Brevet FR2736889A1 — publié le 19970124

La présente invention concerne un aéronef à voilure tournante, tel que notamment un hélicoptère, du type combiné, ainsi qu'un élément structurel arrière pour un tel aéronef. Un aéronef à voilure tournante combiné est un appareil qui décolle à l'aide d'un rotor principal, comme un hélicoptère classique, mais qui, en vol d'avancement, utilise des moyens de propulsion et de sustentation supplémentaires, autres que le rotor principal, pour dépasser les limites de vitesse sinon imposées par les rotors usuels. Ainsi, un aéronef à voilure tournante combiné peut présenter des éléments de voilure fixes (ailes) pour augmenter sa portance à grande vitesse, des réacteurs ou une hélice pour fournir de la poussée. De nombreux projets dans ce sens ont été conçus dont aucun, cependant, n'est entièrement satisfaisant, cela pour de multiples raisons dont il est superflu d'entrer ici dans le détail. La présente invention, dans ce contexte, a pour objet un aéronef à voilure tournante combiné, ainsi qu'un élément structurel arrière pour un tel aéronef, aptes à fonctionner dans des conditions satisfaisantes de vol comme de sécurité. A cet effet, l'aéronef à voilure tournante, tel que notamment un hélicoptère, du type combiné comportant - un fuselage, - des éléments de voilure fixes, disposés de part et d'autre dudit fuselage, - au moins un rotor principal, - un rotor arrière anticouple, et - un propulseur à hélice arrière, disposé en bout de la poutre de queue dudit fuselage, est remarquable, selon l'invention, en ce que ledit propulseur à hélice arrière présente un carénage. Ainsi, le carénage autour de l'hélice propulsive arrière constitue une protection susceptible, d'une part, d'éviter des accidents vis-à-vis des personnels au sol. A cet égard, on doit noter que des accidents mortels de ce type se produisent plusieurs fois par an sur la flotte mondiale d'hélicoptères avec le rotor arrière classique, de plus petite dimension (diamètre) qu'une hélice propulsive. D'autre part, le carénage protège l'hélice contre des contacts avec l'environnement proche (arbres notamment) qui pourraient se produire lors de vols stationnaires dans des zones encombrées. Ce carénage permet donc l'utilisation pratique d'une hélice propulsive arrière, constituant par ailleurs, en soi, un moyen auxiliaire de poussée parfaitement adapté en termes de vitesse et d'accélération. Dans le cas où, en particulier pour des raisons de sécurité analogues et de façon connue, le rotor arrière anticouple présente un carénage, le carénage dudit rotor anticouple et le carénage dudit propulseur à hélice forment avantageusement un ensemble structurel, assurant la cohérence et la cohésion des deux carénages. De préférence, dans ce dernier cas, le carénage du rotor anticouple et le carénage du propulseur à hélice sont liés par un empennage vertical, muni d'un volet de dérive, et il peut être alors prévu, à l'extrémité supérieure libre de l'empennage vertical, un empennage horizontal. Par ailleurs, le carénage du rotor anticouple, l'empennage vertical et le carénage du propulseur à hélice peuvent constituer un ensemble structurel en une pièce. De plus, le carénage du rotor anticouple et le carénage du propulseur à hélice sont reliés par des bras de support et/ou un plan vertical inférieur. En outre, il peut être prévu, pour le rotor anticouple et le propulseur à hélice, un arbre d'entraînement commun lié à la boîte de transmission principale et dont le rotor anticouple peut être découplé, cela à grande vitesse. L'invention concerne également un ensemble structurel arrière pour aéronef à voilure tournante, tel que notamment un hélicoptère, du type combiné comportant - un fuselage, - des éléments de voilure fixes, disposés de part et d'autre dudit fuselage, - au moins un rotor principal, - un rotor arrière anticouple présentant un carénage, et - un propulseur à hélice arrière, disposé en bout de la poutre de queue dudit fuselage, remarquable, selon l'invention, en ce que ledit propulseur à hélice arrière présente un carénage, et en ce que ledit ensemble structurel est constitué par l'ensemble formé du carénage dudit rotor anticouple et du carénage dudit propulseur à hélice. On associe ainsi de façon positive les avantages des deux carénages, liés notamment à la sécurité au sol et en vol, comme on 1a vu ci-dessus. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en perspective schématique d'un exemple de réalisation d'un hélicoptère combiné selon l'invention. La figure 2 est une vue de côté de l'hélicoptère de la figure 1. La figure 3 est une vue de dessus de l'hélicoptère de la figure 1. La figure 4 est une vue de face de l'hélicoptère de la figure 1. Sur la figure 1, on a représenté un exemple d'hélicoptère combiné 1, réalisé conformément à l'invention. Comme cela est usuel, l'hélicoptère combiné 1 comprend un fuselage 2, à l'avant duquel est prévu le poste de pilotage 3, un rotor principal 4 destiné à entraîner en rotation des pales 5, esquissées sur la figure 1, grâce à un moteur et une boîte de transmission principale non représentés, et des éléments de voilure 6, 6 disposés de part et d'autre du fuselage 2 et munis de volets 7, au moins des volets destructeurs de portance pour permettre une mise en autorotation correcte de l'appareil. De plus, les éléments de voilure (aile) sont nécessaires pour assurer la portance à des vitesses élevées, au-delà de 300 à 350 km/h, étant donné la perte de performance du rotor principal à ces vitesses, tout en conservant une marge de manoeuvre importante à grande vitesse. Par ailleurs, il est