Brevet FR2683504A1 — publié le 19930514

La présente invention concerne un système anticouple à rotor arrière pour hélicoptère. On sait que de tels systèmes anticouple comportent un rotor arrière disposé à l'extrémité de la queue de5 l'hélicoptère et destiné à produire un couple s'opposant au couple induit sur le fuselage par l'entraînement en rotation du rotor principal L'entraînement en rotation de ce rotor arrière est effectué par une boîte de transmission arrière disposée coaxialement audit rotor10 arrière et entraînée en rotation par un arbre de trans- mission disposé dans le plan longitudinal médian du fuselage de queue et relié à la boîte de transmission principale Cet arbre de transmission est implanté à l'extérieur ou à l'intérieur de la queue, et peut être15 guidé par des paliers répartis le long de celle- ci, ou relié à celle-ci par un ou plusieurs dispositifs limi- tant ses vibrations Lorsque, de façon connue, ledit rotor arrière est avantageusement entouré d'un carénage permettant d'améliorer ses performances et la sécurité,20 ledit carénage est percé d'un passage longitudinal central que traverse ledit arbre de transmission pour atteindre la boîte de transmission arrière Sur cer- taines réalisations connues, lors de sa traversée de la veine aérodynamique constituée par le volume intérieur25 dudit carénage, l'arbre passe à l'intérieur d'une coque profilée qui peut former l'un des bras du bâti suppor- tant la boîte de transmission à l'intérieur du carénage. Une telle disposition est, par exemple, montrée dans le brevet FR-A-1 511 006 La présence de ce passage longi-30 tudinal central impose, pour pouvoir monter l'arbre de transmission, que celui- ci soit en au moins deux par- ties, de façon à glisser la partie arrière dans ce passage longitudinal, puis à la raccorder, au niveau du palier le plus proche du rotor arrière, au restant de l'arbre de transmission, au moyen d'un accouplement démontable, ce qui complique mécaniquement l'ensemble et en augmente la masse et le coût. L'arbre de transmission ou la coque profilée qui l'en- toure doit être disposé à une certaine distance des pales du rotor arrière pour éviter un effet de sirène dû aux interactions aérodynamiques provoquées par le passage desdites pales à proximité immédiate de l'un ou10 de l'autre Or, lorsqu'il s'agit d'un hélicoptère de faible masse, le carénage est transversalement d'épais- seur réduite de sorte qu'il n'est pas possible de respecter une distance suffisante et qu'il en résulte une génération importante de bruit par son système15 anticouple. De plus, ledit passage pour l'arbre de transmission à travers le carénage est situé à l'endroit critique o les efforts sur la dérive et sur le rotor anticouple sont repris par la poutre de queue de l'hélicoptère Il20 impose donc d'installer des renforts structuraux dans cette zone Par ailleurs, dans ce système connu, l'arbre de transmission se trouve sensiblement dans l'axe de la dérive de l'hélicoptère, ce qui n'est pas optimum En effet, cet emplacement est le meilleur pour y loger un25 bras radial de support de la boîte de transmission arrière. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. A cet effet, selon l'invention, le système anticouple pour un hélicoptère à fuselage allongé vers l'arrière comprenant un moteur entraînant une boîte de transmis- sion principale, ledit moteur et ladite boîte de transmission principale étant disposés dans la partie centrale dudit fuselage et ledit système anticouple comportant: un rotor arrière anticouple dont l'axe est transversal par rapport audit fuselage et qui est situé à l'ex- trémité arrière dudit fuselage; un carénage définissant une veine aérodynamique dans laquelle est logé coaxialement ledit rotor arrière, ladite veine comportant un bord de fuite du côté aval du flux d'air soufflé par ledit rotor arrière dans son mode de fonctionnement principal; une boîte de transmission arrière disposée dans ladite veine et apte à entraîner en rotation ledit rotor arrière; et un arbre de transmission rotatif reliant la boîte de transmission principale à la boîte de transmission arrière; est remarquable en ce que ledit arbre de transmission passe au voisinage dudit bord de fuite de la veine20 aérodynamique. Ainsi, l'arbre de transmission est facilement implanta- ble, puisqu'il n'a pas à traverser le carénage, ce qui supprime les contraintes évoquées précédemment, et on peut adapter la taille du carénage pour obtenir une25 distance suffisante entre cet arbre de transmission et le plan de rotation des pales du rotor arrière, pour, d'une part atténuer le bruit engendré et, d'autre part, réduire l'encombrement de la boîte de transmission arrière. On