Brevet FR3011030A1 — publié le 20150327

Ensemble de pale d'hélice Les véhicules actuels, tels que les aéroglisseurs, peuvent comporter des pales d'hélice pour produire une force de propulsion. Les pales d'hélice peuvent être exposées à des environnements qui attaquent par l'érosion des parties des pales d'hélice. Des défaillances de l'hélice peuvent être provoquées par des entailles dues au sable et aux pierres. Selon un aspect, un mode de réalisation de l'invention concerne un ensemble de pale d'hélice comprenant une pale d'hélice ayant un bord d'attaque, un élément de protection remplaçable, pouvant être installé de façon sélective sur la pale d'hélice pour recouvrir au moins le bord d'attaque, et des éléments de fixation multiples reliant de manière sélective l'élément de protection remplaçable à la pale d'hélice, au moins un des éléments de fixation multiples ne s'étendant pas au-delà de l'extérieur de l'élément de protection remplaçable. L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels -la figure 1 représente un mode de réalisation schématique d'un environnement dans lequel un ensemble de pale d'hélice peut être utilisé, -la figure 2 est une vue de dessus d'un ensemble de pale d'hélice selon un mode de réalisation de l'invention, -la figure 3 est une vue en coupe d'une partie d'un ensemble de pale d'hélice selon un mode de réalisation de l'invention, -la figure 4 est une autre vue en coupe d'une partie d'un ensemble de pale d'hélice de la figure 3, et -la figure 5 est une vue en coupe d'une partie d'un ensemble de pale d'hélice selon un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente de façon schématique un véhicule, en particulier un aéroglisseur 8, dans lequel un ensemble de pale d'hélice 10 peut être utilisé. Il faut noter que l'ensemble de pale d'hélice 10 peut être utilisé dans n'importe quel véhicule et aéroglisseur appropriés. La figure 2 représente un ensemble de pale d'hélice 10 comportant une pale d'hélice 12, un élément de protection remplaçable 14 et des éléments de fixation 16 multiples. La pale d'hélice 12 peut avoir la configuration d'un élément aérodynamique. La pale d'hélice 12 peut comprendre une surface avant 20 et une surface arrière (non représentée) délimitées par un bord d'attaque 22, un bord de fuite 24 et un bord d'extrémité 26 qui s'étend entre le bord d'attaque 22 et le bord de fuite 24. L'élément de protection remplaçable 14 peut être installé de façon sélective sur la pale d'hélice 12 pour recouvrir au moins le bord d'attaque 22 de la pale d'hélice 12. Dans l'exemple illustré, l'élément de protection remplaçable 14 recouvre le bord d'attaque 22 et le bord d'extrémité 26. D'autre part, l'élément de protection remplaçable 14 est représenté comme étant à segments multiples, bien que cela ne soit pas nécessaire. Dans l'exemple montré, deux des segments multiples sont utilisés pour recouvrir la majeure partie du bord d'attaque 22, tandis qu'un tiers est utilisé pour recouvrir le bord d'extrémité 26. En variante, dans une configuration à segments multiples, un premier segment peut recouvrir le bord d'attaque 22 et un deuxième segment peut recouvrir le bord d'extrémité 26. Il est envisageable qu'il puisse ne pas y avoir d'élément de protection remplaçable 14 sur le bord de fuite 24. Les éléments de fixation 16 multiples peuvent relier l'élément de protection remplaçable 14 de façon sélective à au moins une surface parmi la surface avant 20 et la surface arrière (non représentée). Au moins un des éléments de fixation 16 multiples ne s'étendra pas au-delà de l'extérieur de l'élément de protection remplaçable 14. Il est envisageable que l'ensemble des éléments de fixation 16 multiples ne s'étende pas au-delà de l'extérieur de l'élément de protection remplaçable 14. Dans l'exemple illustré, les éléments de fixation 16 multiples relient l'élément de protection remplaçable 14 fonctionnellement à la fois à la surface avant et à la surface arrière de la pale d'hélice 12. Plus particulièrement, les éléments de fixation 16 multiples alternent entre les surfaces avant et arrière sur la longueur de la pale d'hélice 12. Bien qu'aucun élément de fixation 16 ne soit représenté comme fixant l'élément de protection remplaçable 14 à la surface arrière au niveau du bord d'extrémité 26 de la pale d'hélice 12, il faut savoir que des éléments de fixation 16 peuvent fixer l'élément de protection remplaçable 14 à la surface arrière à cet endroit. La figure 3 représente un exemple d'une partie d'une pale d'hélice, d'un élément de protection remplaçable et d'un élément de fixation, qui peuvent être utilisés dans un ensemble de pale d'hélice, y compris l'ensemble de pale d'hélice 10. La pale d'hélice 112, l'élément de protection remplaçable 114 et l'élément de fixation 116 étant similaires à ceux décrits plus haut, les pièces identiques seront donc désignées par des références identiques, augmentées de 100, sachant que, sauf indication contraire, la description des pièces identiques de l'ensemble de pale d'hélice 10 s'applique à l'ensemble de pale d'hélice comportant la pale d'hélice 112, l'élément de protection remplaçable 114 et l'élément de fixation 116. Comme dans le mode de réalisation décrit