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Tic
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2523071A1
Family ID 2003336
Probable Assignee Agusta Aeronaut Costr
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title ROTOR D'HELICOPTERE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN ROTOR POUR HELICOPTERE, DANS LEQUEL UN MOYEU
CENTRAL 2 SUPPORTE PLUSIEURS PALES RADIALES RELIEES A CELUI-CI,
CHACUNE DESDITES PALES ETANT POURVUE D'UNE SURFACE 52 POUVANT COOPERER
AVEC DES ELEMENTS DE BUTEE 46 QUI SONT SUPPORTES PAR LE MOYEU 2 ET
PEUVENT SE DEPLACER PAR RAPPORT A CE DERNIER DANS UN PLAN
ESSENTIELLEMENT HORIZONTAL SOUS L'ACTION DE LA FORCE CENTRIFUGE AFIN
DE LIMITER LES OSCILLATIONS DE LA PALE RESPECTIVE DANS UN PLAN
HORIZONTAL ENTRE LES LIMITES QUI SONT VARIABLES EN FONCTION DIRECTE DE
LA VITESSE D'ANGULAIRE DU ROTOR 1.
Description
_________________________________________________________________
1 2523071
La presente invention concerne un rotorpour helicoptere
On connait d'une facon generale un rotor d'helicop- tere comprenant un
moyeu central essentiellement en forme de plaque qui presente un
contour exterieur polygonal; de ce moyeu font saillie radialement vers
l'exterieur plusieurs pales uniformement reparties autour d'un axe
central de rota- tion du rotor proprement dit Chacune desdites pales
est normalement reliee au moyeu par un element ou console de fixa-
tion dont une partie centrale s'etend au travers d'une ouver- ture
axiale respective menagee au travers du moyeu La liaison entre chaque
console de fixation-et le moyeu est normalement etablie par un
accouplement elastomere interpose entre ladite partie centrale de la
console et un element de liaison s'eten- dant le long de la peripherie
du moyeu et delimitant la partie radialement exterieure de ladite
ouverture.
Chacun des joints elastomeres mentionnes ci-dessus permet a une pale
associee d'effectuer des oscillations rela- tivement grandes autour de
son centre, ces oscillations pou- vant etre decomposees en composantes
verticales d'oscillation perpendiculaires au plan de rotation et en
composantes hori- zontales d'oscillation coplanaires avec le rotor.
On sait limiter l'amplitude desdites oscillations verticales par des
elements dynamiques agissant de maniere a empecher des deplacements
substantiels vers le haut et vers le bas pendant les phases
respectives d'acceleration et de deceleration D'autre part, les
oscillations horizontales sont normalement controlees par des
amortisseurs qui, dans certaines situations particulierement
critiques, se sont ave- rees tout a fait inappropriees Ces situations
critiques se produisent en particulier lors d'un decollage lorsque les
conditions ambiantes et atmospheriques ne sont pas favorables, par
exemple quand il se produit des rafales transversales de vent lors du
decollage a partir du pont d'un navire Dans ce cas, les amortisseurs
normalement utilises ne sont pas capables d'absorber la charge
dynamique relativement grande creee par les deplacements d'inertie des
pales, avec le risque que des deformations oscillatoires d'une telle
violence puis sent etre transmises au rotor non seulement en empechant
un decollage normal mais egalement en faisant capoter l'helicop- tere.
L'utilisation d'amortisseurs plus puissants s'est averee inappropriee
car, s'ils ameliorent effectivement les performances de l'helicoptere
lors d'un decollage dans des conditions critiques, ils produisent
d'autre part une altera- tion de performances dans des conditions
normales de marche.
L'invention a pour but de creer un rotor dans lequel les oscillations
d'inertie des pales dans le plan du rotor peuvent etre-limitees
conformement a une relation predetermi- nee et sans empecher les pales
de prendre leurs inclinaisons dynamiques correctes dans des conditions
de vol normal.
