire et le moyeu, sont engagées à l'intérieur de trous traversantscorrespondants ménages au travers du moyeu lui-même. Un tel mode de liaison de la cloche, du moyeu et de l'arbre tubulaire rend extrêmement difficile tout travail d'assemblage, de démontage, d'inspection et/ou de maintenan- ce sur l'ensemble à plateau oscillant, dans la mesure o l'accès audit ensemble n'est possible que par le démontage de la cloche, ce qui est de plus compliqué par le fait qu'il est nécessaire de retirer les tiges engagées au travers du moyeu, et de séparer le moyeu dudit arbre tubulaire. En d'fautres termes, sur les rotors connus du type mentionnés ci-dessus, toute intervention sur le plateau os- cillant impose, en conséquence le démontage du rotor tout entier. Le but de la présente invention est de proposer un rotor du type mentionné cidessus et conçu pour remédier à l'inconnvénient précité, c'est-à-dire un rotor ayant une struc- ture permettant d'exécuter facilement, rapidement et économi- quement toute intervention sur l'ensemble à plateau oscillant. A cet effet, conformément à la présente invention, on propose un rotor principal7 d'hélicoptère comprenant un ar- bre d'entraînement tubulaire et rotatif, un moyeu-relié à l'extrémité supérieure dudit arbre tubulaire, un certain nom- bre de pales s'étendant radialement vers l'extérieur à partir dudit moyeu et munie chacune d'un levier de changement de pas ou de commande de l'incidence, un arbre fixe coaxial auditar- bre rotatifet s'étendant au moins partiellement à l'intérieur de ce dernier, un ensemble à plateau oscillant supporté sur ledit arbre fixe, un certain nombre de bielles de commande du changement de pas, reliées audit ensemble à plateau oscillant, une cloche supérieure reliée audit moyeu, afin de protéger le- dit ensemble à plateau oscillant, et des bras de basculement s'étendant au travers de ladite cloche et reliant chacun un levier de changement de pas correspondant audit ensemble à plateau oscillant, caractérisé par le fait que ledit moyeu est d'une seule pièce, avec ledit arbre tubulaire, ladite cloche étant reliée uniquement audit moyeu par des moyens de liaison amovibles, et chaque bras de basculement étant relié audit ensemble à plateau oscillant par des moyens de liaison articulés comprenant un axe s'étendant radialement par rapport à la cloche, ladite cloche présentant des trous d'accès laté- raux, alignés chacun avec un axe correspondant. Un mode de réalisation non limitatif de la présen- te invention sera décrit en référence aux dessins annexés. dans lesquels: la figure 1 représente une vue latérale en coupe partielle, avec des parties retirees dans un but de simpli- cité, d'un rotor principal d'hélicoptère conforme aux ensei- gnements de la présente invention; la figure 2 représente une coupe axiale à plus gran- de échelle d'une partie centrale du rotor représenté sur la figure 1. Là référence 1 sur la figure 1 désigne un rotor principal d'un hélicoptère (non représenté). Le rotor -1- com- prend un arbre principal tubulaire 2 s'étendant sensiblement verticalement et angulairement relié, à son extrémité infé- rieure, à la sortie d'une boite de transmission principale (non représentée) qui est à son tour reliée à la sortie d'une unité d'entraînement (également non représentée) dudit héli- coptère. L'arbre 2 comprend une partie inférieure 3 et une partie supérieure 4 disposées coaxialement et dont les extré- mités qui se font face présentent des brides annulaires cor- respondantes 5 et 6 reliées l'une à l'autre au moyen de bou- lons traversant 7. L'extrémité supérieure de l'arbre 2 présente une partie évasée vers l'extérieur constituant un moyeu 8 desti- né à relié à l'arbre 2 un certain nombre de pales 9 s'éten- dant radialement vers l'extérieur à partir du moyeu 8. Le moyeu 8 comprend une partie annulaire interne 10 d'une seu- le pièce avec