Brevet FR3070371A1 — publié le 20190301

Pale, rotor muni de cette pale, et aéronef muni de ce rotor La présente invention concerne une pale, un rotor muni de cette pale, et un aéronef muni de ce rotor Une pale d'un rotor peut comprendre un corps de pale. Ce corps de pale présente successivement en envergure une partie d'emplanture prolongée par une partie courante aérodynamique. Cette partie d'emplanture peut comprendre au moins une douille de brochage pour être attachée à une tête de rotor. A cet effet, chaque douille de brochage est brochée par une broche à cette tête de rotor. Par ailleurs, une pale peut comprendre une coiffe de bord d'attaque qui est fixée notamment à la partie courante aérodynamique de la pale. La coiffe de bord d'attaque représente un blindage disposé à l'avant de la pale pour la protéger contre des impacts de graviers par exemple. Dès lors, la coiffe de bord d'attaque est solidarisée au corps de pale par un système de liaison. Le système de liaison est fortement sollicité en cisaillement du fait des efforts centrifuges subis par la pale. Par suite, le système de liaison doit être dimensionné pour éviter un déplacement de la coiffe de bord d'attaque par rapport au corps de pale lors de la rotation de la pale. Ce système de liaison peut comprendre de la colle disposée entre la coiffe de bord d'attaque et le corps de pale. Le document EP 1385738 présente une pale munie d'un système de liaison de ce type. Un système de liaison par collage est couramment utilisé. Néanmoins, un système de liaison par collage peut par exemple 2 présenter une limitation de tenue en fatigue sous l'effet notamment des efforts centrifuges subis. Un autre système de liaison comporte des vis traversant la coiffe de bord d'attaque et pénétrant dans la partie courante 5 aérodynamique de la pale. Un autre système de liaison comporte des rainures ménagées dans la partie courante aérodynamique. Des protubérances de la coiffe de bord d'attaque sont agencées dans ces rainures. Le document FR 2978931 présente une pale munie d'un 10 système de liaison de ce type. Un système de liaison par vis ou équivalent est couramment utilisé mais peut être difficile à réaliser. En effet, un système de liaison par vis ou équivalant implique la réalisation de trous ou de gorges dans la partie courante aérodynamique fixée à la coiffe de 15 bord d'attaque. Ces trous ou gorges sont susceptibles d'altérer la tenue mécanique de la pale. Le document US 8790087 décrit un ensemble de bord d'attaque. Cet ensemble de bord d'attaque comporte une coiffe collée à une pièce de nez. La pièce de nez inclut une fente 20 traversée par une patte d'une partie courante aérodynamique de la pale pour retenir l'ensemble de bord d'attaque selon une direction en corde. En outre, un capuchon d'extrémité dit « tip cap » est agencé pour retenir l'ensemble de bord d'attaque selon l'envergure de la pale. Éventuellement, des boulons peuvent traverser le 25 capuchon d'extrémité pour être vissés à des écrous situés dans la partie courante aérodynamique. Ces écrous sont optionnellement coincés en élévation par la coiffe. 3 La présente invention a alors pour objet de proposer une pale munie d'une coiffe de bord d'attaque fixée de manière innovante à un corps de pale. L'invention vise donc notamment une pale munie d'un corps 5 de pale et d'une coiffe de bord d'attaque, ledit corps de pale présentant successivement en envergure une partie d'emplanture et une partie courante aérodynamique, ladite partie d'emplanture comprenant au moins une douille de brochage, ladite au moins une douille de brochage délimitant un espace interne destiné à être 10 traversé par une broche, ladite coiffe de bord d'attaque comprenant au moins un tronçon de protection. Le tronçon de protection est fixé au moins contre la partie courante aérodynamique et éventuellement au moins contre une zone de bord d'attaque de la partie courante aérodynamique. 