remarquera que, pour que ledit arbre de transmission passe au voisinage dudit bord de fuite de la veine aérodynamique, on peut envisager: soit de décaler, transversalement au plan longitudinal médian de la partie arrière du fuselage de l'hélicoptère, la sortie de la boîte de transmission principale, ledit arbre de transmission restant parallèle audit plan; soit de maintenir ledit arbre de transmission dans le plan longitudinal médian de la partie arrière du fuselage de l'hélicoptère, l'extrémité de cette partie arrière portant ledit rotor anticouple étant disposée obliquement par rapport à ce plan; ou bien encore, de disposer ledit arbre de transmis- sion obliquement par rapport au plan longitudinal médian de la partie arrière du fuselage de l'hélicop- tère. C'est cette dernière solution qui sera décrite plus en détail par la suite. De plus, grâce à l'invention, l'arbre de transmission peut être d'une seule pièce, ce qui en diminue la complexité mécanique, la masse et le coût. De préférence, l'arbre de transmission traverse une échancrure pratiquée dans ledit bord de fuite de la veine et ouverte vers l'extérieur Ainsi, on peut donner une longueur suffisante à la veine pour obtenir un bon rendement aérodynamique sans rendre trop oblique l'arbre de transmission. Avantageusement, entre lesdites boîtes de transmission principale et arrière, l'arbre de transmission est logé dans une goulotte ménagée dans la queue et éventuelle- ment dans la partie arrière dudit fuselage. On peut optimiser la position de cet arbre de transmis- sion en l'implantant, au niveau du rotor arrière, dans30 le sillage, par rapport à l'air soufflé par ledit rotor arrière, d'un bras de fixation de la boîte de transmission arrière à la structure de la veine, ce qui masque cet arbre de transmission et évite ainsi de perturber l'écoulement de l'air soufflé par le rotor arrière. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments sembla- bles. La figure 1 est une vue en perspective d'un hélicoptère léger pourvu d'un système anticouple conforme à la présente invention. La figure 2 est une vue en perspective de la partie arrière de l'hélicoptère de la figure 1, du côté de la boîte de transmission arrière. La figure 3 est une vue en plan partielle avec coupe de l'hélicoptère de la figure 1. La figure 4 montre, en coupe verticale agrandie selon la ligne IV-IV de la figure 3, le rotor arrière caréné anticouple. Les figures 5 et 6 sont des coupes agrandies respective- ment selon les lignes V-V et VI-VI de la figure 3. L'hélicoptère léger H, conforme à la présente invention et montré par la figure 1, comporte un système anticou- ple arrière 1 Son fuselage comporte une partie centrale25 2 prolongée vers l'arrière par une queue 3 Dans la partie centrale 2 est implanté un moteur 4 entraînant une boîte de transmission principale 5 Le système anticouple 1, disposé à l'extrémité de la queue 3 opposée à la partie avant 2, comporte un rotor arrière anticouple 6, dont l'axe 6 A est transversal par rapport au fuselage 2,3 et qui est pourvu de pales 6 P Un carénage 7 définit une veine aérodynamique en forme de tunnel cylindrique 7 T dans lequel est logé coaxialement5 ledit rotor arrière 6, ce dernier étant implanté à proximité du bord d'attaque 7 A de ce tunnel 7 T et soufflant de l'air vers le bord de fuite 7 F dudit tunnel 7 T. Le carénage 7 est disposé à la base de la dérive verti- cale DV de l'hélicoptère H. Une boîte de transmission arrière 8 est couplée à ce rotor arrière 6 afin de l'entraîner en rotation Un arbre de transmission 9 rotatif relie la boîte de transmission principale 5 à la boîte de transmission15 arrière 8, ce qui assure l'entraînement en rotation du rotor arrière 6. Une échancrure 10 est ménagée dans le bord de fuite 7 F du carénage 7, donc du côté de ce carénage 7 opposé au plan de rotation des pales 6 P du rotor arrière 6, pour20 le passage de l'arbre de transmission 9, et comporte une ouverture latérale de taille suffisante pour permettre une implantation directe de cet arbre de transmission 9, et assurant le respect d'une certaine distance entre le rotor arrière 6 et l'arbre de transmission 9 Des bras25 de fixation 11, par exemple au nombre de trois, assurent la fixation de la boîte de transmission arrière 8 supportant le rotor arrière 6 par rapport à la structure du tunnel 7 T L'arbre de transmission 9, d'une seule pièce, est oblique par rapport au plan longitudinal30 médian P de la queue 3 et passe à l'extérieur de la queue 3, en étant guidé par des paliers 12 répartis de place en place le long de cette queue 3. Afin de limiter les perturbations aérodynamiques dues à l'échancrure 10 et à l'arbre de transmission 9, comme le montre