FR2943621A1 - Pale munie d'un amortisseur de trainee et rotor muni d'une telle pale - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une pale (1) de giravion pourvue d'au moins un longeron (3) et d'un revêtement (4) extérieur, ladite pale (1) comportant une manchette (10) creuse dont une paroi (11) est au moins munie dudit revêtement (4) extérieur solidarisé audit longeron (3). Cette pale comporte un amortisseur rotatif (20) muni d'une armature tubulaire interne (21) et d'une armature tubulaire externe (22) coaxiales et séparées par une couronne (23) de matériau viscoélastique, ladite armature tubulaire interne (21) étant solidarisée audit revêtement (4) et ladite armature tubulaire externe (22) étant pourvue d'une chape (25) possédant une première et une deuxième joues (26, 27) en vis-à-vis pour être apte à accueillir une première rotule (41) à proximité de l'axe de variation de pas (AX1) de ladite pale (1).

Description

Pale munie d'un amortisseur de traînée et rotor muni d'une telle pale. La présente invention concerne une pale munie d'un amortisseur de traînée et un rotor muni d'une telle pale.

Plus particulièrement, l'invention se trouve dans le domaine technique de l'amortissement des mouvements de traînée d'une pale. En effet, un rotor de giravion comporte classiquement un moyeu entraîné en rotation selon un axe de rotation par un arbre de sortie d'une boite de transmission de puissance ou arbre d'entraînement, ainsi qu'au moins trois pales fixées au moyeu par l'intermédiaire d'articulations appropriées, en particulier par l'intermédiaire d'une butée sphérique lamifiée dédiée à chaque pale.

Il est rappelé que dans l'hypothèse de l'encastrement de chaque pale sur un moyeu, le rotor ainsi constitué est un rotor rigide. En vol stationnaire, la répartition des efforts aérodynamiques le long d'une pale engendre une répartition de moment de flexion dont la valeur est très importante au pied de la pale. En vol de translation, la pale dite avançante porte plus que la pale dite reculante du fait de l'inégalité des vitesses de l'air comme cela sera précisé par ailleurs. Par conséquent, la résultante des forces aérodynamiques exercées sur une pale n'a donc pas la même valeur en chaque azimut, ni le même point d'application : le moment d'encastrement au pied de la pale est ainsi élevé et variable, ce qui génère des contraintes mécaniques alternées entraînant un phénomène de fatigue préjudiciable des matériaux. De plus, la résultante des forces aérodynamiques de toutes les pales n'est plus portée par l'axe rotor ce qui entraîne la création d'un moment de roulis, croissant avec la vitesse qui peut rendre difficile l'équilibre des forces en vol de translation. Afin de remédier à ces inconvénients, il est connu d'articuler les pales sur le moyeu autour d'un axe perpendiculaire à l'arbre d'entraînement et désigné axe de battement vertical auquel correspond une articulation de battement vertical capable de reprendre une force d'orientation quelconque mais ne peut, en aucun cas, reprendre un moment. Par conséquent, si une pale est articulée sur le moyeu, le moment sera nul à l'attache. Pour satisfaire l'équilibre d'une pale, les efforts centrifuges maintiennent la pale après une certaine levée de celle-ci, laissant apparaître une conicité a0. Dans ces conditions, il n'y a plus de moment de roulis important en translation d'une part et les pales ne tournent plus dans un plan, mais leurs extrémités extérieures décrivent un cône très ouvert. En pratique, l'axe de battement ne se trouve plus, alors, sur l'axe de rotation mais est décalé d'une distance a, appelée excentricité.

Il convient encore de rappeler qu'il faut, pour assurer la sustentation d'un hélicoptère lors de ses différentes configurations, pouvoir contrôler la sustentation du rotor et la faire varier. C'est ainsi qu'est introduite l'articulation de pas, dont l'axe est sensiblement parallèle à l'envergure de la pale correspondante. Ce nouveau degré de liberté permet de contrôler la portance de la pale par action sur la commande de pas général et aussi de faire varier le pas cycliquement, permettant ainsi le contrôle du plan de rotation des pales qui décrivent alors un cône dont l'axe virtuel ne coïncide plus avec l'axe d'entraînement : la résultante des forces appliquées au moyeu change de direction en même temps que le plan du rotor. De ce fait, il en résulte des moments autour du centre de gravité de l'hélicoptère, ce qui permet son pilotage. Comme indiqué précédemment, le plan de rotation des pales peut être différent du plan perpendiculaire à l'arbre d'entraînement.