15 De plus, la coiffe de bord d'attaque comporte au moins une bande de rétention, ladite au moins une bande de rétention étant solidaire dudit tronçon de protection, ladite bande de rétention entourant au moins une douille de brochage. Ainsi, la coiffe de bord d'attaque représente un blindage qui 20 protège le corps de pale. La coiffe de bord d'attaque comporte un tronçon de protection, par exemple d'un type usuel. Ce tronçon de protection est agencé contre le corps de pale, et notamment sur la partie courante aérodynamique. L'expression « zone de bord d'attaque » couvre une zone allant de l'extrados à l'intrados du 25 corps de pale et inclut une portion en regard transversalement du bord d'attaque de la pale. Le tronçon de protection peut avoir une section en forme de C dans au moins une voire dans chaque coupe réalisée dans un plan transversal, chaque plan transversal étant perpendiculaire à l'axe de pas de la pale et passant par la corde d'un profil aérodynamique délimitant une section de la pale. 4 Le tronçon de protection est fixé au corps de pale par un premier moyen de liaison usuel, et par exemple un moyen de collage et/ou de vissage. De plus, la pale comporte un deuxième moyen de liaison pour 5 fixer le tronçon de protection par rapport au corps de pale. Ce deuxième moyen de liaison comprend au moins une bande de rétention. Chaque bande de rétention est solidaire du tronçon de protection et s'étend du tronçon de protection jusqu'au moins une douille de brochage. Par exemple, une bande peut être 10 relativement simple à réaliser en mettant en oeuvre un procédé de chaudronnerie ou d'électrodéposition. Chaque bande de rétention représente un tronçon de rétention du corps de pale. Cette bande de rétention est une partie continue du blindage qui prolonge le tronçon de protection vers le 15 pied de la pale. Chaque bande de rétention forme ainsi une oreille de maintien. Chaque bande de rétention entoure au moins une douille de brochage. Ainsi, chaque bande de rétention peut délimiter au moins un trou traversé par une douille de brochage. Dès lors, la 20 coiffe de bord d'attaque est accrochée à au moins une douille de brochage. Par conséquent, chaque bande de rétention fixée à une douille de brochage par interférence de forme permet d'obtenir un deuxième moyen de liaison redondant pour retenir la coiffe de bord d'attaque en cas de défaillance du premier moyen de liaison. 25 Ce deuxième moyen de liaison présente l'avantage de ne pas altérer la structure du corps de pale par l'aménagement de trous ou de gorges de fixation La pale peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui suivent. 5 Ainsi, ladite au moins une bande de rétention peut comporter une plaque reliée à un tronçon de protection. Une telle plaque présente au moins un perçage dans lequel est coincée une douille de brochage aux jeux de montage près. 5 Selon un aspect, une bande de rétention peut comprendre une sangle entourant au moins partiellement au moins une douille de brochage. Selon un aspect, ladite au moins une bande de rétention peut comporter une bande d'extrados localisée au niveau d'un extrados 10 du corps. Selon un aspect, ladite au moins une bande de rétention comporte une bande d'intrados localisée au niveau d'un intrados du corps. Par exemple, une même coiffe de bord d'attaque peut 15 comprendre au moins deux bandes de rétention, et par exemple une bande d'intrados et une bande d'extrados, pour optimiser le maintien de cette coiffe de bord d'attaque. Selon un aspect, ladite au moins une bande de rétention peut entourer une unique douille de brochage. 20 Selon un aspect, ladite au moins une bande de rétention peut entourer plusieurs douilles de brochage. Selon un aspect, lorsque ladite au moins une douille de brochage comprend une douille de bord d'attaque et une douille de bord de fuite, la douille de bord de fuite étant plus proche du bord 25 de fuite de la pale que la douille de bord d'attaque, ladite au moins une bande de rétention peut entourer au moins ladite douille de bord d'attaque. 