<Desc/Clms Page number 1>
L'invention a pour objet un dispositif qui stabilise l'hélicoptère pendant le vol et qui en même temps garantit automatiquement le rotor sustentateur contre l'arrêt et'par suite aussi contre la perte de force ascensionnelle dans le cas d'un défaut du moteur.
Pendant que l'hélicoptère vole en ligne droite, sa position subit des changements répétés, principalement autour de l'axe transversal de l'appareil. Ce mouvement permanent de balançoire est indésirable et dans les hélicoptères modernes, on l'empêche en montant un dispositif de stabilisation dans le système de déplacement cyclique des pales du rotor sus- tentateur.
<Desc/Clms Page number 2>
Lais les dispositifs de stabilisation employés jusqu'à présent ne dispensent pas complètement le pilote de l'hélicoptère de concentrer son attention sur la conduite pendant le vol, étant donné qu'en cas de défaut du moteur et d'un arrêt du moteur, le pilote doit pendant deux à trois secondes diminuer l'angle d'incidence des pales du rotor, par une commande .collective de ces dernières, pour le réduire à la valeur convenant pour l'autorotation, afin de pouvoir atterrir avec un appareil en autortation. Si le pilote néglige de procéder à cette opération, il court le risque de perdre des tours du rotor et, le cas échéant, le risque d'un pliage des pales du rotor.
Pour prévenir un accident, dans le cas où le pilote ne s'aperçoit pas en temps voulu de l'arrêt du moteur ou bien pour que le pilote n'ait pas à concentrer sen attention d'une manière permanente sur la conduite, on peut employer une régu- lation automatique des tours du rotor sustentateur de l'hélicoptère, combinée avec le dispositif de stabilisation. Cette régulation ne commence à agir que lorsque le'nombre de tours atteint,en s'abaissant, une valeur limite et elle produit la modification de l'angle d'incidence des profils des ailes du rotor, ce qui garantit un passage en douceur au vol en autorotation.
On obtient actuellement la stabilisation de la comman-. de du rotor dans le cas des petits hélicoptères, soit en se servant du moment gyroscopique d'un système de barres munies d'une masse, soit de manière aérodynamique, à l'aide de surfaces directrices. Dans le cas des grands hélicoptères, on emploie des pilotes automatiques. Cn n'a pas encore réalisé de combinaison d'un dispositif de stabilisation avec. une régulation du nombre de tours pour le passage automatique au vol en autorotation.
On emploie séparément la régulation propre pour la modification de l'angle d'incidence des pales du
<Desc/Clms Page number 3>
rotor, quand il s'agit de pales qui sont articulées au moyen d'un pivot vertical, dans le cas où la pale pivote en raison de son inertie dans le sens de la rotation, la tige de la commande de pales réglant la pale pour un angle d'incidence plus petit. En service, cette disposition n'a pas donné complète satisfaction, étant donné la marche libre de l'enchaînement et l'inertie de l'hélice arrière, qui accouplée avea le rotor sustentateur par l'intermédiaire de sa propre commande, tourne avec la tête du rotor. Il s'ensuit que la pale ne peut pas prendre d'avance et se régler pour l'angle d'incidence nécessaire.
Si l'on arrive finalement à obtenir le changement de position de la pale, dette dernière n'a plus la vitesse nécessaire pour l'obtention de la force ascensionnelle.
Le dispositif de l'invention est caractérisé par ce que les impulsions pour la modification de l'angle d'incidence des pales du rotor, qui sont fournies par des bras mobiles à masses centrifuges, sont transmises à la pale du rotor par l'intermédiaire d'une coulisse placée obliquement par rapport à la direction de l'action desdites impulsions, en même temps qu'agit sur la coulisse un organe de réglage qui peut être commandé par le pilote.
En utilisant ainsi le moment gyroscopique des bras munis d'une masse et un accouplement approprié de ces derniers avec la commande cyclique et collective, on obtient un dispositif combiné qui, dans des circonstances appropriées, peut maintenir l'hélicoptère dans un vol régulier et qui garantit sa sécurité en cas d'arrêt du moteur.
L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et du dessin annexé ainsi qu'à leurs combinaisons possibles.
,Le dessin représente un exemple de réalisation du dispositif de l'invention :
<Desc/Clms Page number 4>
La figure 1 montre une vue en perspective axcnomé- trique du dispositif de stabilisation de l'hélicoptère, combiné avec- la régulation du nombre de tours de son rotor, pour le passage automatique au vol en autorotation. Pour que la figure soit plus claire on a représenté seulement la commande d'une pale, sans tête de rotor, et sans arbre. Les autres figures sont schématiques.
La figure 2 montre une vue, en projection sur le plan vertical, du dispositif, la barre munie d'une masse ayant été écartée.
La figure 3 montre de quelle manière agit la régulation du nombre de tours.