Le probleme precite est resolu par la presente inven- tion qui
concerne un rotor d'helicoptere comprenant un moyeu central pouvant
tourner autour de son axe de facon a entrainer en rotation plusieurs
pales s'etendant essentiellement radia- lement vers l'exterieur du
moyeu et reliees a ce dernier par un moyen d'accouplement qui permet,
entre autres, une oscilla- tion des pales par rapport audit moyeu dans
un plan perpendi- culaire audit axe, rotor caracterise en ce que
chaque pale comporte une surface fixe pouvant cooperer avec des moyens
respectifs de butee supportes par le moyeu afin de limiter les
oscillations de la pale dans ledit plan entre les limites qui sont
variables dans une plage predeterminee en fonction directe de la
vitesse angulaire du moyeu proprement dit, les- dits moyens de butee
etant deplacables par rapport audit moyeu dans ledit plan sous l'effet
des forces centrifuges et en opposition a l'action d'organes
elastiques, et lesdites sur- faces etant essentiellement
perpendiculaires audit plan.
D'autres caracteristiques et avantages de l'invention seront mis en
evidence dans la suite de la description, donnee a titre d'exemple
nullement limitatif, en reference aux dessins annexes dans lesquels
Fig 1 est une vue en plan partielle d'un rotor d'helicoptere agence
conformement aux principes de la presente invention; et
3 2523071
Fig 2 est une vue laterale, avec des parties en coupe, de la portion
de rotor representee sur la fig 1.
Sur les figures ci-jointes, on a represente un rotor d'helicoptere
designe dans son ensemble par la reference nume- rique 1 et comprenant
un moyeu central 2 supporte par un arbre de transmission 3 Le rotor 1
comprend en outre plusieurs pales (non representees) reparties
uniformement autour d'un axe central de rotation du moyeu 2 et
s'etendant vers l'exte- rieur dans une direction essentiellement
radiale.
Comme indique en particulier sur la fig 2, le moyeu 2 comprend un
corps tubulaire central 4 comportant deux nervures extremes annulaires
exterieures 5 limitees axialement par deux surfaces annulaires planes
6 perpendiculaires audit axe central avec le corps 4 est coaxial.
Les surfaces 6 comportent plusieurs canaux 7 en forme de U qui sont
uniformement reparties autour de l'axe central et qui sont disposees
de maniere a avoir leur conca- cite orientee radialement vers
l'exterieur Lescanaux 7 sont fermes par deux plaques annulaires 8
reliees a des sur- faces respectives 6 par des vis 9 (fig 1) et
formant avec le corps tubulaire 4 une enveloppe metallique tubulaire
fermee superieurement par un couvercle 11 et supportee en dessous par
une collerette 12 prevue a l'extremite de l'arbre 3 La liaison entre
ce dernier, l'enveloppe 10 et le couvercle 11 est formee par une
rangee annulaire de boulons axiaux de traversee 13.
Chacun des canaux 7 est occupee par une partie interieure d'une bande
annulaire 14 s'etendant vers l'exte- rieur de l'enveloppe 10 et reliee
rigidement aux deux bandes contigues 16 par des elements de
recouvrement 15 places a proxi- mite de l'enveloppe 10 Les bandes 14
sont de preference formees de fibres synthetiques orientees et elles
sont situees dans deux surfaces tronconiques orientees dans deus
directions opposees et disposees de maniere que leurs grandes bases
soient essentiellement au contact l'une avec l'autre et que leurs
petites extremites soient reliees aux extremites axiales opposees de
l'enveloppe 10.
Chaque bande superieure 14 est alignee avec une bande inferieure
correspondante 14 de maniere a definir avec cette derniere une
ouverture axiale 16 (fig 1) qui est limitee sur le cote oppose au
moyeu 2 par un pontet 17 Ce dernier, comme le montre la fig 2, est
essentiellement constitue par trois couches superposees, dont les
couches exterieures sont formees par des troncons de bande 14 et la
couche interme- diaire est un troncon d'une bande annulaire 18
s'etendant sur toute la peripherie du moyeu 2 et formee de preference
de fibres synthetiques orientees.