6 Selon un aspect, ladite au moins une bande de rétention peut entourer au moins deux dites douilles de brochage. Selon le besoin, diverses variantes sont envisageables. Par exemple, une coiffe de bord d'attaque peut comprendre au moins 5 une bande d'intrados ou au moins une bande d'extrados, chaque bande de rétention entourant une ou plusieurs douilles de brochage. Selon une autre variante, une coiffe de bord d'attaque peut comprendre au moins une bande d'intrados et au moins une bande d'extrados, chaque bande d'intrados et d'extrados entourant 10 une ou plusieurs douilles de brochage. Selon un aspect, ladite au moins une bande de rétention présentant une épaisseur entre une face externe et une face interne de cette bande de rétention, ladite face interne étant en regard dudit corps de pale, ladite épaisseur peut augmenter selon 15 un sens allant du tronçon de protection vers ladite au moins une douille de brochage. Selon un aspect, ladite au moins une bande de rétention présentant une largeur perpendiculairement à une direction allant du tronçon de protection vers ladite au moins une douille de 20 brochage entre un flanc de bord d'attaque et un flanc de bord de fuite de cette bande de rétention, ladite largeur peut augmenter selon un sens allant du tronçon de protection vers ladite au moins une douille de brochage. L'expression « peut augmenter selon un sens » signifie que 25 la dimension associée augmente au fur et à mesure que l'on se déplace selon ledit sens. L'épaisseur et/ou la largeur d'une bande de rétention peut augmenter en s'éloignant du tronçon de protection et en allant vers une douille. La bande de rétention s'élargit ainsi selon son 7 épaisseur et/ou sa largeur pour augmenter sa résistance mécanique aux efforts centrifuges en cas de décollement plus important du tronçon de protection. Un procédé de fabrication par électrodéposition permet 5 notamment de réaliser une épaisseur évolutive. Outre une pale, l'invention vise un rotor muni d'une tête de rotor et d'une pluralité de pales, chaque pale étant fixée par au moins une broche à un organe de ladite tête de rotor. Au moins une pale de ce rotor est selon l'invention. 10 L'invention vise aussi un aéronef muni d'un tel rotor. L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent : 15 - la figure 1, une vue schématique partielle d'un aéronef selon l'invention, - les figures 2 et 3, des vues d'une coiffe de bord d'attaque d'une pale selon l'invention, et - les figures 4 à 8, des illustrations de pales selon 20 l'invention. Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d'une seule et même référence. Trois directions X, Y et Z orthogonales les unes par rapport aux autres sont représentées sur certaines figures. 8 La première direction X est dite longitudinale. La deuxième direction Y est dite transversale. Enfin, la troisième direction Z est dite en élévation. La figure 1 présente une pale 10 selon l'invention. Cette pale 5 10 peut être agencée sur un rotor 2. Le rotor 2 peut être agencé sur de multiples supports, tels qu'un aéronef 1 selon la figure 1 ou encore une éolienne, un navire... En particulier, la pale 10 est brochée par au moins une broche 6 à un organe 7 d'une tête de rotor 3. Selon la figure 1, la 10 pale 10 peut être brochée à un manchon 5, ce manchon 5 étant articulé à un moyeu 4. Toutefois, cette pale 10 peut être fixée à des organes de différents types, tels qu'une branche d'un moyeu, une articulation... Indépendamment de la nature du système auquel est brochée 15 la pale 10, cette pale 10 comporte un corps 20 de pale. Ce corps 20 de pale s'étend selon son envergure d'un pied 26 vers une extrémité libre 32, en corde d'une zone 33 de bord d'attaque vers un bord de fuite 24, et en élévation d'un intrados 22 vers un extrados 21. 20 Plus précisément, le corps 20 de pale présente successivement, du pied 26 vers l'extrémité libre 32, une partie d'emplanture 25 à fixer à une tête de rotor et une partie courante aérodynamique 30. Ainsi, la partie d'emplanture s'étend en envergure du pied 26 vers une section intermédiaire 31, et la partie 25 courante aérodynamique s'étend de la section intermédiaire 31 jusqu'à l'extrémité libre 32. La partie d'emplanture inclut au moins une douille de brochage 40. Chaque douille de brochage 40 délimite un espace interne 41 pouvant être traversé par une broche 6. Chaque douille 9 de brochage 40 peut s'étendre principalement en élévation selon la figure 1, ou selon une autre direction par exemple orthogonale à un axe de pas AX de la pale. L'expression « partie d'emplanture » désigne ainsi un tronçon 5 de la pale à brocher à une tête de rotor, l'expression « partie courante aérodynamique » désignant alors le reste de la pale. Par ailleurs, la pale 10 comporte une coiffe de bord d'attaque 50 qui assure une fonction de blindage de la pale au niveau de son bord d'attaque 23. 