l'extrémité supérieure de la partie supérieu- re 4 de l'arbre 2, et un certain nombre d'oreilles 11 s'éten- dant radialement vers l'extérieur à partir de la partie inter- ne 10 et dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arbre 2. Chacunedes oreilles 11 est équipée, de manière con- nue, d'un support 12 en forme de U traversant l'oreille cor- respondante et présentant sa face concave coudée radialement vers l'extérieur par rapport à l'arbre 2, de telle sorte que le support 12 viex en contact, par une partie centrale cour- bée 13, contre une partie courbée externe de l'oreille 11 res- pective avec laquelle il coopère par l'interposition d'une butée en élastomère 14. Chaque support 12 comprend deux bras 15 s'étendant parallèlement l'un à l'autre à partir de l'extrémité opposée de la portion centrale courbée 13, et une tête de serrage 16 -- d'une pale correspondante 9 à laquelle ils sont fixés au moyen de boulons traversants 17. Les boulons 17 fixent éga- lement, sur la tête 16 de la pale correspondante 9, des bras opposés 18 d'un autre support 19 en forme de U entourant la partie interne de la tête 16 et solidaire d'un levier de changement de pas 20 s'étendant transversalement vers l'ex- térieur depuis le support 19 correspondant, sensiblement dans le plan du moyeu 8 et sensiblement perpendiculairement au plan du support 12 correspondant. Comme représenté, en particulier sur la figure 2, le moyeu 8 supporte un dôme ou une cloche 21 supérieure, en forme de coupelle, comprenant une paroi latérale convexe 22 fermée à son sommet par la paroi d'extrémité 23 et présentant, à sa partie inférieure, un flasque 24 centré sur la partie an- nulaire interne 10 du moyeu 8 au moyen d'axes 25, coaxiaux à l'arbre 2, et fixé à ladite partie annulaire 10 au moyen de boulons traversants 26 montés coulissant dans des trous débouchant 26a ménagés au travers du moyeu 8. Comme représenté sur la figure 2, l'arbre 2 est intérieurement équipé d'un arbre tubulaire sensiblement cy- lindrique 27 dont l'extrémité inférieure (non représentée) est solidarisée à la boite de transmission (non représentée) de ladite unité d'entraînement de l'hélicoptère, et dont l'extrémité supérieure s'étend à l'intérieur de la cloche 21 et est engagée, avec l'interposition d'un roulement 28, dans un trou 29 ménagé en position centrale au travers de la paroi d'extrémité 23 et fermé par un couvercle 30 relié à la surface externe de la paroi 23 au moyen de vis. Sur la partie de l'arbre 27 qui s'étend à l'inté- rieur de la cloche 21, se trouve monté, en rotation, et cou- lissant axialement, un manchon cylindrique 32 dont la partie supérieure est constituée d'un renflement ou d'une tête 33 définie extérieurement par la surface 34 ayant la forme d'une couronne sphérique, et dont la partie inférieure présente une oreille radiale externe 35. Sous le manchon 32, l'arbre 27 est monté solidaire d'un autre manchoncylindrique 36, ayant une oreille radiale externe 37 reliée à l'oreille 35 au moyen d'un compas 38 per- mettant au manchon 32 de se déplacer axialement le long de l'arbre 27, mais non pas de tourner autour de l'axe de ce dernier. La surface 34 vienten contact avec un siège central sphérique 39 sur un ensemble 40 à "plateau oscillant" suppor- té sur l'arbre 27 à l'intérieur de la cloche 21. Comme représenté, plus particulièrement sur la fi- gure 2, l'ensemble 40 comprend un anneau interne 41, appelé ci-dessous "anneau fixe", verrouillé angulairement de maniè- re connue (non représentée) sur la tête 33 de telle sorte qu'il oscille dans n'importe quelle direction, par rapport à la tête 33, autour du centre de la surface 34, mais qu'il ne puisse pas tourner autour de l'axe de l'arbre 27. Sur l'an- neau fixe 41 se trouve monté, en rotation, un anneau exter- ne 42, appelé ci-dessous "anneau rotatif", par l'interposi- tion de deux roulements 43 bloqués