Dans ces conditions, il est nécessaire d'articuler chaque pale en traînée car l'extrémité de chaque pale est à une distance variable de l'arbre rotor. Sinon, il apparaîtrait nécessairement des forces d'inertie, génératrices de moments de flexion alternée de chaque pale dans son plan. Une telle articulation de traînée se fait en articulant une pale autour d'un axe de traînée sensiblement parallèle à l'axe rotor, et par suite sensiblement perpendiculaire aux efforts de traînée. Pour qu'une telle pale puisse être entraînée à partir de l'arbre d'entraînement, il faut bien sûr que l'articulation de traînée soit suffisamment éloignée de l'axe rotor pour que le moment dû aux forces centrifuges équilibre le moment dû aux forces de traînée et d'inertie, ce qui exige un déport de l'axe de traînée ou excentrement e, et ceci sans que l'angle 8 dit de traînée , soit trop important. Par conséquent, les pales d'un rotor articulé d'aéronef à 20 voilure tournante, notamment un hélicoptère, peuvent être animées des quatre mouvements suivants : I) une rotation autour de l'axe rotor, Il) une rotation autour de l'axe de battement vertical, grâce à l'articulation de battement vertical, 25 III) une rotation autour de l'axe de traînée, encore dit axe de battement horizontal, grâce à l'articulation de battement horizontal, ou articulation de traînée. IV) une rotation autour de l'axe de la pale grâce à une articulation de pas (non spécifique des rotors articulés).

Comme prévu par le brevet FR2497073, par exemple, les trois rotations II-III et IV ci-dessus peuvent être réalisées par un seul organe tel qu'une butée sphérique lamifiée. Toutefois, les oscillations de chaque pale autour de son axe de traînée peuvent se coupler de façon instable avec les mouvements ou les modes de déformations élastiques de la cellule, en particulier les oscillations de l'hélicoptère posé au sol sur ses atterrisseurs : c'est l'origine du phénomène, désigné résonance au sol , qui peut être dangereux pour l'appareil lorsque la fréquence propre des oscillations des pales autour de leur axe de traînée est voisine de l'une des fréquences propres des oscillations de l'appareil autour de ses atterrisseurs. Les remèdes à ce phénomène consistent à introduire sur les axes de traînée un amortissement par un dispositif du type 15 amortisseur. Ces amortisseurs comprennent des moyens de rappel élastique à raideur et amortissement déterminés, pour combattre les phénomènes de résonance, en particulier de résonance sol et aussi de résonance de chaîne cinématique qui peuvent apparaître 20 notamment sur les hélicoptères. En effet, lors d'une excitation des pales d'un rotor en traînée, les pales sont écartées de leur position d'équilibre et peuvent se répartir inégalement en direction circonférentielle, et créer un balourd par déplacement du centre de gravité du rotor hors de 25 l'axe de rotation de ce dernier. De plus, les pales écartées de leur position d'équilibre oscillent autour de cette position à une fréquence cos, qui est la fréquence propre des pales en traînée, appelée également premier mode de traînée ou mode propre de traînée.

