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Perfectionnement à la commande du pas des rotors d'hélicop- tères propulsés par réaction.
. 0n connaît déjà deshélicoptères propulsés par réac- tion et comportant un compresseur entraîné'par une turbine pour fournir à des tuyères disposées sur la voilure tournan- te, le long de son bord de fuite, un jet gazeux engendrant la réaction propulsive.
En particulier dans son Brevet Belge n 465.957 déposé le 14 juin 1946, pour :"Perfectionnements aux pro- pulseurs à réaction applicables particulièrement aux héli- optères", la Demanderesse a décrit un système, de propulseurs
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à réaction dans lequel le fluide envoyé à la ou aux tuyères de réaction, au lieu d'être pris à la sortie de la turbine, est prélevé à la sortie du compresseur ce qui permet de faire circuler dans les canaux ménagés ,dans la voilure tournante un fluide à température relativement basse et simplifie en conséquence la construction de l'appareil.
La présente invention a pour objet un dispositif de commande du pas des pales de la voilure tournante qui par- met d'adapter automatiquement ce pas au régime de rotation de cette voilure, ou encore à la valeur instantanée de la réaction. Ce dispositif convient tout spécialement aux pro- pulseurs à réaction dont on vient de rappeler le principe-, parce que c'est avec ces propulseurs que son application est la plus avantageuse, mais il pourrait également être utilisé avec d'autres types de propulseurs, par exemple ceux où les gaz conduits dans les canaux des pales vers les tuyères de réaction sont prélevés sur l'échappement de la turbine à gaz entraînant le compresseur.
Selon l'invention, le pas est commandé au moyen d'un servo-moteur sensible à la pression des gaz envoyés aux tuyères de réaction, de telle manière qu'une augmentation de cette pression entraîne une augmentation du pas et que, réciproquement, une réduction de la pression produise une réduction du pas, en vue notamment d'obtenir le pas réduit qui permet le régime autogyre de la voilure, en cas de .panne du générateur de gaz.
Il est avantageux de prévoir à côté de cette comman- de automatique une commande manuelle, au moyen par exemple d'une vanne ou d'un robinet permettant d'admettre dans le serve-meteur un fluide sous pression, ou, par exemple, con- tenu dans un accumulateur spécial tel qu'une bouteille.
On peut en outre prévoir dans la conduite de pres- sion allant au servo-motsur des pertes de charge systémati-
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ques ou des clapets procurant un effet d'hystérésis de sor- te que, par exemple, le pas augmente presque instantanément si la pression d'alimentation croît, mais ne diminue que progressivement si cette pression décroît, ou inversement.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les parti- cularités qui ressortent tant du dessin que du texte fai- sant, bien entendu, partie de ladite invention.
La figure 1 est une vue en élévation et en coupe schématique d'un hélicoptère mû par propulseur à réaction et muni d'un dispositif de commande automatique du pas, con- formément à l'invention;
La figure 2 est une coupe partielle à plus grande éohelle d'une variante de réalisation.
Sur lesdeux figuresdu dessin on a supposé que 'le propulseur à réaction était du type décrit dans la ------
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N 465.957 / - brevet Belge précité/ déposé par la Demanderesse le 14
Juin 1946, L'air atmosphérique 'qui est refoulé par le com- presseur 1 passe entre les tubes de l'échangeur par surface
2, tubes qui sont eux-mêmes parcourus intérieurement par les gaz d'échappemant de la turbine à gaz 3 qui entraîne le compresseur. L'air ainsi réchauffé par les gaz d'échappement sort de l'échangour par la tubulure 4 et se divise en deux flux. L'un de ces flux est conduit par la tuyauterie 9 vers le distributeur de la turbine à gaz 3 pour actionner celle-cL
Au préalable, il est chauffé à haute température, par exem- ple par des brûleurs à combustible liquide 10.
Les gaz ayant travaillé dans la turbine s'échappent dans l'atmosphère en traversant les tubes de l'échangeur 2. L'autre partie de l'air ayant traversé l'échangeur 2 est conduite par la tubu- lure 10a à travers le moyeu 5 de la voilure tournante de @
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l'hélicoptère et, passant par des canaux longitudinaux 7 me- nagés dans les pales de cette voilure, vient s'échapper par lestuyères de réaction 8 disposéesà l'extrémité daspales le long de leur bord de fuite.
