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L'objet de la présente invention est relatif à un mécanisme destiné à la variation automatique de l'angle d'attaques des pales du rotor des hélicoptè- res.
Le système des ailes rotatives qui forme le rotor d'un hélicoptère puise l'énergie nécessaire au mouvement de 'rotation aux différentsrégimes de vol, soit d'un moteur, soit d'un courant d'air relatif. Dans le premier cas il s'agit d'un régime de vol avec moteur, dans le deuxième cas il s'agit d'un régime d'autorotation. La différence entre ces deux régimes est exprimée par le sens opposé du moment de rotation à L'aide duquel le moteur ou les forces aérodynami- ques agissent sur l'arbre de rotor. Dans le cas où le moment de rotation transmis, pendant le vol à moteur, à l'arbre de rotor est positif (entraînant), le moment de rotation transmis à l'arbre de rotor par les forces aérodynamiques des deux pales est négatif (frainant).
Pendant le vol d'autorotation, l'arbre de rotor est "défreiné" par le moment négatif provenant des résistances causées par le frottement des mécanismes de transmission tournant librement, comme par exemple le rotor-arrière, etc.,.; ce moment étant surmonté par le moment positif (entraînant) des forces aérodynamiques des pâles du rotor.
Comme il ressort de la fig. 2, la pale du rotor articulé sur l'arbre est écartée de sa position radiale d'un certain angle# pendant le vol à moteur par l'effet simultané de la force centrifuge Fe et de la force tangentielle Ft - proportionnelle à la résistance aérodynamique des pales de rotor. Comme il paraît désirable, au point de vue de la sécurité, que les tours de rotor soient maintenus aussi-stables que possible pendant tous les régimes de vol, la force centrifuge Fe se maintiendra, elle aussi stable et tout changement de moment de rotation d'arbre causé par les forces aérodynamiques variables, agissant sur une pale dans le plan de rotation, causera un changement d'angle de déplacement de la pale # non seulement pendant le vol à motaur mais aussi pendant le régime autorota- toire.
On peut utiliser particulièrement ou complètement ce mouvement automa- tique des pales dans le plan de rotation pour effectuer le changement du réglage automatique des pales pour une panne soudaine de moteur, surtout au..moment où le pilote doit diminuer instantanément, d'habitude en deux secondes en vol immobile aussi bien que pendant des grandes vitesses du vol (où les pâles du rotor tra- vaillent sous un grand angle d'attaque), le calage des pales du rotor pour empê- cher une subite et dangereuse perte de tours et pour maintenir l'avion dans un vol plané d'autorotation.
Les réalisations connues jusqu'à présent pour le réglage automatique des pales, du régime de vol à moteur en régime d'autorotation, utilisent en géné- ral des régulateurs centrifuges ou bien des systèmes d'écartement spéciaux des axes des charnières universelles des.pâles. Ces mécanismes sont en tous cas très compliqués, coûteux et peu sûrs. Diaprés une documentation accessible en matière de brevets, avant tout américaine et anglaise, le mécanisme, qui fait l'objet de la présente invention n'a été utilisé jusqu'à présent nulle part.
La présente invention visé., à l'utilisation de la qualité primordiale du sytème de commande cyclique de l'angle d'incidence des pales du rotor par l'ex- centrique consistant à ce que les mouvements d'organe de commande placé dans le moyeu du rotor, nécessaire à la commande cyclique d'angle d'incidence des pales se poursuit exclusivement dans le plan vertical à l'axe de l'arbre porte-rotor.
Pour pouvoir effectuer le réglage automatique des pâles il suffit d'arranger de manière convenable l'accouplement cinétique de 1 organe de commande et de la pale.
Sur la fig. 1 est représenté de manière schématique et en section transversale comment est réalisé le système de commande par l'excentrique destiné au réglage automatique du rotor par rapport au moment de rotation de 1 arbre porte- rotor, La fig. 2 présente d'une manière schématique les conditions créées sur le moyeu du rotor par l'effet de la force centrifuge et tangentielle, et la fig. 3 illustre de manière schématique les rapports cinématiques.