Si S2 est la fréquence de rotation du rotor, il est connu que le fuselage de l'hélicoptère est ainsi excité aux fréquences 1Q-1-co8l. Posé sur le sol par son train d'atterrissage, le fuselage de l'hélicoptère constitue un système à masse suspendue au dessus du sol par un ressort et un amortisseur au niveau de chaque atterrisseur. Le fuselage reposant sur son train d'atterrissage a donc des modes propres de vibration en roulis et en tangage. Il y a risque d'instabilité au sol lorsque la fréquence d'excitation du fuselage sur son train d'atterrissage est voisine de la fréquence propre d'oscillation 10+wsl ou IS2ùwsl ce qui correspond au phénomène dénommé résonance sol. Pour éviter l'instabilité, il est connu de rechercher d'abord à éviter le croisement de ces fréquences, et, si ce croisement ne peut être évité, il faut amortir suffisamment le fuselage sur son train d'atterrissage ainsi que les pales du rotor principal dans leur mouvement de traînée. En conséquence, la raideur des amortisseurs de traînée des pales d'un rotor principal doit être choisie pour que la fréquence propre des pales en traînée soit hors d'une zone de résonance sol possible, tout en disposant simultanément d'un amortissement suffisant, car, lors du passage du régime de rotation du rotor au régime critique, lors de la montée comme lors de la descente en régime, les mouvements des pales doivent être suffisamment amortis pour éviter une entrée en résonance. Pour cette raison, les amortisseurs de traînée à moyens de 25 rappel élastique de raideur déterminée sont également dénommés adaptateurs de fréquence. De façon générale, la raideur de l'amortisseur introduit une raideur angulaire équivalente, s'opposant aux débattements angulaires de la pale par rapport au moyeu autour de son axe de traînée. On peut ainsi augmenter la fréquence du mode propre des pales en traînée pour éloigner sa fréquence des deux phénomènes de résonance précités. La raideur angulaire équivalente est proportionnelle au carré du bras de levier entre l'amortisseur et l'axe de traînée de la pale, c'est-à-dire la distance séparant l'axe de traînée de l'axe passant par les centres des deux rotules d'articulation de l'amortisseur, ces rotules étant nécessaires pour cette application. Le document FR2653405 présente deux implantations 10 différentes de ces amortisseurs. Ainsi, selon ce document, la tête d'un rotor est munie d'un moyen comportant une partie centrale annulaire, une partie intermédiaire munie d'une cavité par pale, puis d'une partie périphérique. 15 Chaque pale est alors solidarisée par son pied à un manchon fixé sur une butée sphérique lamifiée agencée dans une desdites cavités. De plus, selon un premier mode de réalisation, un amortisseur rotatif par pale est solidarisé à la partie périphérique 20 du moyeu. L'amortisseur rotatif est alors un organe de rappel élastique avec amortissement incorporé par cisaillement d'un matériau viscoélastique à grande rémanence aux déformations. Afin de pouvoir amortir le mouvement de traînée d'une pale, cet amortisseur rotatif est relié par une bielle à un manchon de 25 pale. Pour garantir un bon fonctionnement, chaque bielle est alors sensiblement perpendiculaire à une direction passant par son point de fixation à la chape de l'amortisseur rotatif associé et par l'axe de rotation de cet amortisseur rotatif.

Ce premier mode de réalisation convient aux giravions munis d'un rotor comportant trois pales. En effet, le bras de levier de ce dispositif étant relativement faible, il convient de mettre en oeuvre un amortisseur rotatif 5 surdimensionné et donc encombrant. Ainsi, pour les giravions munis d'un rotor comportant au moins quatre pales, le document FR2653405 propose un second mode de réalisation. Conformément à ce second mode de réalisation, un 10 amortisseur rotatif est fixé à l'intérieur de chaque manchon, l'amortisseur rotatif d'une pale étant relié à une pale adjacente par une bielle. Par rapport à une implantation plus classique où les amortisseurs sont interposés entre chaque pale et le moyeu du 15 rotor, l'implantation interpale d'un amortisseur permet d'augmenter les bras de levier entre les amortisseurs et les axes de traînée des pales, mais aussi de faire participer deux amortisseurs par pale pour éviter la résonance sol. La raideur de chaque amortisseur peut être limitée en conséquence, et un avantage qui en découle 20 est un plus faible niveau d'effort statique introduit par le montage de chaque amortisseur en adaptateur interpale. Cette implantation est donc très favorable pour combattre la résonance sol. En revanche, le montage interpale ne permet pas l'amortissement des mouvements de traînée globaux et nécessite 25 des butées de traînée pour éviter des endommagements au démarrage et surtout au freinage du rotor. Par conséquent, l'art antérieur prévoit deux modes de réalisation distincts et alternatifs à savoir : - l'agencement sur le moyeu d'un amortisseur rotatif relié au manchon d'une pale par une bielle, ou - l'agencement dans le manchon d'une pale d'un amortisseur rotatif relié par une bielle à une pale adjacente.

