Brevet FR2607106A1 — publié le 19880527

La présente invention se rapporte à un rotor auxi- liaire d'hélicoptère. Les rotors auxiliaires des hélicoptères de concep- tion avancée comportent généralement un moyeu central ayant deux ou plus de deux pales périphériques, dont chacune pré- sente un pied de pale avec deux perçages dans l'extrémité en regard du moyeu. Sur les rotors connus du type cité ci-dessus, chaque pale est reliée au moyeu au moyen d'un élément de liaison intermédiaire disposé entre la pale correspondante et le moyeu, et sensiblement coaxial à la pale. A une extrémité, ledit élément de liaison présente une chape ou fourche dans laquelle est engagé le pied de pale correspondant, et qui est reliée à la pale au moyen de deux broches. A l'autre ex- trémité, chaque élément de liaison est de forme tubulaire, et présente deux appendices axiaux délimitant un alésage pour le montage articulé de l'ensemble pale-élément de liai- son au moyeu, au moyen d'un joint sphérique, et un appendice latéral pour la liaison à un levier de changement de pas. Pour chacune desdites pales, le moyeu présente une lame sensiblement radiale, disposée sensiblement dans le plan de ladite pale correspondante. Chacune desdites lames s'étend à l'intérieur de l'extrémité tubulaire de l'élément de liaison correspondant et est reliée à ce dernier au moyen d'un palier axial élastomérique. De ce fait, il est clair que sur des types connus de rotors auxiliaires du type mentionné ci-dessus, la liaison des pales au moyeu est extrêmement complexe, en raison de la présence desdits éléments de liaison. De plus, la résistance demandée auxdits éléments de liaison contribue largement à augmenter le poids total du rotor auxiliaire dans son ensem- ble. Le but de la présente invention est de proposer un rotor auxiliaire conçu pour remédier aux inconvénients pré- cités. A cet effet, conformément à la présente invention, on propose un rotor auxiliaire d'hélicoptère comprenant un moyeu et au moins deux pales s'étendant radialement à partir dudit moyeu, chacune desdites pales comprenant un pied pour sa liaison audit moyeu, et une poutre, qui à son tour com- prend deux ailes s'étendant respectivement le long de l'intrados et le long de l'extrados de ladite pale; ledit moyeu comprenant un plateau central, et pour chacune desdi- tes pales, une lame s'étendant vers l'extérieur à partir du- dit plateau central et reliée à ladite pale correspondante; et ce rotor est caractérisé par le fait que lesdites deux ailes de chaque pale s'étendent de manière divergente le long dudit pied de pale, de telle sorte qu'elles forment une fourche ou chape dans laquelle est engagé ledit plateau. des i5 moyens à joint sphérique étant disposés entre ladite fourche et ledit plateau, chacune desdites lames s'étendant à l'intérieur de ladite fourche correspondante et des moyens à joint axial étant disposés entre chacune desdites lames et ladite poutre de ladite pale correspondante. Un mode de réalisation non limitatif de la présente invention sera décrit à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, sur lesquels La figure 1 représente une vue en coupe axiale par- tielle d'un mode de réalisation préférée d'un rotor auxi- liaire conforme aux enseignements de la présente invention, La figure 2 représente une vue en plan et en partie en coupe, avec des parties omises dans un but de simplicité. d'une pale du rotor de la figure l, La figure 3 représente une coupe le long de la ligne III-III de la figure 2, La figure 4 représente une coupe à plus grande échelle d'un détail de la figure 1, et La figure 5 représente une coupe d'un détail de la figure 4. Sur la figure 1, la référence 1 désigne un rotor auxiliaire d'hélicoptère, dont le moyeu 2 comprend un pla- teau 3 perpendiculaire à l'axe de rotation (non représenté) ou rotor 1, et à partir duquel s'étendent vers l'extérieur au moins deux lames 4 (dont une seulement est représentée) situées dans le plan du plateau 3 et chacune reliée à une pale correspondante 5. Commne représenté, en particulier sur les figures 2 et 3, chaque pale 5 comprend une poutre 6, ou longeron, de préférence réalisé en matériaux composites, et s'étendant sur toute la longueur de la pale correspondante 5, dont la poutre définit sensiblement la partie du bord d'attaque. Ladite poutre 6 présente une coupe sensiblement en forme de C, et comprend un noyau central avant 7 à partir duquel deux ailes 8 s'étendent vers l'arrière le long de l'intrados et de l'extrados de la pale 5, respectivement. La poutre 6 présente un revêtement 9 externe et tubulaire, qui, à son tour, comporte un revêtement 10 externe, en acier et stratifié, dont la partie avant, s'étendant au niveau du bord d'attaque de la pale 5, présente un revêtement anti- abrasion 11 