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Dans le moyeu du rotor 1 sont fixées à l'aide des charnières univer- selles 7 les poutres des pales de rotor 2 de manière que les pales peuvent être pivotées autour de leur axe longitudinal X. Aux poutres des pales de rotor 2 sont attachés les leviers de commande 3 dont les extrémités libres sont pourvues des oeillets 8 auxquels sont fixées les tiges 4 dont les secondes extrémités sont reliées aux oeillets de suspension 5 du membre extérieur d'excentrique 6 du système de commande par l'excentrique. Le centre de l'oeillet 8 est déplacé d'une manière excentrique de l'axe vertical ZZ de la charnière universelle 7 d'une valeur i. Les axes o1, 02 des charnières universelles 7 des pâles du rotor 2 sont écartés de l'axe 0 de l'arbre du rotor d'une certaine valeur e dans le moyeu 6.
Pour la commande d'un hélicoptère, le membre extérieur d'excentrique 6 peut être excentré ou déplacé par pivotement angulaire par rapport à l'arbre porte-rotor à l'aide des leviers à main placés dans le poste de pilotage. Pendant le régime continu de vol stationnaire les pales du rotor sont disposées de manière équidistante dans le plan de rotation de façon qu'elles forment l'angle y avec la ligne prolongée passant par les axes 01 02 des charnières universelles 7 et l'axe de l'arbre porte-rotor 0 (voir la fig. 2). L'angle de déplacement avarie pendant le vol en avant selon le changement du moment de rotation aérodynamique sur l'arbre porte-rotor.
Le déplacement excentrique du centre d'oeillet 8, placé à l'extrémité libre du levier de commande 3, de l'axe ZZ de la charnière 7 et la connexion avec le membre extérieur de l'excentrique 6 à l'aide de la tige 4, a pour effet que tout changement d'angle de déplacement # engendre simultanément le changement d'angle d'attaque des pales du rotor. Le sens du changement de ré- glage qui se produit en même temps est tel, que l'angle d'attaque de la pale diminue simultanément avec la diminution du moment de rotation qui se produit sur l'arbre porte-rotor.
Etant donné que pendant une panne soudaine du moteur un changement considérable de l'angle de déplacement # se produit sans aucune inter- vention du pilote, on réussit à l'aide d'un tel arrangement du levier de commande 3 de la pale 2 à réaliser le calage automatique de la pale dans le sens nécessai- re pour effectuer le passage de manière ininterrompue.pour les conditions du régime d'autorotation. Par un choix convenable de la grandeur d'excentricité i ainsi que par le choix du déplacement e des axes des charnières 7 des pâles 2 et du rayon du levier de commande 3, on est à même d'influencer la grandeur du changement automatique de calage des pales ¯ Ú par rapport au moment de rotation de l'arbre porte-rotor.
La fig. 2 montre les conditions d'équilibre des forces agissant sur la pale dans son centre de gravitation pendant les deux régimes caractéristiques de vol - c'est-à-dire pendant le vol à moteur et le vol d'autorotation. Il va de soi que la force Fra est la résultante de la force centrifuge Fc et de la force tangentielle Fta, agissant sur la pale pendant l'autorotation, et la force Frm est la résultante de la force centrifuge Fc et de la forne tangentielle Ftm' a- gissant sur la pale pendant le vol à moteur. Afin de rendre possible pendant le vol à moteur la transmission du moment de rotation de l'arbre porte-rotor sur la pale de rotor, articulée sur celui-ci, et pendant l'autorotation dans le sens inverse, il faut que les axes O1 et 02 des charnières 7 des pales du rotor 2 soient déplacées de la valeur mentionnée e de manière excentrique.
Dans ce cas seulement, les forces résultantes Fre et Frm sont à même de créer, à l'égard de l'axe de 1' arbre, des moments de rotation dont les grandeurs sont données par les produits : Fra .r' et Frm. r, le sens d'effet produit sur la pale, voir sur l'arbre prote- rotor, étant donné par la direction de l'effet des forces tangentielles Fta pen- dant l'autorotation et Ftm pendant le vol à moteur.
Cette partie automatique du changement total du calage des pales né- cessaire au régime autorotatoire prolonge'la période critique, pendant laquelle le pilote doit exécuter le réglage complet des pales nécessaire au passage dans les conditions d'autôrotation.
De cette manière l'objet de la présente invention apporte une augmen- tation importante de sécurité de vol des hélicoptères.