Brevet FR2772340A1 — publié le 19990618

La présente invention concerne un dispositif de secours constitué par un parachute spécial disposé sur le rotor de l'hélicoptère destiné en cas de panne mécanique à sustenter l'appareil de telle manière que celui-ci puisse se poser au sol sans risque de "CRASH'1 dangereux pour les occupants. Actuellement il n'éxiste aucun dispositif de secours permettant à un hélicoptère lors d'une panne mécanique d'importance: Panne de turbine ou de Réducteur par exemple, d'intervenir et empécher une chute de l'appareil qui se traduit par la destruction de celui-ci et la mort de l'équipage et des passagers. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à cet état de faits. I1 comporte selon une première caractéristique disposé sur le ROTOR, en TETE de MAT et au centre de celui-ci, un DOME en composites dans lequel un où des parachutes, avec leurs dispositifs d'ouvertures sont installés. Lorsqu'un problème d'importance survient,mécanique ou autre, dès lors le pilote ou l'ordinateur de bord passe en vol stationnaire. Le frein rotor est activé, le dôme composite s'ouvre et une fusée hisse un mini parachute d'aide à l'extraction et à l'ouverture qui s'ouvre aussitôt grace à un boudin qui se gonfle (à l'aide d'un gaz sous pression ou d'un dispositif pyrotechnique tel que ceux utilisés dans les AIR-BAG de voiture) à la périphérie de sa jupe constituée par le dôme de voilure. Ce parachute d'aide à l'éxtraction et à l'ouverture est relié au parachute principal qu'il extrait du dôme en composite placé sur le rotor. L'hélicoptère ayant commencé sa chute libre, le parachute principal s'extrait d'autant plus vite. Par le fait de la trainée du parachute d'extraction et d'aide à l'ouverture ainsi que de la voilure du parachute principal, la cellule de l'hélicopère demeure dans un position verticale. Dans le même temps, un boudin se gonfle à la périphérie de la jupe du dôme de la voilure du parachute principal, qui du fait que l'hélicoptère se trouve en chute libre accélère le remplissage de la voilure du parachute principal qui freine aussitôt la chute de l'hélicoptère. La chute avant ouverture des parachutes ne doit pas excéder 30 mètres. Le fait que la voilure du parachute principal s'ouvre très vite, des pressions élevées s'exercent sur celle-ci et afin d'éviter que cette dernière n ' explose, des ouvertures autorégulatrices de la pression s'ouvrent et laissent l'air s'échapper. La vitesse de chute diminuant, la pression redevient normale, les ouvertures autorégulatrices se referment et la descente se poursuit à une vitesse compatible avec un atterissage conforme aux valeurs établies pour la sécurité des biens et des personnes. Selon des modes particuliers de réalisation, l'ensemble parachute principal et parachute d'aide à l'extraction et à l'ouverture placé dans le dôme en composites, en tête de mât et afin d'annuler les éffêts de la force centrifuge qui pourrait induire des vibrations dans le rotor, un moteur électrique asservi électroniquement entraine l'ensemble en rotation inverse à celle du rotor. La vitesse de rotation est absolument identique à celle du rotor mais de sens inverse. De ce fait, le dôme en composites est stationnaire par rapport à la cellule de l'hélicoptère. L'ensemble des parachutes disposés dans le dôme en composites constitue un ensemble équilibré en atelier évitant tout risque de vibrations domageables au bon équilibre de l'hélicoptère. Le parachute principal peut être composé de plusieurs parachutes. Le câble de sustentation reliant le ou les parachutes à la tête de mât du rotor est solidaire d'une butée à rotule sur rouleaux ou billes afin d'éviter tout risque de torsion du câble de sustentation. Selon une seconde caractéristique, un dôme en composites placé au centre du rotor contient un parachute de faible volume (équivalent à un parachute individuel) dont le rôle est de maintenir la cellule de l'hélicoptère à la verticale dès l'apparition de l'incident mécanique. Des parachutes de sustentation sont disposés dans des conteneurs à même la cellule et de part et d'autre du mât rotor. Suivant cette seconde caractéristique, dès que survient la panne, l'ordinateur où le pilote, déclenche le larguage du parachute en tête de mât rotor qui est le parachute de stabilisation de l'hélicoptère dans sa position verticale. Le frein rotor est actionné de manière à stopper la rotation des pâles. De plus l'arrêt des pâles est subordonné à une position angulaire suivant que le rotor est constitué par 2/3/4/5/6 