supplémentaire. La partie du bord de fuite de chaque pale 5 est formée en nid d'abeilles 12 ayant une peau de couverture externe 13, dont la partie avant recouvre par- tiellement le revêtement en acier stratifié 10, afin de fixer le nid d'abeilles 12 à la poutre 6. Chaque pale 5 est sensiblement constituée d'une par- tie courante 14, s'étendant à partir du bout libre (non représenté) de la pale 5 et de section sensiblement constan- te, et d'un pied de pale 15 pour relier la pale 5 au moyeu 2. Lesdites deux parties de chaque pale 5 sont séparées par une nervure transversale 16 qui, comme représenté sur la fi- gure 3, est engagée entre les deux ailes 8 de la poutre 6. Le long de ladite partie courante 14, la poutre 6 garde une section sensiblement constante, et les ailes 8 sont mainte- nues sensiblement parallèles. A partir de la nervure 16. et vers l'intérieur, les ailes 8. comnme représentées sur la figure 1, comprennent des parties 17 qui divergent jusqu'à une seconde nervure 18 délimitant l'extrémité interne du nid d'abeilles 12. Les ailes 8 s'étendent au-delà de ladite ner- vure 18 et présentent de plus des parties parallèles respec- tives 19, dont les extrémités, tournées vers le bord de fuite de la pale correspondante 5, sont reliées par une pla- que de recouvrement 20 définissant, avec les parties 19 et le noyau 7 correspondant, un élément tubulaire 21 sensible- ment parallèle à l'axe longitudinal de la pale 5 et ouvert à io son extrémité tournée. vers le moyeu 2. Corrrne représenté sur la figure 2, la peau de revête- ment 13 s'étend au-delà de l'extrémité interne du nid d'abeilles 12 définie par la nervure 18, et enveloppe par- tiellement l'élément tubulaire 21 de façon à délimiter, en- tre la plaque 20 de l'élément tubulaire 21 et la nervure 18, une chambre 22 logeant deux dispositifs connus d'équilibrage statique 23 fixés à la nervure 18 et à la plaque 20 respec- tivement. Cormme représenté sur les figures 1 et 2, chaque par- tie 19 des ailes 8 forme, à l'extrémité libre de l'élément tubulaire 21, une saillie 24 s'étendant axialement par rap- port à la pale respective 5 et définissant, avec l'autre saillie 24 en regard, une fourche ou chape 25 pour supporter une broche 26. A cet effet, chaque saillie ou prolongement 24 présente un trou traversant 27, dont le bord est entouré par une bande de renforcement 28 réalisée en un matériau synthétique, et qui est enroulée autour du trou 27 corres- pondant et s'étend le long de tout le pied de pale 15 jusqu'à la nervure transversale 16. Des bagues coaxiales 29 correspondantes sont engagées et retenues à l'intérieur des trous 27, et les extrémités opposées de la broche 26 sont engagées dans ces bagues. La partie intermédiaire de la broche 26 traverse un trou diamétral 30 percé dans une rotule sphérique 31 d'un joint sphérique reliant la pale 5 au plateau 3. La rotule 31 est montée dans un trou 32 percé au travers du plateau 3 et engagée dans un insert 33 définissant un siège sphérique 34 pour la rotule 31. Corrmmme représenté en particulier sur les figures I et 4, chaque lame 4 s'étend axialement à l'intérieur de l'élément tubulaire correspondant 21, et présente, sur son extrémité libre, une tête 35 ayant un trou traversant 36 pa- rallèle aux trous 27 et dans lequel la partie centrale d'une Droche de pivotement 37 est engagée de manière à pouvoir 0 tourner, les extrémités opposées de ladite broche étant en saillie par rapport à la tête 35 et étant engagées respecti- vement dans des trous 38 ménagés au travers des bras d'une fourche axiale 39 d'une broche creuse 40 formant une partie ld'un joint axial 41 reliant la lame 4 à la pale 5 correspon- dante. Commne représenté en particulier sur la figure 4, le joint 41 est engagé dans un trou 42 formé au travers de la partie de nervure s'étendant entre les ailes 8 et comprend une coupelle 4.3 disposée de sorte que sa face concave soit tournée vers la lame 4 correspondante, et cette coupelle 43 comprend à son tour une paroi latérale cylindrique 45 ajustée de manière étanche à l'air dans le trou 42 et liée à la nervure 18, ainsi qu'une paroi d'extrémité 46, et une bride 47 s'étendant vers l'extérieur à partir de l'extrémité libre de la paroi 45 et ayant, commrne représenté sur la figu- re 5, deux oreilles 48 au travers de chacune desquelles est ménagé un trou débouchant taraudé 49. Le joint 41 comprend également une bague cylindrique en un matériau autolubrifiant, ajustée à l'intérieur de la paroi 45 de la coupelle 43, et ayant une surface interne 51 revêtue de TEFLON coopérant avec la surface externe de la broche 40, par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 52. Sur son extrémité en regard de la lame 4, la bague 50 pré- sente une bride 53 ayant deux trous traversants (non représentés) dans