Brevet FR3075757A1 (20190628)

REVENDICATIONS1. Enveloppe aérodynamique épaisse (1) destinée à être agencée entre un moyeu (3) tournant d'un rotor (10) d'un aéronef (5) et une partie profilée (22) d'une pale (2) dudit rotor (10), ladite enveloppe aérodynamique épaisse (1) s'étendant d'une part selon une direction longitudinale (X) en envergure d'une première zone extrémale (13) vers une seconde zone extrémale (14) et d'autre part selon une direction transversale (Y) d'un bord d'attaque (15) vers un bord de fuite (16), ladite enveloppe aérodynamique épaisse (1) étant formée par une succession de profils aérodynamiques (11) épais situés dans des plans parallèles à un plan transversal (Pyz) perpendiculaire à ladite direction longitudinale (X) en envergure, chaque profil aérodynamique (11) épais comportant un profil d'extrados (17) et un profil d'intrados (18), chaque profil aérodynamique (11) épais étant défini par une corde c entre ledit bord d'attaque (15) et ledit bord de fuite (16), une épaisseur t égale à une distance maximale entre ledit profil d'extrados (17) et ledit profil d'intrados (18) mesurée perpendiculairement à ladite corde c et une épaisseur relative tic égale au rapport de ladite épaisseur maximale t par ladite corde c, ladite épaisseur relative tic étant supérieure ou égale à 20% pour chaque profil aérodynamique (11) épais, chaque profil aérodynamique (11) passant par des points extrêmes (CO,C1,C2,C3), chaque point extrême (CO,C1,C2,C3) étant défini dans un repère (U,V) attaché audit profil aérodynamique (11) et défini par un axe des abscisses (U) formé par la direction de ladite corde c et un axe des ordonnées (V) perpendiculaire audit axe des abscisses (U), une unité desdits axes des abscisses (U) et des ordonnées (V) étant égale à ladite corde c, un premier point extrême (CO) de coordonnées (1,0) étant situé au niveau dudit bord d'attaque (15), un deuxième point extrême (C2) de coordonnées (0,0) étant situé 45 au niveau dudit bord de fuite (1 6), deux troisième et quatrième points extrêmes (C1,C3) formant ladite épaisseur maximale t dudit profil aérodynamique (11), caractérisée en ce que des tangences de chaque profil 5 aérodynamique (11) au niveau desdits troisième et quatrième points extrêmes (C1,C3) sont définies parallèles audit axe des abscisses (U) et les coordonnées (uCi,vCi) desdits troisième et quatrième points extrêmes (C1,C3) dans ledit repère (U,V) sont définis en fonction de ladite épaisseur relative tic et situées dans 10 des intervalles de variation bornés par des valeurs basses (B) et hautes (H) selon le tableau suivant : t/c uci vci uc3 vc3 20% B 0,55 0,12 0,55 -0,08 H 0,70 0,16 0,75 -0,04 25% B 0,63 0,14 0,55 -0,11 H 0,73 0,19 0,75 -0,06 30% B 0,65 0,18 0,62 -0,12 H 0,75 0,22 0,72 -0,08 B 0,65 0,20 0,62 -0,15 H 0,75 0,24 0,73 -0,11 40% B 0,48 0,23 0,45 -0,17 H 0,63 0,28 0,65 -0,12 50% B 0,35 0,28 0,37 -0,22 H 0,49 0,37 0,57 -0,13 60% B 0,25 0,34 0,30 -0,26 H 0,42 0,45 0,50 -0,15 70% B 0,20 0,44 0,20 -0,26 H 0,40 0,56 0,30 -0,14 80% B 0,36 0,47 0,19 -0,33 H 0,52 0,57 0,31 -0,23 90% B 0,37 0,47 0,20 -0,43 H 0,52 0,59 0,30 -0,31 100% B 0,40 0,45 0,22 -0,55 H 0,50 0,60 0,32 -0,40 46\n<CLM>\1\tEnveloppe aérodynamique épaisse (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que pour chaque profil aérodynamique (11), des valeurs optimisées pour lesdites coordonnées (uCi,vCi) desdits 5 troisième et quatrième points extrêmes (C1,C3) sont définies en fonction de ladite épaisseur relative tic dudit profil aérodynamique (11) dans le tableau suivant : t/C UCi VCi UC3 VC3 20% 0,65 0,148 0,65 -0,052 25% 0,71 0,17 0,66 -0,08 30% 0,72 0,20 0,66 -0,10 35% 0,69 0,22 0,68 -0,13 40% 0,55 0,26 0,51 -0,14 50% 0,42 0,325 0,42 -0,175 60% 0,32 0,39 0,35 -0,21 70% 0,31 0,50 0,23 -0,20 80% 0,42 0,54 0,24 -0,28 90% 0,44 0,555 0,26 -0,345 100% 0,445 0,565 0,275 -0,435\n<CLM>\1\tEnveloppe aérodynamique épaisse (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, 10 caractérisée en ce que les tangences de chaque profil aérodynamique (11) au niveau dudit bord d'attaque (15) et dudit bord de fuite (16) sont définies parallèles audit axe des ordonnées (V).