axialement sur l'anneau fixe 41 au moyen de deux organ.es de verrouillage ou de bloquage annulaire 44 et 45 fixes respectivement à l'anneau fixe 41 et à 2590541- l'anneau rotatif 42 au moyen d'un certain nombre de vis 46 et 47 correspondantes. L'anneau fixe 41 est intérieurement équipé de deux pièces rapportées annulaires et superposées, qui sont coaxia- les à l'arbre 27 et intérieurement conformées sous la forme d'une couronne sphérique, la pièce rapportée intérieure 48 étant montée à force à l'intérieur de l'anneau fixe 41, tan- dis que la pièce rapporté supérieure 49 est fixée à l'anneau fixe 41 au moyen des vis 46. Les surfaces sphériques internes desdites pièces rapportées 48 et 49 délimitent le siège sphé- rique 39. A partir du bas de l'anneau fixe 41, des chapes 50 font saillie radialement vers l'extérieur, lesdites chapes (dont une seule est représentée) étant en nombre égal au nombre des pales 9, et étant chacune reliée, au moyen d'une rotule 51 correspondante, à l'extrémité supérieure d'une biel- le 52 de commande du changement de pas correspondante, s'éten- dant vers le bas dans un espace annulaire 53 entre la surface interne de l'arbre 2 et la surface externe de l'arbre 27. Des bras 54 (dont un seul est représenté) font sail- lie radialement vers l'extérieur à partir de la surface exter- ne de l'anneau rotatif 42, lesdits bras 54 étant recourbés vers le bas et en nombre égal au nombre des pales 9. Avec l'anneau rotatif 42, chaque bras 54 délimite une chape radia- le correspondante 55 ouverte vers le bas et traversée par un axe correspondant 56 monté radialement par rapport à l'arbre 27 et aligné avec un trou correspondant 57 ménagé dans la pa- roi latérale 22 de la cloche 21, et fermé par un couvercle amovible correspondant 58. Les extrémités opposées de chaque axe 56 sont engagées etmontées tourillonnante à l'intérieur de trous tra- versants radiaux correspondants 59 et 60, coaxiaux au trou 57 correspondant et ménagé, l'un, dans l'anneau rotatif 42 et, l'autre, dans le bras correspondant 54. Une partie centrale sphérique de chaque axe 56 constitue l'organe interne d'un joint à rotule correspondant 61 reliant l'axe 56 à l'extrémi- té libre d'un premier bras 62 sur un bras de basculement 63 correspondant, dont la partie centrale est articulée, de ma- nière connue (non représentée) à l'intérieur d'un trou corres- pondant 66 percé au travers de la paroi latérale 22 de la cloche 21 et, dont le second bras 65 s'étend à l'extérieur de la cloche 21 au-dessus du moyeu 8. Comme représenté sur la figure 1, l'extrémité libre de chaque bras 65 forme une chape 66 à laquelle est reliée, par un joint à rotule 67, l'extrémité supérieure d'une biel- le de liaison correspondante 68, de longueur réglable, et dans l'extrémité inférieure de laquelle est relié, par un joint à rotule 69, à une chape 70 sur l'extrémité libre d'un levier correspondant de changement de pas 20. La manière selon laquelle les bielles52, l'ensem- ble à plateau oscillant 40, les bras de basculement 63, les bielles de liaison 68 et les leviers 20 permettent de chan- ger de la façon requise les pas cyclique et collectif des pales 9 est déjà connue et, en conséquence, ne nécessite pas davantage d'explication. Par contre, il doit être fait mention des avantages procurés par la structure particulière de l'arbre 2 et de la cloche 21, par comparaison avec les structurescorrespondantes connues. Premièrement, sur le rotor 1 tel que décrit ci-des- sus, le moyeu 8 est d'une seule pièce avec l'arbre 2. En con- séquence, il n'est pas besoin de monter dé boulons, broches ou goujons pour relier le moyeu à l'arbre principal, et l'en- lèvement du couvercle de l'ensemble-40 à plateau oscillant est rendu considérablement plus facile. Deuxièmement, le fait que l'arbre 2 est constitué de deux parties 3 et 4 reliées l'une à l'autre de manière amo- vible, simplifie