pâles. Cette position angulaire est impérative pour permettre le largage des parachutes sustentateurs. Pour se faire, un dispositif de crabotage s'enclenche en fin de rotation des pâles et positionne celles-ci suivant l'angle désiré. Les parachutes principaux de sustentation sont aussitôt largués. Un dispositif de catapultage peut être employé pour catapulter les parachutes au dessus des pâles du rotor. Ce dispositif peut être mécanique, pneumatique ou pyrotechnique, un dispositif de fusées peut aussi être employé pour extraire les parachutes. Dans tous les cas, dès que les parachutes sont largués, un boudin disposé sur le pourtour de la jupe du parachute se gonfle automatiquement permettant un remplissage extrément rapide de la voilure du fait de la chute de l'hélicoptère. La voilure des parachutes comporte des ouvertures autorégulatrices destinées à éviter l'éclatement de celle-ci. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de modes de réalisations, représentés schématiquement, à titre d'éxemples non limitatifs dans les dessins annexés dans lesquels: Planche 1/4 FIG 1- Vue de profil d'un hélicoptère constitué de: Cellule(l), Pâles rotor(2), Rotor anti-couple(3), Dôme composites (4) contenant le ou les parachutes de secours ou de stabilisation, Fusée(5) d'extraction. FIC 2- Vue identique à la FIG1 avec largage de la fusée (5). FIG Vue identique aux FIG 1 et 2 avec ouverture du dôme en composites (4), Extraction par la fusée(5) et le câble(7) du parachute d'extraction et d'aide à l'ouverture(8) muni de son boudin gonflable (9) disposé sur le pourtour de la jupe de la voilure. Des suspentes(ll) et du câble(7) relié au parachute principal non extrait de son condition nement. FIG 4- Vue identique à la FIG 3 avec extraction de la voilure(l0) de son boudin gonflable(9) du parachute principal de sustentation, relié par les suspentes(ll) et le câble de sustentation(7) à la cellule(l) de l'hélicoptère. Planche 2/4 FIG 5- Suite chronologique de la planche 1/4 et de la FIG 4 avec un hélicoptère dont le cellule(l) est sustentée par un câble(7) et des sus pentes(ll), un parachute principal de sustentation(l0) muni de son boudin gonflé(9) d'ouverture de la voilure qui est équipée d'ouvertures autorégulatrices de la pression de l'air permettant d'éviter tout risque d'éclatement de celle-ci. La voilure du parachute(l0) étant solidaire, par l'intermédiaire des suspentes(ll) et du câble(7), du parachute d'aide à l'extraction et à l'ouverture(8) équipé lui aussi d'un boudin gonflable (9), parachute relié à une fusée(5) servant à son extraction du dôme en composites (4) disposé en tête de mât rotor. FIG 6- Identique à la FIG 5 , mais en fonction du tonnage de l'hélicoptère, emploi de 3 parachutes de sustentation au lieu d'un seul. Planche 3/4 FIG 7- Vue de face d'un hélicoptère conventionnel avec sa cellule(l) et son rotor(2). FIG 8- Vue de face du même type d'hélicoptère que représenté sur la FIC mais équipé d'un ensemble de parachutes de secours pour hélicoptères comprenant: La cellule(1), les pâles rotor(2), un dôme en composites(4) contenant le parachute de stabilisation de la cellule(l) dans la position verticale, avec sa fusée(5) d'éxtraction et de propulsion, deux conteneurs(12) contenant les parachutes principaux de sustentation et leurs fusées(5) d'extraction et de propulsion. FIG 9- Vue identique à la FIG 8 mais de profil. FIG 10- Vus de dessus d'un hélicoptère avec sa cellue(l) ses pâles rotor(2), son dôme en composites(4) disposé au centre du rotor, en tête de mât, avec sa fusée d'extraction et propulsion (5) du parachute de stabilisation, les conteneurs(12) des parachutes principaux de sustentation et le rotor avec ses pâles(2) crabotées en position de largage. FIG 11- Vue identique à la FIG 10 mais de profil permettant de mieux visualiser l'emplacement des conteneurs(12) des parachutes principaux de sustentation ainsi que la position angulaire des pâles(2) du rotor par rapport à l'axe de la cellule(l) de l'hélicoptère. FIG 12- Vue identique à la FIG 11 avec les conteneurs(12) ouverts. Planche 4/4 FIG 13- Vue en perspective d'un hélicoptère(l) avec les pâles rotor(2) et le rotor anti-couple(3) craboté en position de largage. Le dôme en composites(4) est ouvert ainsi que les conteneurs(12) des parachutes principaux (10). Le parachute de stabilisation(8) avec son boudin gonflable (9) relié à la tête rotor(2) par le câble(7) est ouvert et sa fusée d'aide à l'extraction et à I'ouverture(5) pend le long de voilure, suspendue aux suspentes. Les