lesquels sont ajustées des vis respectives engagées dans les trous taraudés 49 pour fixer la bague 50 sur la coupelle 43. Cormme représenté sur la figure 4, la broche 40 pré- sente une fente axiale 54 en regard de la paroi d'extrémité 46 de la coupelle 43 et en commnunication avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un évent axial 55. Commne représenté sur la figure 2, les parties 19 des ailes 8 sont extérieurement recouvertes par des plaques mé- talliques respectives 56, qui enveloppent les extrémités ex- ternes des bagues correspondantes 29 et présentent des oreilles 57 respectives. Lesdites oreilles font saillie sen- siblement radialement à partir de l'élément tubulaire 21, et définissent une fourche 58 pour assembler, de manière régla- ble. une bielle 59 ayant, à une extrémité, une coupelle 60 de liaison à un levier de changement de pas (non représenté). Comme le montre clairement la description qui précè- de, chaque pale 5 du rotor 1 est reliée directement au moyeu 2, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des éléments de liaison intermédiaires, et peut être reliée directement au- dit levier de changement de pas. Par l'effet des caractéristiques fonctionnelles men- tionnées ci-dessus, le poids de la pale 5 telle que décrite, et en conséquence également; de l'ensemble du rotor 1, est considérablement réduit. De plus, le fait d'éliminer l'élément de liaison intermédiaires entre la pale 5 et le moyeu 2 assure une plus grande fiabilité du rotor 1, tout en permettant des coûts de fabrication réduits. REVEND ICATIONS 1. Rotor auxiliaire d'hélicoptère (1) comprenant un moyeu (2), et au moins deux pales (5) s'étendant radialement à partir dudit moyeu (2), chacune desdites pales comprenant un pied (15) pour la relier audit moyeu (2), et une poutre (b) qui, elle-même, comprend deux ailes (8) s'étendant res- pectivement le long de l'intrados et de l'extrados de ladite pale, ledit moyeu (2) comprenant un plateau central (3) et, pour chacune desdites pales (5), une lame (4) s'étendant vers l'extérieur à partir dudit plateau central (3), et re- liée à ladite pale (5) correspondante, caractérisé par le fait que lesdites deux ailes (8) de chacune desdites pales (5; s'étendent de manière divergente le long dudit pied de pale '15 de telle sorte qu'elles forment une chape (25) dans laquelle est engagé ledit plateau (3), des moyens for- mant joint sphérique (32, 33) étant disposés entre ladite chape (25) et ledit plateau (3), chacune desdites lames (4) s'étendant à l'intérieur de ladite chape (25) correspondante, et des moyens formant joint axial (41) étant disposés entre chacune desdites lames (4) et ladite poutre (6) de ladite pale (5) correspondante. 2. Rotor selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacune desdites pales (5) comprend au moins une première nervure transversale (18) située entre lesdites deux ailes (8) divergentes de ladite poutre (6) , lesdits moyens formant joint axial (41) étant disposés entre chacune desdites lames (4) et ladite nervure transversale correspon- dante (18). 3. Rotor selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens formant joint axial (41) compren- nent, pour chacune desdites pales (5), une broche (40) mon- tée pivotante sur une extrémité libre de ladite lame (4) correspondante, et une bague (50) dans laquelle ladite bro- che (40) est engagée de manière axialement coulissante, la- dite nervure (18) ayant un trou traversant (42) situé entre lesdites ailes divergentes correspondantes (8), et ladite bague (50) étant ajustée à l'intérieur dudit trou (42) cor- respondant avec interposition de moyens d'étanchéité (43). 4. Rotor selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'étanchéité comprennent une cou- pelle (43) ajustée dans ledit trou correspondant (42) de sorte que sa face concave soit tournée vers ladite lame (4) correspondante, et fixée à ladite nervure (i8) correspondan- te, des moyens de blocage amovibles étant prévus pour blo- quer axialement chacune desdites bagues (50) sur ladite coupelle (43) correspondante. 5. Rotor selon l'une des revendications 1 à 4 précé- dentes, caractérisé par le fait que ladite chape (25) est fermée latéralement de manière à former un élément tubulaire (21) dans lequel est engagée ladite lame (4) correspondan- te, des moyens (60) pour relier ladite pale (5) correspon- dante à un levier de changement de pas faisant latéralement saillie à partir dudit élément tubulaire (21) et étant soli- darisés à ce dernier. 6. Rotor selon l'une des revendications 1 à 5 précé- dentes, caractérisé par le fait que chacune desdites pales (5) comprend une nervure- intermédiaire (16), et en ce que lesdites deux ailes (8) correspondantes divergent à partir de ladite nervure intermédiaire (16).