Le dispositif comprend un bras déplaçable 1, muni d'une masse, qui se raccorde au guidage de la barre 3 au moyen d'une articulation 2 ; la barre 3 est supportée dans un manchon 4. Le mouvement axial de la barre 3 est limité par le collet 5. Un ressort 6 s'appuie entre la seconde extrémité de la barre 3 et le manchon 4. Les barres 3 opposées sont accouplées entre elles au moyen de tiges 8, par l'intermédiaire d'un levier 7, qui est porté par la tête du rotor. Du bras 1 partent, auprès de l'articulation 2, deux leviers. Le levier supérieur 9 est réuni au levier 9 du bras 1 opposé par le tirant 10. Le levier inférieur 11 s'articule sur la fourche de tirage 12 qui s'articule elle-même sur le levier de commande 13 du disque oscillant ou d'un autre dispositif de commande pour le réglage cyclique de l'angle d'incidence des pales du rotor.
L'articulation 14, commune aux fourches 12 et 13, comporte un guidage pour une coulisse 15 constituant un élément du dispositif de commande 16 qui est supporté par le corps de la tête du rotor et qui est réuni par une tige 17, disposée obliquement dans l'espace avec un levier 18 de la pale 19 du rotor. Dans le plan de rotation, le bras 1 du dispositif fait un angle de 90 environ avec la pale du rotor.
<Desc/Clms Page number 5>
Si le rotor demeure au repos, les ressorts 6 tirent les tiges 3, guidées dans les manchons 4, complètement vers l'intérieur} de sorte que les articulations 2 demeurent dans des positions correspondant au diam@tre de rotation le plus petit. La longueur du tirant 10 étant constante, les articulations des leviers 11 sont alors aussi voisines que possibles l'une de l'autre et il en est par conséquent de même po@ les articulations communes 14. Comme les extrémités inférieures des tiges 13-sont maintenues par la commande du pilote, le fait que les articulations 14 sont aussi voisines que possible de l'axe de rotation de la tête du rotor implique un abaissement des bras des coulisses 15.
Par conséquent, dans le cas où le rotor est au repos, il y a l'abais sèment maximum des bras des coulisses 15 et cette position des bras des coulisses donne aux leviers 18, par l'intermé- diaire du dispositif de commande 16 et des tiges 17, la position correspondant à l'angle d'incidence minimum des pales 19 du rotor.
Quand le rotor tourne, ainsi que tout le dispositif dont il vient d'être question, les pales s'élèvent tout d'abord sous l'action de la force centrifuge et ensuite, en particulier, sous l'action de la force de poussée ascension- nelle,. en tournant autour de l'axe de leur pivot d'ancrage horizontal. Il y a ainsi modification de l'angle d'incidence des pales. En même temps que chaque pale, se déplace aussi,, l'articulation de son levier 18, Du fait que l'articulation du renvoi 16 est maintenue fixe, ce déplacement a pour effet de faire tourner,au moyen de la tige 17, l'articulation du levier 18 autour de l'axe longitudinal de la pale du rotor.
Lors d'un déplacement brutal de la pale 1 vers le haut,son angle .d'incidence diminue, et inversément, de sorte que les pales du rotor sont amorties de manière aérodynamique.
Pour les régimes du rotor sustentateur qui corres-
<Desc/Clms Page number 6>
pondent aux conditions de vol, la force centrifuge du bras muni d'une masse tire chacune des tiges guidées 3 jusqu'à la butée fournie par le collet 5 du manchon 4 correspondant et elle augmente ainsi jusqu'à sa valeur maximum le diamètre de la circonférence décrite par les articulations 2 et aussi le diamètre de la circonférence décrite par la position moyenne des articulations 14. Ce déplacement des articulations 2 et 14 élève les bras des coulisses 15 de sorte qu'il est possible de régler les pales 19 pour le plus grand angle d'incidence exigé. Si, pendant le vol, la position de l'appareil change, le moment gyroscopique tend à maintenir le bras muni d'une masse dans son plan de rotation primitif.
Ainsi que le montre la figure 2, le mécanisme place les pales, en gros, dans le plan du mouvement du bras muni d'une masse. Le rendement est fonction de la distance entre les articulations 2 des bras 1 et l'axe de rotation. Il est maximum quand l'articulation est sur l'axe de rotation et que les bras 1 tournent avec une vitesse angulaire constante. Mais cela aurait pour conséquence de rendre l'hélicoptère insensi-- ble à l'action du pilote dans la commande, cyclique. C'est pourquoi il faut choisir un certain compromis entre l'exigence concernant la stabilisation, d'une part, et la nécessité d'être maître de l'appareil.
Sur la figure 3, est représentée!' intervention, du dispositif de régulation du nombre de tours pour le passage automatique au vol en autorotation: quand le nombre de tours du rotor atteint, en diminuant, la limite de sécurité infé- rieure, les ressorts surmontent la force centrifuge des bras 1 et tirent les tiges guidées 3 vers l'axe de rotation. Il s'ensuit que le dispositif de commande déplace les pales pour leur donner un angle d'incidence plus petit c'est-à-dire l'angle d'incidence pour le vol en autorotation. Le balancier
<Desc/Clms Page number 7>
7 produit avec ses tiges 8 et par l'intermédiaire des tiges 3 le refoulement uniforme des bras 1 ce qui garantit un réglage correct de l'angle d'incidence des pales du rotor.