plus haut, la pale d'hélice 112 comporte une surface avant 120 et une surface arrière 118, ainsi qu'un bord d'attaque (non visible), un bord de fuite (non visible) et un bord d'extrémité 126. Une différence réside dans le fait que la pale d'hélice 112 est représentée en tant que corps composite comprenant une âme en mousse 130, une couche en fibres de carbone et de verre 132 et une couche en polyuréthane 134. Il faut noter que la pale d'hélice 112 peut être formée de n'importe quelle manière appropriée, à partir de n'importe quel(s) matériau(x) approprié(s). D'autre part, une garniture en mousse 136 est illustrée comme étant située entre une partie de la pale d'hélice 112 et l'élément de protection remplaçable 114. Une garniture 140 peut être collée dans une partie de la pale d'hélice 112 et dimensionnée pour recevoir un des éléments de fixation 16 multiples. Dans l'exemple illustré, un bloc 142 a été moulé dans la pale d'hélice 112, et la garniture 140 est collée dans le bloc 142. Le bloc 142 peut être formé à partir d'un matériau composite, par exemple de fibres de verre et d'une garniture moulée sur la pale d'hélice 112. A titre d'exemple non limitatif, l'élément de protection remplaçable 114 a été illustré comme présentant une couche de support 150 et une couche de protection contre l'érosion 152 en caoutchouc. Il faut noter que l'élément de protection remplaçable peut être formé à partir de n'importe quel nombre de couches, y compris une couche unique. D'autre part, il faut noter que l'élément de protection remplaçable peut être formé à partir de n'importe quel(s) matériau(x) approprié(s). Dans l'exemple illustré, un seul élément de fixation 116 a été illustré, mais il peut y avoir plusieurs éléments de fixation qui peuvent relier fonctionnellement l'élément de protection remplaçable 114 à la surface avant 120 et/ou à la surface arrière 118 de la pale d'hélice 112. L'élément de fixation 116 est montré comme présentant un rivet 160, pouvant être placé de manière sélective dans la garniture 140, et une rondelle 162. L'élément de protection remplaçable 114 est serré entre la rondelle 162 et la garniture 140 lorsque le rivet 160 est disposé dans la garniture 140, et l'élément de fixation 116 ne s'étend pas au-delà de l'extérieur 164 de l'élément de protection remplaçable 114. A titre d'exemple non limitatif, la figure 4 représente l'élément de fixation 116 reliant fonctionnellement l'élément de protection remplaçable 114 à la surface arrière 118. La figure 5 représente une autre pale d'hélice 212, un élément de protection remplaçable 214 et un élément de fixation 216. La pale d'hélice 212, l'élément de protection remplaçable 214 et l'élément de fixation 216 étant similaires à ceux décrits plus haut, les pièces identiques seront donc désignées par des références identiques, augmentées de 100, sachant que, sauf indication contraire, la description des pièces identiques de l'ensemble de pale d'hélice 10 et de la pale d'hélice 112, de l'élément de protection remplaçable 114 et de l'élément de fixation 116 s'applique à l'ensemble de pale d'hélice comportant la pale d'hélice 212, l'élément de protection remplaçable 214 et l'élément de fixation 216. Une différence réside dans le fait que l'élément de fixation 216 est représenté comme comportant une vis 260 qui est au moins partiellement filetée et dimensionnée pour être vissée dans la garniture 240. Une autre différence facultative réside dans le fait que la garniture 240 peut être au moins partiellement filetée et est représentée comme étant complètement filetée. Comme dans le mode de réalisation décrit plus haut, l'élément de fixation 216 comprend une rondelle 262 et lorsqu'ils sont assemblés, l'élément de protection remplaçable 214 est serré entre la rondelle 262 et la garniture 240 en raison du fait que la vis 260 est vissée dans la garniture 240. Les modes de réalisation décrits ci-dessus apportent de nombreux avantages, y compris le fait que les modes de réalisation ci-dessus permettent de fixer un élément de protection contre l'érosion sur au moins un bord d'attaque d'une pale d'hélice, d'une manière telle qu'il est possible de remplacer rapidement un élément de protection usé par l'érosion, en utilisant des outils simples, sans endommager la pale d'hélice. Ainsi, il est possible de procéder à de nombreux changements d'élément de protection, sans remplacer la pale d'hélice, et la corrosion n'a pas de conséquences pour son fonctionnement. Dans les modes de réalisation décrits plus haut, le retrait de l'élément de protection ne nécessite aucun contact avec le matériau composite de la pale d'hélice. Ainsi, la mise en place et le retrait de l'élément de protection n'auront pas d'incidence sur le matériau composite dans la pale. La garniture interne répartit l'effort de serrage du rivet. En outre, la discontinuité de l'aérodynamique au niveau de la jonction avec l'élément aérodynamique est minime, car les éléments de fixation sont à fleur de l'extérieur de l'élément de protection remplaçable ou ne s'étendent pas au-delà de celui-ci. Une conception actuelle repose sur l'utilisation de boulons dotés d'écrous spéciaux rapportés depuis chaque côté d'un trou traversant dans la pale d'hélice. Les têtes et les écrous de boulons s'étendent au-dessus de l'élément de protection et peuvent avoir un effet de corrosion et d'érosion, ce qui rend leur retrait difficile et engendre des frais de remplacement élevés. Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, la corrosion n'a pas de conséquences, et comme la conception prévoit l'alignement ou une disposition en retrait, l'érosion de l'élément de protection sera minime. Dans une mesure qui n'a pas encore été évoquée, les différentes caractéristiques structurelles des divers modes de réalisation peuvent être utilisées en combinaison les unes avec les autres, comme on le souhaite. Le fait qu'une caractéristique n'est éventuellement pas illustrée dans l'ensemble des modes de réalisation ne doit pas être interprété en ce sens qu'elle ne peut pas être prévue, mais cela est dû à un souci de brièveté de la description. Ainsi, les différentes caractéristiques des différents modes de réalisation peuvent être mélangées et associées comme on le souhaite, pour créer de nouveaux modes de réalisation, que les nouveaux modes de réalisation soient décrits expressément ou non. Toutes les combinaisons ou permutations de caractéristiques décrites ici sont couvertes par la présente divulgation. La présente description écrite utilise des exemples pour divulguer l'invention, y compris le mode de réalisation préféré, et également pour permettre à tout homme du métier de mettre en oeuvre l'invention, y compris de réaliser et d'utiliser tout type de dispositif ou de système et de mettre en oeuvre tout type de procédé incorporé. Le champ d'application brevetable de l'invention est défini par les revendications et peut inclure d'autres exemples se présentant à l'esprit de l'homme du métier. Ces autres exemples se situeront dans le champ d'application des revendications, s'ils comportent des éléments de structure qui ne sont pas différents par rapport au sens littéral des termes des revendications, ou s'ils comportent des éléments de structure équivalents avec des différences non substantielles par rapport au sens littéral des termes des revendications. REVENDICATIONS1. Ensemble de pale d'hélice (10), comprenant : une pale d'hélice (12, 112, 212) ayant des surfaces avant (20, 120, 220) et arrière (118, 218) délimitées par un bord d'attaque (22), un bord de fuite (24) et un bord d'extrémité (26, 126, 226) s'étendant entre le bord d'attaque (22) et le bord de fuite (24); un élément de protection remplaçable (14, 114, 214) pouvant être installé de façon sélective sur la pale d'hélice (12, 112, 212) pour recouvrir au moins le bord d'attaque (22); et des éléments de fixation (16, 116, 216) multiples reliant de manière sélective l'élément de protection remplaçable (14, 114, 214) à au moins une surface parmi les surfaces avant (20, 120, 220) et arrière (118, 218), caractérisé en ce qu'au moins un des éléments de fixation (16, 116, 216) multiples ne s'étend pas au-delà de l'extérieur de l'élément de protection remplaçable (14, 114, 214). 2. Ensemble de pale d'hélice (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de fixation (16, 116, 216) multiples relient l'élément de protection remplaçable (14, 114, 214) fonctionnellement aux surfaces avant (20, 120, 220) et arrière (118, 218) de la pale d'hélice (12, 112, 212) 3. Ensemble de pale d'hélice (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une garniture (140, 240) collée dans une partie de la pale d'hélice (12, 112, 212) et dimensionnée pour recevoir un des éléments de fixation (16, 116, 216) multiples. 4. Ensemble de pale d'hélice (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'un au moins des éléments de fixation (16, 116, 216) multiples est constitué d'un rivet (160) pouvant être reçu de façon sélective dans la garniture (140). 5. Ensemble de pale d'hélice (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une rondelle (162) et en ce que l'élément de protection remplaçable (14, 114, 214) est serréentre la rondelle (162) et la garniture (140) lorsque le rivet (160) est reçu dans la garniture (140). 6. Ensemble de pale d'hélice (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins un des éléments de fixation (16, 116, 216) multiples est constitué d'une vis (260) qui est au moins partiellement filetée et dimensionnée pour être vissée dans la garniture (240). 7. Ensemble de pale d'hélice (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une rondelle (262) et en ce que l'élément de protection remplaçable (14, 114, 214) est serré entre la rondelle (262) et la garniture (240) lorsque la vis (260) est vissée dans la garniture (240). 8. Ensemble de pale d'hélice (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de protection remplaçable (14, 114, 214) recouvre au moins le bord d'attaque (22) et le bord d'extrémité (26, 126, 226). 9. Ensemble de pale d'hélice (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de protection remplaçable (14, 114, 214) est à segments multiples. 10. Ensemble de pale d'hélice (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble des éléments de fixation (16, 116, 216) multiples ne s'étend pas au-delà de l'extérieur de l'élément de protection remplaçable (14, 114, 214).