Brevet FR3031498A1 — publié le 20160715

La présente invention concerne un système de pales (1) pour hélicoptère et drone civil ou militaire. Elle est composée d'un système de pales (1) articulées sur un rotor(2), dont chacune des pales (3) est équipée d'une S potence (4) disposée à son extrémité, de part et d'autre de celle-ci, perpendiculairement à chacune des pales (3) et sur le même plan horizontal que celui défini par le système de pales (1), de telle sorte que, d'une part, toutes les potences (4) présentent un profil géométrique qui inscrit en permanence -(o leur course circulaire à l'intérieur du cercle décrit par la rotation du système de pales (1) alors que son rotor (2) est en mouvement et que, d'autre part, la course circulaire des bords extérieurs de ces potences (4) est en permanence contigüe au périmètre du cercle décrit par la rotation du 4s système de pale (1) alors qu'il est en mouvement. Traditionnellement, un hélicoptère est un dispositif qui comprend un système de deux à huit pales rectilignes dont la fonction est d'engendrer par sa rotation, d'une part, un couple mécanique sur l'air ambiant, d'autre part, la portance h du dispositif dont la manipulation par son pilote assure le déplacement de celui-ci dans toutes les directions. Il arrive que le profil général des pales d'un hélicoptère soit courbé par rapport au plan horizontal de celles-ci, de manière à développer un meilleur profil aérodynamique ou d'induire une S réduction du bruit engendré par leur rotation. Il arrive également que ce dispositif traditionnel comprenne un deuxième rotor et système de pales situé en queue du dispositif et destiné à contrer le couple engendré par son rotor principal, et assurer ainsi sa maniabilité. Il arrive également qu'un So hélicoptère puisse comprendre deux rotors et deux systèmes de pales superposés l'un par rapport à l'autre. 3031498 2 Dans ce dispositif traditionnel, la portance de l'hélicoptère, le couple mécanique ainsi que la force de traction qu'exerce son système de pales sont principalement déterminés, d'une part, par l'envergure et le nombre de pales 5 de celui-ci et, d'autre part, par la vitesse de rotation de celles-ci. Par ailleurs, dès que l'hélicoptère décolle et puis vole, ses pales ont tendance à s'écarter de leur plan horizontal de rotation et se relever verticalement, un phénomène connu sous la dénomination « d'effet de cône », qui .40 a pour effet de réduire la portance de l'hélicoptère en proportion directe de ce relèvement. Dans le dispositif selon l'invention : 1) Chacune des pales (3) du système de pales (1) est {Ç équipée d'une potence (4), 2) Chacune des potences (4) est disposée à l'extrémité de chacune des pales (3), 3) Chacune des potences (4) est disposée de part et d'autre de chacune des pales (3), tp 4) Chacune des potences (4) est disposée perpendiculairement à chacune des pales (3) et sur le même plan horizontal que celui défini par le système de pales (1), 5) Toutes les potences (4) présentent un profil géométrique qui inscrit en permanence leur course circulaire à e l'intérieur du cercle décrit par la rotation du système de pales (1) alors que son rotor (2) est en mouvement, 6) La course circulaire des bords extérieurs de ces potences (4) est en permanence contigüe au périmètre du cercle décrit par la rotation du système de pales (1) alors que son 30 rotor (2) est en mouvement. 3031498 3 Le dispositif selon l'invention : - Ajoute une potence (4) à l'extrémité de chacune des pales (3) de son système de pales (1), - Dispose chacune de ces potences (4) de part et d'autre de g l'extrémité de chacune des pales (3), - Dispose chacune de ces potences (4) perpendiculairement à chacune des pales (3), - Dispose chacune de ces potences (4) sur le même plan horizontal que celui du système de pales (1), - Conforme le profil géométrique de toutes les potences (4) de sorte que leur course circulaire s'inscrit en permanence à l'intérieur du cercle décrit par la rotation du système de pales (1) alors que son rotor (2) est en mouvement, - Inscrit en permanence la course circulaire des bords extérieurs de ces potences (4) de manière contigüe au périmètre du cercle décrit par la rotation du système de pales (1) alors que son rotor (2) est en mouvement. Le dispositif selon l'invention permet de : - Augmenter le couple mécanique que le système de pales (1) exerce sur l'air ambiant alors qu'il est en rotation, du fait des masses et des envergures des potences (4) présentes à extrémité de chacune des pales (3), - Augmenter pour la raison ci-avant la puissance mécanique du 2S système de pales (1) ainsi que sa force de traction, - Augmenter la portance et la permanence de la portance du système de pales (1) alors que celui-ci est en rotation, du fait de la disposition des potences (4), à l'extrémité de chacune des pales (3), de part et d'autre de leurs extrémités, 30 perpendiculairement à celles-ci, sur le même plan horizontal À_Ç 3031498 4 que celui défini par le système de pales (1), à l'intérieur et de manière contigüe au cercle que celui-ci décrit, c'est-à-dire aux endroits où le système de pales (1) peut développer la portance la plus importante. - Augmenter pour la raison ci-avant la stabilité et la maniabilité du dispositif, ainsi que sa vitesse de réaction aux variations d'orientation du système de pales (1) décidées par son pilote. - Augmenter la force centrifuge engendrée par la rotation du /(Z système de pales (1) alors