Brevet FR2863583A1 — publié le 20050617

Carénage de rotor de giravion La présente invention concerne un carénage permettant de réduire les vibrations engendrées sur la structure d'un giravion en vol de translation par l'écoulement aérodynamique de l'air se trouvant en aval du rotor principal et des capots disposés au-dessus du fuselage de ce giravion. Il est d'usage de désigner par sillage cet écoulement aérodynamique. Ce terme sera retenu par la suite par raison de commodité bien qu'il soit impropre puisqu'un sillage correspond en principe à une région, en aval d'un obstacle disposé dans un fluide en mouvement, dans laquelle le fluide est en repos relatif par rapport à l'obstacle. Lors du vol en translation d'un giravion, le sillage impacte la dérive et/ou l'empennage en positions respectives sensiblement verticale et horizontale de ce giravion, généralement fixés à l'extrémité arrière du fuselage désignée par le vocable poutre de queue par l'homme du métier. Cet impact engendre des vibrations, communément dénommées tail shake dans la technique aéronautique. Ces 20 vibrations sont alors transmises à l'ensemble du giravion et présentent de nombreux inconvénients, notamment: - pour le confort de l'équipage et des passagers, - pour la fatigue des pièces et des équipements, et - pour le fonctionnement des systèmes d'armes du giravion 25 lorsque celui-ci en possède. On connaît, par le document US 3181815, une coupole agencée sur la tête du rotor. Au cours d'un vol en translation, cette coupole crée une portance aérodynamique et dévie de ce fait le sillage vers le bas, principalement vers la poutre de queue et non plus vers l'empennage et la dérive du giravion. L'effet tail shake est alors fortement diminué. Cependant, à partir d'une incidence relativement importante du giravion dite incidence critique, il se produit un décollement de la couche limite par rapport à cette coupole. II est connu par ailleurs que le décollement de la couche limite d'un corps en mouvement entraîne une diminution brutale de la portance de ce corps. Dans ces conditions, la portance de la coupole baissant, l'effet bénéfique de cette coupole est atténué, voire même supprimé. La présente invention a par conséquent pour objet de remédier à cet inconvénient en déviant le sillage d'un giravion vers 15 sa poutre de queue quelque soit l'incidence de ce giravion. Selon l'invention, un carénage agencé sur un rotor de giravion, comprenant une coupole maintenue sur l'extrémité de la tête du rotor, comporte au moins un organe déflecteur d'air fixé sur cette coupole. Avantageusement, cet organe déflecteur d'air a la forme d'un anneau ayant le même axe de rotation que la coupole et le rotor. En outre, cet anneau possède une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - il est relié à la coupole par au moins trois entretoises, il a une largeur comprise entre 10 et 20% du diamètre de la coupole, - il a un profil mince, ce profil mince étant plat ou incurvé, - il a un profil épais, symétrique ou non, - le profil épais comporte un bord d'attaque et un bord de fuite arrondis, - le profil épais comporte un bord d'attaque anguleux et un 5 bord de fuite arrondi, - le profil épais comporte un bord d'attaque arrondi et un bord de fuite anguleux, - le bord d'attaque de l'anneau étant séparé de la coupole par une première distance, le bord de fuite de l'anneau étant séparé de la coupole par une deuxième distance, cette première distance est égale à la deuxième distance, - la première distance est supérieure à la deuxième distance, - la première distance est inférieure à la deuxième distance. Par ailleurs, les entretoises auront de façon avantageuse une 15 hauteur comprise entre 3 et 10% du diamètre de la coupole. La présente invention et ses avantages apparaîtront maintenant avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit, avec des exemples de réalisation donnés à titre illustratif en se référant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue schématique d'un giravion équipé d'un carénage selon l'invention, - la figure 2, une coupe transversale d'un carénage de rotor selon un premier mode de réalisation, et - la figure 3, une coupe transversale d'un carénage de rotor 25 selon un deuxième mode de réalisation. Les éléments présents sur les deux figures sont affectés d'une seule et même référence. La figure 1 présente une vue schématique d'un giravion 1 notamment pourvu d'un rotor 9, d'une poutre de queue 91, d'une dérive 92 et d'un empennage 93. Cette figure présente de plus une coupe transversale d'un carénage C selon l'invention agencé à l'extrémité 10 de la tête du rotor 9. La figure 2 présente une coupe transversale d'un carénage C de rotor de giravion selon un premier mode de réalisation de 10 l'invention. Le carénage C est avantageusement composé d'un organe déflecteur d'air D et d'une coupole 5 de type connu. Cet organe déflecteur d'air D est pourvu de trois entretoises 4 et d'un anneau 6 ayant le même axe de rotation A que le rotor 9 et la coupole 5, les entretoises 4 permettant de fixer l'anneau 6 sur la coupole 5. L'anneau 6 a la forme d'un profil mince dans une coupe diamétrale, c'està-dire un profil pour lequel l'extrados 61 est parallèle à l'intrados 62. Ce profil mince peut être plat mais sera de préférence incurvé, c'est-àdire du type profil avec courbure. En vol de translation, l'anneau 