la figure 4, l'un des bras de fixation 11, supportant le rotor arrière 6 et la boîte de transmis-5 sion arrière 8, est avantageusement disposé dans le même plan axial, par rapport à l'axe 6 A du rotor arrière 6, que l'arbre de transmission 9 et l'échancrure 10, de sorte que ledit arbre de transmission se trouve dans le sillage de l'air soufflé par le rotor arrière 6. L'arbre de transmission 9 est logé dans une goulotte 13, oblique par rapport au plan longitudinal médian P de la queue, comme le montrent clairement les figures 5 et 6. La goulotte 13 est ouverte vers l'extérieur et est ménagée dans la structure coque de la queue 3 Elle15 contribue à augmenter la rigidité de celle-ci Ceci est particulièrement avantageux lorsque cette queue 3 est constituée de pièces moulées 3 M en matériau composite et assemblées, auxquelles il est aisé de donner la forme voulue pour former la goulotte 13 Si les lignes d'assem-20 blage 14 de ces pièces moulées 3 M sont disposées longi- tudinalement à la queue 3, la forme de ces pièces moulées 3 M peut être adaptée pour recevoir ou comporter une telle goulotte 13, formant une sorte de rainure en surface de la queue 3 En particulier, une ligne d'as-25 semblage 14 de ces pièces moulées 3 M en deux demi- coquilles peut être située au niveau de cette rainure, ce-qui permet de cacher les moyens d'assemblage 15 de ces pièces moulées 3 M Comme le montre la différence de position relative, entre ces figures 5 et 6, entre30 l'arbre de transmission 9 et le plan médian P, la direction de cette goulotte 13 est oblique par rapport à la direction longitudinale de cette queue 3, sensible- ment circulaire dans cet exemple, afin d'aboutir près du bord de fuite 7 F du carénage 7 La figure 5 montre que35 le raccordement de l'arbre de transmission 9 sur la boîte de transmission principale 5 est situé au voisi- nage du plan médian P. On voit ainsi que, grâce à l'invention, la disposition oblique de l'arbre 9 d'une seule pièce évite le perçage5 d'un passage axial dans le carénage 7 et donc l'affai- blissement de celui-ci, qui sert de base à la dérive verticale DV Par suite, on obtient une transmission optimale des efforts entre ladite dérive DV et la poutre de queue 3. REVENDICATIONS 1 Système anticouple ( 1) pour un hélicoptère à fuselage ( 2,3) allongé vers l'arrière comprenant un moteur ( 4) entraînant une boîte de transmission principale ( 5), ledit moteur ( 4) et ladite boîte de transmission prin- cipale ( 5) étant disposés dans la partie centrale ( 2) dudit fuselage, et ledit système anticouple ( 1) compor- tant: un rotor arrière ( 6) anticouple dont l'axe ( 6 A) est transversal par rapport audit fuselage ( 2,3) et qui est situé à l'extrémité arrière dudit fuselage ( 2,3); un carénage ( 7) définissant une veine aérodynamique ( 7 T) dans laquelle est logé coaxialement ledit rotor arrière ( 6), ladite veine ( 7 T) comportant un bord de fuite ( 7 F) du côté aval du flux d'air soufflé par ledit rotor arrière ( 6) dans son mode de fonctionne- ment principal; une boîte de transmission arrière ( 8) disposée dans ladite veine ( 7 T) et apte à entraîner en rotation ledit rotor arrière ( 6); et un arbre de transmission ( 9) rotatif reliant la boîte de transmission principale ( 5) à la boîte de trans- mission arrière ( 8); caractérisé en ce que ledit arbre de transmission ( 9) passe au voisinage dudit bord de fuite ( 7 F) de la veine ( 7 T). 2 Système anticouple ( 1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre de transmission ( 9) est disposé obliquement par rapport au plan longitudinal médian de la partie arrière du fuselage de l'hélicop- tère. 3 Système anticouple ( 1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'arbre de transmission ( 9) est d'une seule pièce. 4 Système anticouple ( 1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'arbre de transmission ( 9) traverse une échancrure ( 10) pratiquée dans ledit bord de fuite ( 7 F) de la veine ( 7 T) et ouverte vers l'exté- rieur. Système anticouple ( 1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'arbre de transmission ( 9) est logé dans une goulotte ( 13) formée dans la partie arrière ( 3) dudit fuselage ( 2,3). 6 Système anticouple ( 1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel ladite boîte de transmission arrière ( 8) est fixée dans ladite veine grâce à des bras de fixation ( 11) radiaux la reliant à la périphérie de ladite veine, caractérisé en ce que l'arbre de transmission ( 9) est20 situé, au niveau du rotor arrière ( 6), dans le sillage, par rapport au flux d'air soufflé par ledit rotor arrière ( 6), d'un bras de fixation ( 11) de la boîte de transmission arrière ( 8) à la structure de la veine ( 7 T).