qu'il est en rotation, du fait des masses des potences (4) présentes à l'extrémité de chacune des pales (3), - Réduit pour la raison ci-avant le relèvement vertical des pales (3) alors qu'elles sont en rotation, soit la réduction AS du phénomène connu sous la dénomination « d'effet de cône » et l'amélioration proportionnelle sous cette condition de la portance et de la stabilité du dispositif. Il comporte à cet effet les caractéristiques distinctives suivantes, selon des modes particuliers de réalisation : - Chacune des pales (3) du système de pales (1) est équipée d'une potence (4), - Chacune des potences (4) est disposée à l'extrémité de chacune des pales (3), ZS - Chacune des potences (4) est disposée de part et d'autre de l'extrémité de chacune des pales (3) - Chacune des potences (4) est disposée perpendiculairement à chacune des pales (3), - Chacune des potences (4) est disposée sur le même plan 3b horizontal que celui défini par le système de pales (1), - Toutes les potences (4) présentent un profil géométrique qui 3031498 inscrit en permanence leur course circulaire à l'intérieur du cercle décrit par la rotation du système de pales (1) alors que son rotor (2) est en mouvement. - La course circulaire des bords extérieurs de ces potences (4) s'inscrit en permanence de manière contigüe au périmètre du cercle décrit par la rotation du système de pales (1) alors que son rotor (2) est en mouvement. Le dessin annexé illustre l'invention : X10 La figure.l représente le dispositif selon l'invention qui est composé d'un système de pales (1) articulées sur un rotor(2), dont chacune des pales (3) est équipée d'une potence (4) disposée à son extrémité, de part et d'autre de celle-ci, 4S perpendiculairement à chacune des pales (3) et sur le même plan horizontal que celui défini par le système de pales (1), de telle sorte que, d'une part, toutes les potences (4) présentent un profil géométrique qui inscrit en permanence leur course circulaire à l'intérieur du cercle décrit par la eo rotation du système de pales (1) alors que son rotor (2) est en mouvement et que, d'autre part, la course circulaire des bords extérieurs de ces potences (4) est en permanence contigüe au périmètre du cercle décrit par la rotation du système de pales (1) alors que son rotor (2) est en mouvement. gS À titre d'exemples non limitatifs, le dispositif selon l'invention sera réalisé en matériaux composites. Il comprendra de deux à huit pales et autant de potences (4). Ces potences (4) seront, selon des modes particuliers de J réalisation, fixées aux pales (3) par collage, soudure et/ou des écrous, ou bien elles pourront être articulées aux pales 3031498 6 (3) moyennant un système électromécanique télécommandé qui leur permettra de remplir une fonction additionnelle d'orientation du système de pales (1). Les potences (4) du dispositif selon l'invention pourront être réalisées selon un profil aérodynamique présentant des faces inférieures et supérieures symétriques ou asymétriques. Chacune de ces potences (4) aura une envergure égale ou supérieure à la moitié de la longueur unitaire des pales (4) du système de pale (1). Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la sustentation et à la propulsion des hélicoptères et drones civils et militaires. -(0 REVENDICATIONS1) Système de pales pour hélicoptère et drone civil ou militaire, composé d'un système de pales (1) articulées sur un rotor(2), dont chacune des pales (3) est équipée d'une potence (4) disposée à son extrémité, de part et d'autre de celle-ci, perpendiculairement à chacune des pales (3) et sur le même plan horizontal que celui défini par le système de pales (1), de telle sorte que, d'une part, toutes les potences (4) présentent un profil géométrique qui inscrit en permanence leur course circulaire à l'intérieur du -40 cercle décrit par la rotation du système de pales (1) alors que son rotor (2) est en mouvement et que, d'autre part, la course circulaire des bords extérieurs de ces potences (4) est en permanence contigüe au périmètre du cercle décrit par la rotation du système de pales (1) alors que son rotor (2) est en mouvement. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce sens que ses potences (4) sont disposées à l'extrémité des pales (3) qu'elles équipent, 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 &j caractérisé en ce sens que ses potences (4) sont disposées de part et d'autre de l'extrémité des pales (3) qu'elles équipent, 4) Dispositif selon la revendication 1, la revendication 2 ou la revendication 3 caractérisé en ce sens que ses potences (4) sont disposées perpendiculairement aux pales (3) qu'elles équipent et sur le même plan horizontal que celui défini par le système de pales (1). 5) Dispositif selon la revendication 1, la revendication 2, la revendication 3 ou la revendication 4 caractérisé en ce 3031498 8 REVENDICATIONS sens que ses potences (4) présentent un profil géométrique qui inscrit en permanence leur course circulaire à l'intérieur du cercle décrit par la rotation du système de pales (1) alors que son rotor (2) est en mouvement, S 6) Dispositif selon la revendication 1, la revendication 2, la revendication 3, la revendication 4 ou la revendication 5 caractérisé en ce sens que la course circulaire des bords extérieurs de ses potences (4) est en permanence contigüe au périmètre du cercle décrit par la rotation du système de 40 pales (1) alors que son rotor (2) est en mouvement.