prévu, au voisinage de l'extrémité de la poutre de queue 8, un rotor arrière anticouple 9, lequel est logé, dans cet exemple, dans un carénage 10 supportant de plus un empennage vertical 11, muni d'un volet de dérive 12 et lié, à son extrémité supérieure libre, à un empennage horizontal 13. Le volet de dérive 12 permet d'assurer la commande de l'appareil à grande vitesse. En bout de la poutre de queue 8, c'est-à-dire en fait à l'extrémité du carénage 10, il est agencé un propulseur à hélice auxiliaire 14, disposé à l'intérieur d'un carénage 15, sous forme de portion de cylindre de dimensions adaptées au diamètre et à 1"'encombrement" longitudinal de l'hélice 14, en entourant périphériquement cette dernière et en laissant dégagées ses faces avant et arrière. On notera que la disposition des empennages vertical 11 et horizontal 13 tient compte de la présence de l'hélice propulsive auxiliaire 14. Pour limiter les interactions entre l'empennage horizontal et l'hélice, autant que pour limiter l'interaction avec le souffle du rotor à faible vitesse, l'empennage horizontal 13 est placé en position haute.Comme représenté, le carénage 15 de l'hélice 14 est lié en un ensemble structurel 1A, d'une part, au carénage 10 du rotor 9 par un plan vertical inférieur 16 ainsi que par des bras de support 17 (un seul étant visible sur la figure 1) et, d'autre part, à l'empennage vertical 11. Avantageusement, l'ensemble 1A formé du carénage 15, de l'empennage vertical 11 et du carénage 10 peut constituer une seule pièce. Pour des raisons de clarté du dessin, l'ensemble structurel 1A est représenté en traits forts sur la figure 1. Le propulseur à hélice 14 est entraîné par un arbre d'entraînement 18 lié à la boîte de transmission principale. L'arbre 18 peut être commun au propulseur à hélice 14 et au rotor anticouple 9 auquel il est alors lié par une transmission adaptée comportant notamment le pignon conique 19. Dans ce cas, le rotor anticouple 9 doit pouvoir être débrayé de l'arbre d'entraînement 18 à grande vitesse. REVENDICATIONS 1. Aéronef à voilure tournante, tel que notamment un hélicoptère, du type combiné comportant - un fuselage (2), - des éléments de voilure fixes (6), disposés de part et d'autre dudit fuselage (2), - au moins un rotor principal (4), - un rotor arrière anticouple (9), et - un propulseur à hélice arrière (14), disposé en bout de la poutre de queue (8) dudit fuselage (2), caractérisé en ce que ledit propulseur à hélice arrière (14) présente un carénage (15). 2. Aéronef à voilure tournante selon la revendication 1, dans lequel ledit rotor arrière anticouple (9) présente un carénage (10), caractérisé en ce que le carénage (10) dudit rotor anticouple (9) et le carénage (15) dudit propulseur à hélice (14) forment un ensemble structurel. 3. Aéronef à voilure tournante selon la revendication 2, caractérisé en ce que le carénage (10) du rotor anticouple (9) et le carénage (15) du propulseur à hélice (14) sont liés par un empennage vertical (11), muni d'un volet de dérive (12). 4. Aéronef à voilure tournante selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend, à l'extrémité supérieure libre de l'empennage vertical (11), un empennage horizontal (13). 5. Aéronef à voilure tournante selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que le carénage (10) du rotor anticouple (9), l'empennage vertical (11) et le carénage (15) du propulseur à hélice (14) constituent un ensemble structurel en une pièce. 6. Aéronef à voilure tournante selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le carénage (10) du rotor anticouple (9) et le carénage (15) du propulseur à hélice (14) sont reliés par des bras de support (17) et/ou un plan vertical inférieur (16). 7. Aéronef à voilure tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu, pour le rotor anticouple (9) et le propulseur à hélice (14), un arbre d'entraînement commun (18) lié à la boîte de transmission principale et dont le rotor anticouple (9) peut être découplé. 8. Ensemble structurel arrière pour aéronef à voilure tournante, tel que notamment un hélicoptère, du type combiné comportant - un fuselage (2), - des éléments de voilure fixes (6), disposés de part et d'autre dudit fuselage (2), - au moins un rotor principal (4), - un rotor arrière anticouple (9) présentant un carénage (10), et - un propulseur à hélice arrière (14), disposé en bout de la poutre de queue (8) dudit fuselage (2), caractérisé en ce que ledit propulseur à hélice arrière (14) présente un carénage (15), et en ce que ledit ensemble structurel (1A) est constitué par l'ensemble formé du carénage (10) dudit rotor anticouple (9) et du carénage (15) dudit propulseur à hélice (14). 9. Ensemble structurel selon la revendication 8, caractérisé en ce que le carénage (10) du rotor anticouple (9) et le carénage (15) du propulseur à hélice (14) sont liés par un empennage vertical (11), muni d'un volet de dérive (12). 10. Ensemble structurel selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend, à l'extrémité supérieure libre de l'empennage vertical (11), un empennage horizontal (13). 11. Ensemble structurel selon la revendication 9 ou la revendication 10, caractérisé en ce que le carénage (10) du rotor anticouple (9), l'empennage vertical (11) et le carénage (15) du propulseur à hélice (14) constituent un ensemble structurel en une pièce. 12. Ensemble structurel selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que le carénage (10) du rotor anticouple (9) et le carénage (15) du propulseur à hélice (14) sont reliés par des bras de support (17) et/ou un plan vertical inférieur (16).