10 Cette coiffe de bord d'attaque 50 est munie d'au moins un tronçon de protection 60. Ce tronçon de protection 60 est fixé au moins contre une zone de la partie courante aérodynamique 30, et favorablement au moins contre une zone 33 de bord d'attaque de la partie courante aérodynamique 30. Par exemple, le tronçon de 15 protection 60 est collé à cette zone 33 de bord d'attaque. Le tronçon de protection 60 peut comprendre une section sensiblement en forme de C conformée à la forme de la zone 33 de bord d'attaque. Ainsi, le tronçon de protection 60 comporte un tronçon couvrant une partie de l'extrados de la partie courante 20 aérodynamique 30, un tronçon matérialisant le bord d'attaque de la pale localement et un tronçon couvrant une partie de l'intrados de la partie courante aérodynamique 30. Le tronçon de protection 60 est par exemple réalisé à partir d'un métal. 25 En outre, la coiffe de bord d'attaque 50 comporte au moins une bande de rétention 70. Chaque bande de rétention 70 est solidaire du tronçon de protection 60. Par exemple, chaque bande de rétention 70 et le tronçon de protection 60 forment une pièce monolithique d'un seul tenant. 10 Chaque bande de rétention 70 s'étend selon une direction d'extension 92 et en particulier selon un sens 93 allant du tronçon de protection jusqu'à au moins une douille de brochage 40 de manière à entourer cette douille de brochage 40. Par exemple, une 5 bande de rétention 70 peut comprendre une plaque 73 solidaire du tronçon de protection. De plus, une bande de rétention peut délimiter au moins un trou traversé de part en part par une douille de brochage 40. Ce trou peut avoir la forme d'un cylindre, et en particulier d'un cylindre à base circulaire. 10 Selon un aspect, une bande de rétention 70 est donc retenue par interférence de forme par au moins une douille de brochage 40, éventuellement au moins selon une direction radiale sensiblement parallèle à l'axe de pas de la pale 10. Par ailleurs, la figure 1 illustre une variante comprenant une 15 unique bande de rétention 70 qui entoure une unique douille de brochage. Néanmoins, la coiffe de bord d'attaque 50 peut comprendre plusieurs bandes de rétention 70 et/ou une bande de rétention 70 peut entourer plusieurs douilles de brochage 40. Notamment et en référence aux figures 2 et 3 et en particulier 20 à la figure 2, la coiffe de bord d'attaque 50 peut comprendre deux bandes de rétention 70. Selon un aspect, la coiffe de bord d'attaque 50 peut comporter au moins une bande de rétention 70 formant une bande d'extrados 71 localisée au niveau d'un extrados 21 du corps 20 25 et/ou au moins une bande de rétention 70 formant une bande d'intrados 72 localisée au niveau d'un intrados 22 du corps 20. Selon un autre aspect et indépendamment du nombre de bandes de rétention et du nombre de douilles de brochage, une bande de rétention 70 présente une épaisseur entre sa face 11 externe 77 et sa face interne 78 en regard du corps 20 de pale. De plus, une bande de rétention 70 présente une largeur, selon une direction transverse perpendiculaire à la direction d'extension 92 et entre son flanc de bord d'attaque 75 et son flanc de bord de fuite 5 76. Dès lors, la bande de rétention peut s'épaissir en s'éloignant du tronçon de protection, l'épaisseur pouvant augmenter en allant du tronçon de protection jusqu'à la douille de brochage 40. De manière alternative ou complémentaire, la bande de rétention peut 10 s'élargir en s'éloignant du tronçon de protection, la largeur pouvant augmenter en allant du tronçon de protection 60 vers une douille de brochage 40. Les figures 4 à 8 illustrent diverses pales selon l'invention. Les figures 4 et 5 présentent deux pales 10 comprenant 15 toutes deux douilles de brochage verticales. En effet, chaque pale comporte une douille de bord d'attaque 42 et une douille de bord de fuite 43 décalée en corde. La douille de bord de fuite 43 est ainsi plus proche du bord de fuite 24 de la pale 10 que la douille de bord d'attaque 42. 