Comme indique en particulier sur la fig 2, il est prevu sur chaque
pontet 17 une console 19 en forme de U qui est disposee dans un plan
vertical et dont la cacavite est dirigee radialement vers l'enveloppe
10 Les extremites libres de chaque console 19 sont reliees par des vis
20 a un sabot exterieur 21 d'un accouplement elastomere 22 com-
portant un sabot interieur 23 et un bloc 24 de matiere elastomere
relie rigidement aux sabots 21 et 23.
Chaque sabot 23 est relie a la surface exterieure d'une plaque 25
constituant une partie intermediaire d'une console respective 26
essentiellement en forme de U qui est disposee dans un plan
essentiellement vertical et dont la concavite est dirigee radialement
vers l'exterieur du moyeu 2 Chaque console 26 comprend une plaque
superieure plane 27 et une plaque inferieure plane 28, qui sont toutes
disposees essentiellement horizontalement et placees l'une au-dessus
de l'autre transversalement au pontet associe 17 en etant reliees
ensemble ainsi qu'a la plaque 25 par des boulons de traversee 29.
Les extremites libres exterieures des plaques 27 et 28 bloquent
ensemble l'embase de fixation (non representee) d'une pale respective
(non representee) qui est fixee sur les plaques 27 et 28 par des
boulons (non representes) semblables aux boulons 29.
Au travers de chaque plaque 25 est monte un second accouplement
elastomere 30 comprenant un joint d'articulation
31 relie rigidement a la plaque 25 et monte de facon coulis- sante sur
une partie extreme cylindrique 32 d'une saillie tubulaire tronconique
33 s'etendant a partir d'une plaque de base 34 dans l'ouverture
associee 16 en etant orientee dans une direction essentiellement
radiale par rapport a l'enveloppe 10.
Chaque plaque 34 comporte un bord superieur 35 replie sur la plaque
annulaire superieure 8 et fixe sur cette derniere et sur le rebord
superieur 5 par des vis 36 paral- leles a l'axe 4 Chaque plaque 34 est
reliee en dessous a la nervure ou rebord inferieur 5 par des vis
radiales 37.
Chaque saillie 33 comporte une protuberance infe- rieure 38 qui peut
cooperer avec une protuberance correspon- dante 39 de la plaque
associee 25 pour limiter le mouvement de battement vers le bas de la
pale associee (non representee) ainsi qu'une fourche superieure 40
portant un organe bascu- lant 41 Ce dernier est monte a rotation dans
un plan essen- tiellement vertical et il peut cooperer avec une
protuberance 42 de la plaque associee 25 pour limiter le mouvement de
battement vers le haut de la pale associee (non representee) en
fonction d'une relation variable avec la vitesse angu laire du rotor
1.
Deux autres fourches 43 s'etendent vers l'exterieur a partir de la
surface laterale de chaque saillie 3 et elles sont disposees sur des
cotes opposes de la saillie associee 33 dans un plan essentiellement
perpendiculaire a l'axe de rotation du moyeu 2 Chaque fourche 43
supporte un pivot
44 essentiellement parallele audit axe et supportant a rota- tion un
arbre tubulaire 45, ce dernier etant relie rigidement a un organe
basculant 46 et a un bras 47 pourvu d'une masse- lotte excentrique 48.
Chaque organe basculant 46 est essentiellement per- pendiculaire a son
bras associe 47 et ces elements sont situes dans des plans paralleles
essentiellement perpendicu- laires au pivot associe 44.
Chaque organe basculant 47 s'etend dans une direction essentiellement
parallele a la saillie associee 33 et il comporte un bras interieur
49, normalement maintenu en contact avec la surface exterieure de la
saillie 33 par un ressort en helice 50 interpose d'une maniere connue
entre l'arbre tubulaire 45 et le pivot associe 44, ainsi qu'un bras
exterieur 51 dispose, au repos, de maniere que son extremite soit
dirigee vers une surface de butee 52 formee sur la plaque associee 25
et essentiellement parallele a l'axe de rotation du moyeu 2 La
distance existant au repos entre l'extremite libre de chaque bras 51
et la surface asso- ciee 52 est choisie de facon a permettre a la pale
associee d'osciller d'un angle de 100 au maximum par rapport a une
position centrale.