la réalisation de la partie supérieure 4 et du moyeu 8 qui lui est solidaire, tout en permettant simulta- nément au rotor 1 d'être démonté et/ou replié pour le range- ment de l'hélicoptère sur une aire d'arrimage, en retirant simplement les boulons 7. Finalement, la conception et la disposition parti- culières des chapes 55 et des arbres correspondants 56, et la formation des trous correspondants 57 dans la cloche 21 permettent l'assemblage, le démontage et/ou l!inspection des axes 56 à l'intérieur des trous correspondants 59 et 60, au travers des trous 57, sans qu'il soit nécessaire de démonter la cloche 21. REVENDICATIONS 1. Rotor principal d'hélicoptère, comprenant un ar- bre d'entraînement tubulaire et rotatif (2), un moyeu (8) re- lié à l'extrémité supérieure dudit arbre tubulaire (2), un certain nombre de pales (9) s'étendant radialement vers l'ex- térieur à partir dudit moyeu (8) et munies chacune d'un le- vier de changement de pas (20), un arbre fixe(27) coaxial au- dit arbre rotatif (2) et s'étendant au moins partiellement à l'intérieur de ce dernier, un ensemble à plateau oscillant (40) supporté sur ledit arbre fixe (27), un certain nombre de bielles (52) de commande du changement du pas reliées au- dit ensemble à plateau oscillant (40), une cloche supérieure (21) reliée audit moyeu (8) afin de protéger ledit ensemble à plateau oscillant (40) et des bras de basculement (63) s'étendant au travers de ladite cloche (21)et reliant chacun un levier de changement de pas correspondant (20) audit ensemble à plateau oscillant (40), caractérisé par le fait que ledit moyeu (8) est d'une seule pièce avec ledit arbre tubulaire (2), ladite cloche (21) étant reliée uniquement audit moyeu (8) par des moyens de liaison amovibles (26, 26a), et chacun desdits bras de basculement (63) étant relié audit ensemble à plateau oscillant (40) par des moyens de liaison articulés comprenant un axe (56) s'étendant radialement par rapport à ladite cloche (21) laquelle présente des trous d'accès laté- raux (57), qui sont chacun alignés avec ledit axe (56) corres- pondant. 2. Rotor selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de liaison amovibles comprennent des boulons (26) dont chacun est engage, de manière librement coulissante, dans un trou débouchant correspondant (26a) ména- gé au travers dudit moyeu (8). 3. Rotor selon l'une des revendications 1 et 2, ca- ractérisé par le fait que ledit arbre tubulaire et rotatif (2) est disposé sensiblement verticalement et comprend une partie supérieure (4) et une partie inférieure (3) qui sont coaxiales l'une à l'autre et reliées l'une à l'autre de maniè- re amovible (5, 6, 7), ladite partie supérieure (4) et ledit moyeu (8) étant réalisés d'une seule pièce. 4. Rotor selon l'une des revendications 1 à 3, ca- ractérisé par le fait que ledit ensemble à plateau oscillant (40) comprend un anneau interne fixe(41)et un anneau externe (42>-, montés de manière à tourner avec ledit arbre tubulaire (2), un certain nombre de bras recourbés (54) en nombre égal au nombre desdites pales (9), faisant saillie radialement vers l'extérieur à partir dudit anneau externe (42), et chacun desdits bras recourbés (54) délimitant, avec ledit anneau extérieur (42), une chape (55) traversée par ledit axe (56) correspondant et s'étendant dans un plan radial par rapport à ladite cloche (21). 5. Rotor selon la revendication 4, caractérisé par le fait que chacun desdits bras recourbés (54) présente un premier trou débouchant (60), ledit anneau extérieur (42) ayant un second trou débouchant (59) en regard de chaque bras recourbé (54), et lesdits premier et second trous débou- chants (60, 59) étant alignés l'un avec l'autre et avec un trou dlaccès latéral correspondant (57) sur ladite cloche (21), lesdits trous débouchant (60, 59) recevant les extré- mités opposées de l'axe correspondant (56).