6 a deux effets aérodynamiques importants. D'une part, au niveau du profil amont 20, l'anneau 6 crée une portance aérodynamique qui vient s'ajouter à la portance de la coupole 5. Cette amélioration est d'autant plus notable que la faculté du carénage C à dévier le sillage vers la poutre de queue est directement proportionnelle à la portance de ce carénage C. D'autre part, au niveau du profil aval 21, cet anneau permet, de réinjecter une partie du flux d'air dans la zone de décollement 22 de la coupole 5. En cas d'incidences importantes du giravion, ce flux d'air réinjecté empêchera le décollement de la couche limite de la coupole 5. Par conséquent, l'hypersustentation ainsi créée maintient la portance du carénage C à un niveau acceptable quelque soit l'incidence du giravion. La figure 3 présente un second mode de réalisation. L'anneau 6' a dans ce cas un profil épais, c'est-à-dire un profil pour lequel l'extrados 61' et l'intrados 62' sont constitués de deux lignes courbes non parallèles. Ce profil épais améliore sensiblement les performances aérodynamiques de l'anneau 6'. Plus précisément, le profil épais a un bord d'attaque sensiblement arrondi et un bord de fuite en principe anguleux. Un tel profil est généralement obtenu par la superposition d'une loi d'épaisseur et d'une loi de cambrure, cette dernière déterminant la portance du profil à incidence nulle. Un tel profil est donc généralement dissymétrique. Lorsque la cambrure est nulle, le profil est alors symétrique, et la portance est nulle à incidence nulle. Toutefois, le profil épais peut avoir également un bord de fuite épais comme c'est le cas par exemple pour un profil elliptique. A contrario, dans une autre forme de l'invention, le profil épais comporte un bord d'attaque anguleux et un bord de fuite arrondi. De plus, l'expérience démontre que le fonctionnement du carénage C est optimisé lorsqu'il possède les caractéristiques géométriques suivantes: la largeur L de l'anneau 6' a une valeur comprise entre 10% et 20% de la valeur du diamètre c1 de la coupole 5, - la hauteur H de l'entretoise 4 a une valeur comprise entre 3% et 10% de la valeur du diamètre 1 de la coupole 5, et - le bord d'attaque 63 de l'anneau 6' étant séparé de la coupole 5 par une première distance LI, le bord de fuite 64 de l'anneau 6' étant séparé de la coupole 5 par une deuxième distance L2, cette distance LI est égale à la distance L2. Selon une première variante de ces modes de réalisation, une pluralité d'anneaux 6 seront agencés sur la coupole 5. Selon une deuxième variante de ces modes de réalisation, la 10 distance LI est supérieure à la distance L2. Selon une troisième variante de ces modes de réalisation, la distance LI est inférieure à la distance L2. Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention. 7 REVENDICATIONS, 1. Carénage C agencé sur un rotor 9 de giravion, comprenant une coupole 5 maintenue sur l'extrémité 10 de la tête du rotor 9, caractérisé en ce qu'il comporte également au moins un organe déflecteur d'air D fixé sur ladite coupole 5. 2. Carénage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe déflecteur d'air D est un anneau 6,6' ayant le même axe de rotation que le rotor 9 et la coupole 5. 3. Carénage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit anneau 6,6' est fixé sur la coupole 5 par au moins trois entretoises 4. 4. Carénage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur L dudit organe déflecteur d'air D a une valeur comprise entre 10 et 20% du diamètre 1 de la coupole 5. 5. Carénage selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce que la hauteur H de ladite entretoise 4 a une valeur comprise entre 3 et 10% du diamètre IV de la coupole 5. 6. Carénage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit anneau 6,6' a un profil mince. 7. Carénage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit profil mince est plat. 8. Carénage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit profil mince est incurvé. 9. Carénage selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit anneau 6,6' a un profil épais symétrique. 10. Carénage selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit anneau 6,6' a un profil épais dissymétrique. 11. Carénage selon l'une quelconque des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que ledit profil épais comporte un bord d'attaque arrondi et un bord de fuite anguleux. 12. Carénage selon l'une quelconque des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que ledit profil épais comporte un bord d'attaque 20 et un bord de fuite arrondis. 13. Carénage selon l'une quelconque des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que ledit profil épais comporte un bord d'attaque anguleux et un bord de fuite arrondi. 14. Carénage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, le bord d'attaque 63 de l'anneau 6,6' étant séparé de la coupole 5 par une première distance LI, le bord de fuite 64 de l'anneau 6,6' étant séparé de la coupole 5 par une deuxième distance L2, ladite première distance LI est égale à ladite deuxième distance L2. 15. Carénage selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ladite première distance LI est supérieure à ladite deuxième distance L2. 16. Carénage selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ladite première distance LI est inférieure à 15 ladite deuxième distance L2.