\n<CLM>\1\tEnveloppe aérodynamique épaisse (1) selon l'une 15 quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les coordonnées (u,v) de chaque point formant un profil aérodynamique (11) épais intermédiaire ayant une épaisseur relative tic intermédiaire comprise entre deux épaisseurs relatives inférieure (tic)min et supérieure (tic)max sont définies par 47 interpolation à partir d'un premier profil aérodynamique (11) ayant ladite épaisseur relative inférieure (t/c)min et d'un second profil aérodynamique (11) ayant ladite épaisseur relative supérieure (t/j L)max- 5\n<CLM>\1\tEnveloppe aérodynamique épaisse (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'ordonnée y de chaque point dudit profil aérodynamique (11) épais intermédiaire ayant ladite épaisseur relative tic est déterminée par une relation : = (t1 c)-(tlam. n Vmax(1 (t1c)-(tlamin )Vmin'10 (tic)max-(tic;min (t anax-(tic)mm ymin étant une première ordonnée d'un point dudit premier profil aérodynamique (11) ayant la même abscisse u que ledit point de coordonnées (u,y) dudit profil aérodynamique (11) intermédiaire, et Vmax étant une deuxième ordonnée d'un point dudit deuxième profil 15 aérodynamique (11) ayant la même abscisse u que ledit point de coordonnées (u,y) dudit profil aérodynamique (11) intermédiaire.\n<CLM>\1\tPale (2) comportant une partie profilée (22) et un pied de pale (21), caractérisée en ce qu'une enveloppe aérodynamique épaisse (1) 20 selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 relie ledit pied de pale (21) à ladite partie profilée (22).\n<CLM>\1\tRotor (10) d'un aéronef (5), ledit rotor (10) comportant un moyeu (3) et au moins deux pales (2) munies d'une partie profilée (22) et d'un pied de pale (21), 25 caractérisé en ce que chaque pale (2) comporte une enveloppe aérodynamique épaisse (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 reliant ledit pied de pale (21) à ladite partie 48 profilée (22) de sorte à réduire la production d'un sillage dudit rotor (10) et à limiter l'amplitude des instationnarités contenues dans ledit sillage ainsi qu'à réduire une signature fréquentielle dudit sillage. 5\n<CLM>\1\tRotor (10) d'un aéronef (5), ledit rotor (10) comportant un moyeu (3), au moins deux pales (2) des dispositifs structurels de jonction (24) reliant respectivement une pale (2) audit moyeu (3) et des manchons (25) assurant un carénage de chaque dispositif structurel de jonction (24), 10 caractérisé en ce que chaque manchon (25) est formé par une enveloppe aérodynamique épaisse (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 de sorte à réduire la production d'un sillage dudit rotor (10) et à limiter l'amplitude des instationnarités contenues dans ledit sillage ainsi qu'à réduire une signature 15 fréquentielle dudit sillage.\n<CLM>\1\tAéronef (5) à voilure tournante comportant un fuselage (51), une poutre de queue (52), au moins un empennage (54) et au moins un rotor (10) muni d'au moins deux pales (2), caractérisé en ce que ledit rotor (10) est selon l'une quelconque 20 des revendications 7 à 8 de sorte d'une part à réduire la production d'un sillage dudit rotor (10) et les instationnarités dudit sillage et d'autre part à limiter l'apparition de vibrations de ladite poutre de queue (52) et/ou dudit au moins un empennage (54) générées par ledit sillage. 