parachutes principaux de sustenta tion(10), issus des conteneurs(12) sont reliés à la cellule de l'hélai coptère(l) par les suspentes(ll) et les câbles(7). Leurs fusées d'extraction et de propulsion(5) sont pendantes à l'extémité des suspentes(ll) et des câbles de traction(7). Les parachutes de sustentation (10) comportent un boudin gonflable (9) disposé sur la périphérie de la jupe de la voilure (10). Ce boudin est gonflé dès que le câble(7) de sustentation est tendu. En se gonflant, il décrit une circonférence dans laquelle l'air, dù à la chute de l'hélicoptère s ' engouffre remplissant d'autant plus vite la voilure (10). Des ouvertures (13) disposées sur la voilure autorégulent la pression de l'air dans cette dernière. Lorsque la pression à l'intérieur de la voilure est trop grande,les lèvres des ouvertures (13) qui sont reliées entre elles par les liaisons élastiques s'écartent permettant à l'air contenu dans la voilure de s'échapper et par là même à la pression de chuter jusqu'à une valeur compatible avec la résistance au déchirement de la voilure. Les liaisons élastiques sont étudiées pour refermer les ouvertures(l3) à une pression déterminée dans le dôme de la voilure(10) pression compatible avec une vitesse de chute et une charge déterminée. Ainsi tout risque d'éclatement de la voilure est évité par ouverture et fermeture automatique des ouvertures(l3) et régulation de la pression à l'intérieur de celle-ci. L'invention trouve son application dans l'aide à la sécurité des hélicoptères en général et particulièrement dans les hélicoptères mono-turbine pour lesquels ce dispositif est une aide précieuse à la sécurité. De plus et même dans le cas d'hélicoptères bi-turbines aucune sécurité n'est mise en place pour parer à une éventuelle panne ayant des conséquences souvent dramatiques avec perte des biens et des personnes. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux éxemples ci-dessus décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1/ Dispositif permettant l'emploi de parachutes pour la sustentation d'hélicoptères lors de graves problèmes techniques, caractérisé en ce qu'il comporte, en tête de mât rotor un dôme en composites (4) dans lequel sont disposés le où les parachutes de sustentation (10) et d'extraction et aide à l'ouverture (8) ainsi qu'une fusée (5) d'extraction qui propulse le parachute d'aide à l'extraction et à l'ouverture du parachute de sustentation et dont la jupe du dôme de voilure, tout comme celle du ou des parachutes de sustentation est équipée d'un boudin gonflable (9) qui par l'intermédiaire d'une bouteille de gaz sous pression ou d'un dispositif pyrotechnique, gonfle le dit boudin lorsque le câble (7) se tend, permettant de ce fait l'ouverture, instantané de la voilure du parachute d'extraction et d'aide à l'ouverture (8) et par la même l'extraction du ou des parachutes de sustentation (10) dont le boudin gonflable (9) se gonfle dès que le câble de sustentation (7) se tend permettant l'ouverture de la jupe du dôme de voilure qui, du fait de la chute de l'hélicoptère, se remplit instantanément, ce qui engendre à l'intérieur de la dite voilure des pressions élevées qui risqueraient de faire éclater celle-ci si des ouvertures autorégulatrices (13) ne permettaient de limiter la pression à l'intérieur de cette dernière, de plus le dôme en composites (4) contenant l'ensemble des parachutes (8) et (10) se trouvant en tête de mât rotor, des vibrations pourraient être engendrées si la charge n'est pas parfaitement équilibrée, pour pallier à cet inconvénient, le dôme est entraîné en contre rotation par rapport au rotor et donc aux pâles (2) par un moteur asservi à la vitesse de rotation du rotor de telle manière que l'effêt de la force centrifuge s'annule et que le dôme soit stationnaire par rapport à la cellule (1) mais pour pallier tout risque de déséquilibre, il est possible de placer les parachutes sustentateurs (10) dans des conteneurs (12) disposés directement sur la cellule (1) de l'hélicoptère, le dôme en composites (4) contenant alors un petit parachute (8) de la taille d'un parachute individuel ayant pour but, avant l'arrêt complet du rotor, de maintenir la cellule (1) à la verticale afin de ne pas gêner lors de l'arrêt des pâle rotor (2) et de leur crabotage suivant un angle défini de larguer les parachutes (10) de leurs conteneurs (12) à l'aide d'un dispositif de catapultage et des fusées (5) d'extraction qui vont tirer la voilure non encore déployée (10) vers le haut et par l'intermédiaire des