20 Selon les exemples des figures 4 et 5, au moins une bande de rétention 70 entoure au moins la douille de bord d'attaque 42. Eventuellement, la bande de rétention 70 entoure uniquement la douille de bord d'attaque 42, et non pas la douille de bord de fuite. Selon l'illustration de la figure 6, au moins une bande de 25 rétention 70 entoure la douille de bord d'attaque 42 et la douille de bord de fuite 43. 12 Les figures 7 et 8 illustrent une pale 10 selon l'invention munie d'au moins une douille de brochage 40 sensiblement orthogonale à l'axe de pas de la pale. Naturellement, la présente invention est sujette à de 5 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 REVENDICATIONS1. Pale (10) munie d'un corps (20) de pale et d'une coiffe de bord d'attaque (50), ledit corps (20) de pale présentant successivement en envergure une partie d'emplanture (25) et une partie courante aérodynamique (30), ladite partie d'emplanture (25) comprenant au moins une douille de brochage (40), ladite au moins une douille de brochage (40) délimitant un espace interne (41) destiné à être traversé par une broche (6), ladite coiffe de bord d'attaque (50) comprenant au moins un tronçon de protection (60), ledit tronçon de protection (60) étant fixé au moins contre la partie courante aérodynamique (30), caractérisée en ce que ladite coiffe de bord d'attaque (50) comporte au moins une bande de rétention (70), ladite au moins une bande de rétention (70) étant solidaire dudit tronçon de protection (60), ladite bande de rétention (70) entourant au moins une dite douille de brochage (40). 2. Pale selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite au moins une bande de rétention (70) comporte une plaque (73) reliée au dit au moins un tronçon de protection (60). 3. Pale selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que ladite au moins une bande de rétention (70) comporte une bande d'extrados (71) localisée au niveau d'un extrados (21) du corps (20). 4. Pale selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 14 caractérisée en ce que ladite au moins une bande de rétention (70) comporte une bande d'intrados (72) localisée au niveau d'un intrados (22) du corps (20). 5. Pale selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 5 caractérisée en ce que ladite au moins une bande de rétention (70) entoure une unique dite douille de brochage (40). 6. Pale selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite au moins une douille de brochage (40) comprenant une douille de bord d'attaque (42) et une douille 10 de bord de fuite (43), ladite douille de bord de fuite (43) étant plus proche du bord de fuite (24) de la pale (10) que la douille de bord d'attaque (42), ladite au moins une bande de rétention (70) entoure au moins ladite douille de bord d'attaque (42). 7. Pale selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 15 caractérisée en ce que ladite au moins une bande de rétention (70) entoure au moins deux dites douilles de brochage (40). 8. Pale selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ladite au moins une bande de rétention (70) présentant une épaisseur entre une face externe ( 77 ) et une face 20 interne (78) de cette bande de rétention, ladite face interne étant en regard dudit corps (20) de pale, ladite épaisseur augmente selon un sens (93) allant du tronçon de protection (60) vers ladite au moins une douille de brochage (40). 9. Pale selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 25 caractérisée en ce que ladite au moins une bande de rétention (70) présentant une largeur perpendiculairement à une direction (92) 15 allant du tronçon de protection (60) vers ladite au moins une douille de brochage (40) entre un flanc de bord d'attaque (75) et un flanc de bord de fuite (76), ladite largeur augmente selon un sens (93) allant du tronçon de protection (60) vers ladite au moins une 5 douille de brochage (40). 10. Rotor (2) muni d'une tête de rotor (3) et d'une pluralité de pales (10), chaque pale (10) étant fixée par au moins une broche (6) à un organe (7) de ladite tête de rotor (3), caractérisé en ce qu'au moins une pale (10) dudit rotor est selon 10 l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11. Aéronef (1) muni d'un rotor (2), caractérisé en ce que ledit rotor (2) est selon la revendication 10.