Comme indique sur la fig 1, les bras 47 sont espaces des saillies
associees 33 de maniere a faire en sorte que, sous l'effet de la force
centrifuge qui leur est appliquee pendant la rotation du rotor 1, les
bras associes 51 se rapprochent des saillies associees 33 et a
provoquer un mesalignement de l'extremite libre de ses bras par
rapport aux-surfaces associees 52 afin de permettre a la pale asso-
ciee d'osciller librement, en fonctionnement, dans un plan
perpendiculaire a l'axe de rotation du moyeu 2.
L'agencement decrit ci-dessus permet, lors du decol- lage ou pendant
l'atterrissage, de maintenir les deplacements par inertie de la pale
dans des limites predeterminees en empechant ainsi des vibrations
dangereuses d'etre engendrees a l'interieur du rotor 1 dans des
situations ambiantes cri- tic, les effets de telles vibrations pouvant
etre dramati- ques.
Dans le mode de realisation represente, les organes basculants 46 sont
avantageusement montes sur des saillies associees 33 dans des
positions protegees a l'interieur de l'ouverture associee 16;
cependant il va de soi que les organes basculants 46 et les surfaces
associees 52 pourraient etre portes par le moyeu 2 et respectivement
par la pale associee dans n'importe quelle autre position, a condition
que la direction de l'axe de rotation des organes basculants 46 et
leurs positions relatives par rapport aux surfaces associees 52 ne
soient pas essentiellement modifiees.
8 2523071
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Rotor pour helicoptere comprenant un moyeu central (2) pouvant
tourner autour de son axe de facon a entratner en rotation plusieurs
pales s'etendant essentiellement radialement vers l'exterieur dudit
moyeu et reliees a ce dernier par des moyens d'accouplement qui
permettent, entre autres, l'oscil- lation de la pale par rapport au
moyeu dans un plan perpendi- culaire audit axe, rotor caracterise en
ce que chacune desdites pales comporte une surface(52)reliee
rigidement a celle-ci et qui peut cooperer avec un moyen associe de
butee (46) supporte par le moyeu (2) pour limiter les oscillations de
la pale dans ledit plan dans des limites variables dans une plage
predeterminee en fonction directe de la vitesse angulaire du moyeu
(2), ledit moyen de butee (46) etantmobile par rapport audit moyeu (2)
dans ledit plan sous l'effet de ladite force centrifuge et en
opposition a l'action d'un moyen elastique (50), et ladite surface
(52) etant essentiellement perpendiculaire audit plan.
2 Rotor selon la revendication 1, caracterise en ce que ledit moyen de
butee comprend, pour chaque pale, deux organes basculants (46) qui
sont montes de facon a pouvoir tourner autour d'axes essentiellement
paralleles audit axe de rotation dudit moyeu (2) entre une premiere
position dans laquelle un des bras (51) de chaque organe basculant
(46) est place en regard de ladite surface (52) et a une distance
predeterminee de celle-ci, et une seconde position dans laquelle ledit
bras (51) de chaque organe basculant (46) estecarte de ladite surface
associee (52).
3 Rotor selon la revendication 2-caracterise en ce que chaque organe
basculant (46) est pourvu d'une masse- lotte excentrique (48) reliee
rigidement a celui-ci.
4 Rotor selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caracterise
en ce que ledit moyen d'accouplement comprend, pour chacune desdites
pales, une console en forme de U (26) s'etendant au travers d'une
ouverture axiale asso- ciee (16) dudit moyeu (2), chacune desdites
surfaces (52) etant formee sur la console associee (26) - Rotor selon
la revendication 4, caracterise en ce que, pour chacune desdites
pales, lesdits organes bascu- lants (46) sont portes par une saillie
(33) s'etendant dans une direction essentiellement radiale apartir une
partie centrale (10) dudit moyeu (2) dans une ouverture associee (16).
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