25\n<CLM>\1\tMéthode d'obtention d'une enveloppe aérodynamique épaisse (1) destinée à être agencée entre un moyeu (3) tournant d'un rotor (10) d'un aéronef (5) et une partie profilée (22) d'une pale (2) dudit rotor (10), ladite enveloppe aérodynamique épaisse (1) s'étendant d'une part selon une direction longitudinale (X) en 30 envergure d'une première zone extrémale (13) vers une seconde 49 zone extrémale (14) et d'autre part selon une direction transversale (Y) d'un bord d'attaque (15) vers un bord de fuite (16), ladite enveloppe aérodynamique épaisse (1) étant formée par une succession de profils aérodynamiques (11) épais situés dans des 5 plans parallèles à un plan transversal (Pyz) perpendiculaire à ladite direction longitudinale (X) en envergure, chaque profil aérodynamique (11) épais comportant un profil d'extrados (17) et un profil d'intrados (18), chaque profil aérodynamique (11) épais étant défini par une corde c entre ledit bord d'attaque (15) et ledit 10 bord de fuite (16), une épaisseur t égale à une distance maximale entre ledit profil d'extrados (17) et ledit profil d'intrados (18) mesurée perpendiculairement à ladite corde c et une épaisseur relative tic égale au rapport de ladite épaisseur maximale t par ladite corde c, ladite épaisseur relative t/c étant supérieure ou 15 égale à 20% pour chaque profil aérodynamique (11) épais, caractérisée en ce que ladite méthode comporte les étapes suivantes permettant de définir chaque profil aérodynamique (11) : - première création (101) de (m+/) points caractéristiques (AO, ,...,Ai,...,Am) appartenant audit profil aérodynamique (11), i 20 étant un entier positif variant de 0 à m, chaque point caractéristique (Ai) étant défini dans un repère (U,V) attaché audit profil aérodynamique (11) et défini par un axe des abscisses (U) formé par la direction de ladite corde c et un axe des ordonnées (V) perpendiculaire audit axe des abscisses 25 (U), une unité desdits axes des abscisses (U) et des ordonnées (V) étant égale à ladite corde c, - deuxième création (102) de points de contrôle (Bi.]), n points de contrôle (Bi.]) étant situés respectivement entre deux points caractéristiques consécutifs (Ai,Ai+1) et étant des points de 30 construction dudit profil aérodynamique (11) entre lesdits deux points caractéristiques consécutifs (Ai,Ai+1), n étant un entier 50 positif supérieur ou égal à 2, j étant un entier positif variant de 1 à n, (i+1) étant remplacé par la valeur nulle « 0 » lorsque i est égal à m, et - détermination (103) dudit profil aérodynamique (11), (m+/) 5 courbes reliant respectivement deux points caractéristiques consécutifs (Ai,Ai+1) et étant construites à partir desdits points de contrôle (Bi.j), lesdites (m+/) courbes (41-44) étant reliées deux à deux afin de former ledit profil aérodynamique (11), ledit profil aérodynamique (11) passant par des points 10 extrêmes (CO,C1,C2,C3), un premier point extrême (CO) de coordonnées (1,0) étant situé au niveau dudit bord d'attaque (15), un deuxième point extrême (C2) de coordonnées (0,0) étant situé au niveau dudit bord de fuite (16), deux troisième et quatrième points extrêmes (C1,C3) formant ladite épaisseur 15 maximale t, les tangences dudit profil aérodynamique (11) au niveau desdits troisième et quatrième points extrêmes (C1,C3) étant définies parallèles audit axe des abscisses (U) et les coordonnées (uCi,vCi) desdits troisième et quatrième points extrêmes (C1,C3) dans ledit repère (U,V) étant définis en 20 fonction de ladite épaisseur relative tic et situées dans des intervalles de variation bornés par des valeurs basses (B) et hautes (H) selon le tableau suivant : 51 t/c uci vci uc3 vc3 20% B 0,55 0,12 0,55 -0,08 H 0,70 0,16 0,75 -0,04 25% B 0,63 0,14 0,55 -0,11 H 0,73 0,19 0,75 -0,06 30% B 0,65 0,18 0,62 -0,12 H 0,75 0,22 0,72 -0,08 B 0,65 0,20 0,62 -0,15 H 0,75 0,24 0,73 -0,11 40% B 