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Ces pales sont à pas variable, cTest-J,-llir0 que, par exemple, selon 1<:.\ s' illontagd s clessigue s, leur parti3 prin- cipale Il est montée sur des bras 12 solidaires du moyeu, de manière à pouvoir pivoter par rapport à l'axe desdits bras et à prendre ainsi dans le vent relatif une incidence varia- ble, Cette disposition a été concrétisée sur les figures par lesroulements à billes 13 montés entre les bras 12 et les pales 11 et par lasmanchons 14 solidairesdesdites pales et pouvant recevoir une rotation autour de l'axe des bras 12 au'moyen de biellettes 15 actionnées par l'équipage mobile 17,
Cet équipage mobile constitue un servo-moteur dont la piston 18, fixé en bout de la tige creuse 19 montée oscil- lante par une rotule 20 dansles bras 12, est fixe,
tandis que le cylindre 21 est mobile par rapport à ce piston, sous l'action résultante de la pression régnant dans la chambre 22 et du ressort de rappel 23. La. tige creuse 19 fait commu- niquer la chambre 22 avec la tuyauterie 10a qui véhicule l'ai] du compresseur envoyé aux tuyères de réaction.
Il résulte de cette disposition que lorsque la pression de l'air envoyé aux tuyères croît, cette pression, transmise à la chambre 22, entraîne un soulèvement de l'é- quipage 17 à l'encontre du ressort 23 et par lesbiellettes 15 et lesmanchons 14, une rotation despales 7augmentant leur pas, Si, au contraire, la pression de l'air rafoclé par le compresseur diminue, la force du ressort 23 devient prépondérante et le pas des pales diminue. Le dispositif se- ra notament dimensionné de telle sorte (force du ressort de @
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rappel 23) que le pas despales prenne la valeur corre spon- dant à la rotation autogyre en cas de panne du compresseur 3 et par suite d'annulation de la pression dans la conduite
10a.
Des butées pourront .être 'prévues sur les bras 12 et les manchons 14 pour fixer exactement le pas que prendront, en cette occurrence, les pales 11 sous l'action du ressort 23.
Un orifice calibré ou.étranglement 24, prévu dans la communication entre la conduite 10a et la tige creuse 19, permet d'amortir les variations de pression rapides afin d'é- viter des oscillations'des pales
On peut d'ailleurs agir sur le diagramme du pas en fonction de la pression, en montant en parallèle avec l'orifi -ce calibré 24 un clapet 25 s'ouvrant par exemple automatique- ment quand la pression 10a augmente, de manière à obtenir dans ce cas une augmentation très rapide du pas et se fermant au contraire quand la pression 10a diminue pour obtenir alors une diminution lente du pas par le jeu de l'orifice calibré
24.
Selon le but recherché, la disposition inverse pourrait d'ailleurs tre adoptée,'
On peut compléter le dispositif par un accumulateur d'air 26 (bouteille d'air comprimé par exemple) muni d'une vanne 27 de commande à main et permettant d'agir à volonté sur le pas. Dans l'exemple figuré au dessin, l'ouverture de la vanne 27 a pour effet d'augmenter la pression dans la chambre
22, c'est-à-dire d'augmenter le pas.
Ce dispositif sera en particulier utile à l'atter- rissage pour freiner et adoucir celui-ci, après une descente verticale en autorotation.
On peut donner à cette bouteille un volume limité de manière à empêcher une trop grande augmentation du pas et une diminution du régime de rotation du rotor au-dessous du minimum nécessaire pour obtenir une autorotation sûre,
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Plusieursbouteilles de capacitévariable, dont une destinée à 1'atterrissage, pourraient d'ailleurs être montées en parallèle ou en séries parallèles en amont de la vanne 27 et être utiliséesselon lescas.
La description précédente, faite en regard du. des- sin, a uniquement considéré le cas ou le fluide envoyé aux tuyèresde réaction est prélevé à la sortie du compresseur selon la demande du brevet ci-.dessus rappelée. Cette combinai- son offre en effet l'avantage de permettre un bon montage rotatif des pales à pas variable, sans que les paliers soient endommagés par des gaz trop chauds. Toutefois l'invention est également applicable au cas ou le fluide ust pris sur toute autre source, par exemple sur l'échappement de la turbine 3 qui entraîne le compresseur ou sur un générateur de gaz quel- conque.
Il va d'ailleurs de soi que le mode de réalisation décrit n'a été donné qu'à titre d'exemple et qu'il pourrait être modifié notamment par la. substitution d'équivalents tech- niques sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. Un perfectionnement apporté aux hélicoptères dont la voilure tournante est mue par réaction, lequel perfec- tionnement consiste à commander la variation du pas des pales de ladite voilure en fonction de la pression du fluide envoyé aux tuyères de réaction de manière notamment que le pas diminu jusqu'à la valeur permettant le régime autogyre quand cette pression tend vers zéro.
2. Un dispositif de commande du pas selon 1 carac- térisé en ce qu'un servo-moteur agissant sur le pas despales est soumis, d'une part, à la valeur de la pression du fluide envoyé aux tuyères de réaction et, d'autre part, à une force de rappel antagoniste.
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