suspentes (11) et du câble sustentateur (7) lors de son entrée en tension de déclencher le gonflement des boudins (9) qui vont ouvrir la jupe de la voilure (10) dans laquelle l'air va s'engouffrer du fait de la chute de l'hélicoptère et remplir presque instantanément la voilure créant de la sorte des pressions élevées à l'intérieur de celle-ci risquant de provoquer l'explosion de cette dernière si des ouvertures autorégulatrices (13) disposées sur la dite voilure (10) ne venaient réguler la pression par ouverture puis fermeture des ouvertures dont les lèvres sont maitenues par des liaisons élastiques permettant de réguler la pression de l'air. 2/ Dispositif selon la revendication 1,caractérisé en ce que l'ensemble des parachutes d'extraction et d'aide à l'ouverture(8) et parachutes de sustentation (10) sont disposés dans un dôme en composites (4) en tête de mât rotor de même que la fusée (5) de propulsion servant au largage du parachute d'extraction et d'aide à l'ouverture (8). Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dôme en composites (4) peut être entrainé en contre rotation par rapport au rotor et aux pâles (2) par un moteur dont la vitesse est asservie à la vitesse de rotation des pâles (2) mais de rotation inverse de manière à annuler les éffets de la force centrifuge et les risques de vibrations qu'elle ne manquerait pas d'entrainer. 4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dôme en composites (4) peut contenir 1 voir 2 ou 3 parachutes de sustentation (10) suivant la masse de l'hélicoptère. 5/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parachutes de sustentation (10) se trouvent disposés dans des conteneurs(12) sur la cellule même (1) et de part et d'autre de l'axe du rotor et des pâles (2) avec leurs fusées de propulsion (5) ainsi que leur dispositif de catapultage. 6/ Dispositif selon les revendications 1 et 5 caractérisé en ce qu'un parachute de stabilisation (8) est placé dans un dôme en composites (4) en tête de mât rotor permettant son largage avant l'arrêt total de la rotation des pâles (2) et dont la fonction est de maintenir la cellule (1) de l'hélicoptère verticale pour le largage des parachutes sustentateurs (10) à l'arrêt et après crabotage des pâles (2). 7/ Dispositif selon les revendications 1-5-6, caractérisé en ce que les pâles du rotor (2) doivent être crabotées suivant un angle déterminé à l'avance de telle manière à ne géner en rien le catapultage et le largage des parachutes sustentateurs (10) de leurs conteneurs (12), cet angle étant déterminé en fonction du nombre de pâles (2). 8/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les voilures des parachutes de sustentation (10) et d'extraction et aide à l'ouverture (8) sont pourvues à leur périphérie inferieure de leur jupe du dôme de voilure d'un boudin (9) qui se gonfle à l'aide de gaz sous pression ou d'un dispositif pyrotechnique du type de ceux employés pour les coussins gonflables appelés également "AIR-BAG" et par là même, sous la pression, le boudin (9) forme une circonférence telle une chambre à air de vélo dans laquelle l'air s'engouffre déployant de la sorte la voilure et remplissant cette dernière en un temps très bref car il suffit de quelques mètre de chute de l'hélicoptère pour que la voilure se remplisse. 9/ Dispositif selon les revendications 1 et 8 caractérisé en ce que les voilures des parachutes (8 et 10) comportes des ouvertures autorégulatrices (13) dont les bordures sont reliées entre elles par des dispositifs de liaisons élastiques permettant lorsque la pression à l'interieur de la voilure est trop forte et suivant le tarage du dispositif élastique que les bords s'écartent laissant l'air s'échapper et de ce fait la pression de décroître évitant de la sorte tout risque d'éclatement de la voilure. 10/ Dispositif selon les revendications 1-4-5-6-8-9, caractérisé en ce qu'un parachute (8) de petit volume sert à l'extraction et par là même d'aide à l'ouverture du ou des parachutes sustentateurs (10) qui doivent être extraits et déployés en un temps très bref limitant la chute à moins de 30 mètres avant que de n'être actifs. 11/ Dispositif selon l'ensemble des revendications caractérisé en ce que les fusées (5) permettant l'extraction quasiment instantanée des parachutes d'extraction et d'aide à l'ouverture ainsi que du parachute de stabilisation (8)(lorsque les parachutes de sustentation sont disposés dans des conteneurs (12) sur la cellule (1) ) évitent de la sorte la prise de vitesse en chute libre de l'hélicoptère.