0,48 0,23 0,45 -0,17 H 0,63 0,28 0,65 -0,12 50% B 0,35 0,28 0,37 -0,22 H 0,49 0,37 0,57 -0,13 60% B 0,25 0,34 0,30 -0,26 H 0,42 0,45 0,50 -0,15 70% B 0,20 0,44 0,20 -0,26 H 0,40 0,56 0,30 -0,14 80% B 0,36 0,47 0,19 -0,33 H 0,52 0,57 0,31 -0,23 90% B 0,37 0,47 0,20 -0,43 H 0,52 0,59 0,30 -0,31 100% B 0,40 0,45 0,22 -0,55 H 0,50 0,60 0,32 -0,40\n<CLM>\1\tMéthode selon la revendication 10, caractérisée en ce que pour chaque profil aérodynamique (11), des valeurs optimisées pour lesdites coordonnées (uCi,vCi) desdits troisième et quatrième points extrêmes (C1,C3) sont définies en 5 fonction de ladite épaisseur relative tic dudit profil aérodynamique (11) dans le tableau suivant : 52 t/C UCi VCi UC3 VC3 20% 0,65 0,148 0,65 -0,052 25% 0,71 0,17 0,66 -0,08 30% 0,72 0,20 0,66 -0,10 35% 0,69 0,22 0,68 -0,13 40% 0,55 0,26 0,51 -0,14 50% 0,42 0,325 0,42 -0,175 60% 0,32 0,39 0,35 -0,21 70% 0,31 0,50 0,23 -0,20 80% 0,42 0,54 0,24 -0,28 90% 0,44 0,555 0,26 -0,345 100% 0,445 0,565 0,275 -0,435\n<CLM>\1\tMéthode selon l'une quelconque des revendications 10 à 11, caractérisée en ce que lesdits points de contrôle (Bi.]) sont situés dans une zone représentant un troisième intervalle [-25%,125%] 5 d'une zone couverte par lesdits deux points caractéristiques consécutifs (Ai,Ai+1) de sorte à éviter des courbures trop extrêmes pour chaque profil aérodynamique (11) ainsi que l'apparition de points d'inflexion et de rebroussement sur ledit profil aérodynamique (11) lors de ladite détermination (103) dudit profil 10 aérodynamique (11).\n<CLM>\1\tMéthode selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce qu'au cours de ladite première étape de première création (101), les tangences dudit profil aérodynamique 15 (11) au niveau desdits premier et deuxième points extrêmes (CO,C2) sont définies parallèles audit axe des ordonnées (V).\n<CLM>\1\tMéthode selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, 53 caractérisée en ce qu'au cours de ladite première étape de première création (101), quatre points caractéristiques (AO,A1,A2,A3) sont créés, lesdits points caractéristiques (AO,A1,A2,A3) étant lesdits points extrêmes (CO,C1,C2,C3). 5\n<CLM>\1\tMéthode selon la revendication 14, caractérisée en ce que, lesdites quatre courbes (41-44) étant constituées par des courbes de Bézier d'ordre 3, lesdites tangences dudit profil aérodynamique (11) au niveau desdits premier et deuxième points caractéristiques (AO,A2) étant définies 10 parallèles audit axe des ordonnées (V), lesdits points de contrôle (B0.1,B0.2,B1.1,B1.2,B2.1,B2.2,B3.1,B3.2) sont définis en fonction de ladite épaisseur relative tic et selon le tableau suivant définissant pour lesdits points de contrôle (Bi.]), des intervalles de variation bornés par des valeurs basses (B) et hautes (H) pour des 15 coefficients (CuBi.j,CvBi.j), lesdits coefficients (CuBi.j,CvBi.j) définissant la position desdits points de contrôle (Bi.]) par rapport auxdits deux points caractéristiques consécutifs (Ai,Ai+1), chaque coefficient (CuBi.j,CvBi.j) étant multiplié par une distance entre lesdits deux points caractéristiques consécutifs (Ai,Ai+1) 20 parallèlement respectivement auxdits axes des abscisses (U) et des ordonnées (V) afin de définir ladite position dudit point de contrôle (Bi.]) par rapport audit point caractéristique (Ai) parallèlement respectivement auxdits axes des abscisses (U) et des ordonnées (V) : 25 54 t/c cvB0./ cuB0.2 cuBi./ CvB/.2 cvB2./ cuB2.2 CvB3.1 cuB3.2 20% B 0,80 0,10 0,30 -0.10 0,50 0 0,65 0 H 0,90 0,25 0,40 0,10 0.90 0,05 0,85 0,15 25% B 0,80 0,30 0,80 0,30 0,40 0,20 0,80 0,50 H 0,90 0,50 0,85 0,60 0,80 0,30 0,90 0,80 30% B 0,35 0,10 0,40 0,05 0,35 0,20 0,80 0,50 H 0,45 0,20 0,50 0,25 0,70 0,30 0,90 0,65 B 0,74 0,34 0,60 0,22 0,25 0,15 0,80 0,50 H 0,88 0,70 0,70 0,32 0,50 0,30 0,90 0,65 40% B 0,85 0,35 0,65 0,12 0,77 0,45 0,70 0,37 H 1,10 0,52 0,86 0,24 1,10 0,65 0,95 0,65 50% B 0,70 0,15 0,67 0,05 0,81 0,39 0,77 0,41 H 0,90 0,30 0,86 0,14 1,00 0,63 0,98 0,61 60% B 0,60 0,10 0,70 0,05 0,70 0,25 0,15 0,00 H 0,80 0,20 0,85 0,12 0,80 0,35 0,35 0,15 70% B 0,75 0,08 0,65 -0,03 0,70 0,25 0,22 -,05 H 0,90 0,16 0,90 0,05 0,80 0,35 0,45 0,15 80% B 0,85 0,20 0,65 -0,04 0,60 0,30 0,80 0,57 H 1,05 0,35 0,92 0,05 0,90 0,50 0,90 0,85 90% B 0,80 0,15 0,71 -0,03 0,65 0,43 0,79 0,57 H 0,98 0,28 0,93 0,15 0,93 0,60 0,94 0,81 100% B 0,75 0,10 0,75 0,00 0,65 0,50 0,77 0,60 H 0,95 0,25 0,95 0,25 1,00 0,70 0,97 0,80\n<CLM>\1\tMéthode selon la revendication 15, caractérisée en ce que pour chaque profil aérodynamique (11), des valeurs optimisées pour lesdits coefficients (CuBi.j,CvBi.j) desdits points de contrôle (B0.1,B0.2,B1.1,B1.2,B2.1,B2.2,B3.1,B3.2) sont 5 définies en fonction de ladite épaisseur relative tic dudit profil aérodynamique (11) dans le tableau suivant : 55 t/c cv.80./ cu.80.2 CuBi./ Cv.8/.2 cvB2./ cuB2.2 cvB3./ cuB3.2 20% 0,85 0,22 0,37 0 0,60 0 0,70 0,10 25% 0,85 0,42 0,81 0,42 0,50 0,22 0,85 0,69 30% 0,38 0,13 0,44 0,16 0,49 0,24 0,85 0,65 35% 0,81 0,44 0,66 0,24 0,34 0,22 0,85 0,65 40% 0,97 0,45 0,76 0,20 0,91 0,54 0,85 0,54 50% 0,83 0,21 0,76 0,07 0,93 0,56 0,88 0,54 60% 0,75 0,15 0,80 0,05 0,75 0,29 0,25 0,10 70% 0,85 0,11 0,71 -0,01 0,75 0,29 0,40 0 80% 0,95 0,27 0,75 0 0,73 0,45 0,85 0,69 90% 0,86 0,21 0,81 0,09 0,78 0,53 0,88 0,69 100% 0,82 0,16 0,83 0,16 0,78 0,57 0,89 0,69\n<CLM>\1\tMéthode selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, caractérisée en ce que les coordonnées (u,v) de chaque point formant un profil aérodynamique (11) épais intermédiaire ayant une 5 épaisseur relative tic intermédiaire comprise entre deux épaisseurs relatives inférieure (tic)min et supérieure (tic)max sont définies par interpolation à partir d'un premier profil aérodynamique (11) ayant ladite épaisseur relative inférieure (tic)min et d'un second profil aérodynamique (11) ayant ladite épaisseur relative supérieure 10 (t/,) Limax\n<CLM>\1\tMéthode selon la revendication 17, caractérisée en ce que l'ordonnée y de chaque point dudit profil aérodynamique (11) épais intermédiaire ayant ladite épaisseur relative tic est déterminée par la relation : (t/c)-(Vamin (t/c)-(tiamin 15 = (t/c)max_(t/c)min Vmax (1- (mmax_(t/c)min 19m in' vrnin étant une première ordonnée d'un point dudit premier profil aérodynamique (11) ayant la même abscisse u que ledit point de coordonnées (u,v) dudit profil aérodynamique (11) intermédiaire, et 56 Vmax étant une deuxième ordonnée d'un point dudit deuxième profil aérodynamique (11) ayant la même abscisse u que ledit point de coordonnées (u,v) dudit profil aérodynamique (11) intermédiaire.\n<CLM>\1\tMéthode selon l'une quelconque des revendications 10 5 à18, caractérisée en ce que ladite méthode comporte une première étape complémentaire de simulation (104) permettant de simuler le comportement aérodynamique dudit profil aérodynamique (11) lorsqu'il est balayé par un premier flux d'air dudit bord d'attaque 10 (15) vers ledit bord de fuite (16) et par un second flux d'air dudit bord de fuite (16) vers ledit bord d'attaque (15).\n<CLM>\1\tMéthode selon l'une quelconque des revendications 10 à 19, caractérisée en ce que ladite méthode comporte une deuxième 15 étape complémentaire de définition (105) de ladite enveloppe aérodynamique épaisse (1) en combinant des profils aérodynamiques (11) définis lors de ladite détermination (103) dudit profil aérodynamique (11).\n<CLM>\1\tMéthode selon la revendication 20, 20 caractérisée en ce que ladite méthode comporte une troisième étape complémentaire d'obtention (106) de ladite enveloppe aérodynamique épaisse (1).