Chaque mode de réalisation présente alors ses propres avantages et inconvénients. Néanmoins, indépendamment du mode de réalisation choisi, on observe un couplage entre le pas et le battement. En effet, un mouvement en battement de la pale va entraîner une modification de son pas. De même, une modification du pas de la pale commandée par une bielle de pas entraine un mouvement en battement de cette pale. Ce couplage entre pas et battement est introduit principalement par la disposition particulière de la bielle de pas de 15 la pale par rapport aux axes de battement et de pas de cette pale. De plus, on constate qu'une variation du pas de la pale induit une sollicitation indue de l'amortisseur rotatif. La présente invention a alors pour objet de proposer une pale et un rotor muni de telles pales permettant de s'affranchir des 20 limitations mentionnées ci-dessus, en limitant notamment les sollicitations indues de l'amortisseur sans intervenir sur le phénomène de couplage entre le pas et le battement d'une pale. Selon l'invention, une pale de giravion pourvue d'au moins un longeron et d'un revêtement extérieur, cette pale comportant une 25 manchette creuse dont une paroi est au moins munie de ce revêtement extérieur solidarisé au longeron, est remarquable en ce qu'elle comporte un amortisseur rotatif muni d'une armature tubulaire interne et d'une armature tubulaire externe coaxiales et séparées par une couronne de matériau viscoélastique, l'armature tubulaire interne étant solidarisée au revêtement et l'armature tubulaire externe étant pourvue d'une chape possédant une première et une deuxième joues en vis-à-vis, lesdites première et deuxième joues comprenant respectivement un premier et un deuxième alésages centrés sur un même axe de liaison pour être aptes à accueillir une première rotule à proximité de l'axe de variation de pas de la pale. Plus précisément, une première distance séparant l'axe de 10 liaison de l'axe de variation de pas de la pale est inférieure ou égale à 10% de la corde de la pale passant par cet axe de liaison. Lorsqu'une première rotule est fixée auxdites première et deuxième joues par une broche agencée selon un premier axe de révolution de cette première rotule, alors l'axe de liaison autour 15 duquel sont centrés lesdits premier et deuxième alésages et le premier axe de révolution sont confondus Ainsi, si par exemple, l'axe de liaison coupe l'axe de variation de pas de la pale, en lui étant avantageusement orthogonal, alors le premier axe de révolution de la première rotule coupe aussi cet 20 axe de variation de pas. Par conséquent, la pale selon l'invention est une pale ayant une manchette intégrée travaillante. En effet, le longeron étant solidarisé au revêtement de la manchette, cette manchette est nécessairement travaillante et va intégralement participer à la 25 transmission des efforts grâce à son architecture structurale propre. Un avantage particulier de cette disposition est une simplification de l'ensemble du moyeu rotor équipé. En effet, le fait d'utiliser des pales ayant une manchette intégrée permet de se dispenser de la pièce intermédiaire constituée par un manchon tel que celui décrit dans le document FR2653405. De plus, un amortisseur rotatif est disposé à l'intérieur de la pale, plus précisément à l'intérieur de la manchette creuse. Cet agencement d'un amortisseur rotatif à l'intérieur d'une manchette creuse parait de prime abord aberrant dans le cas d'une pale à manchette intégrée dans la mesure où l'espace disponible à l'intérieur de la manchette creuse est particulièrement réduit. Cet amortisseur rotatif est apte à être relié à une première rotule d'une bielle de liaison. Par conséquent, lorsque la pale effectue un mouvement de traînée, l'armature tubulaire externe de l'amortisseur est en quelque sorte maintenue en position par la bielle de liaison. Ainsi, l'armature tubulaire interne et l'armature tubulaire externe effectuent des rotations différentielles par rapport à leur axe de symétrie commun. Dans ces conditions, la couronne de matériau viscoélastique de l'amortisseur rotatif est sollicitée en cisaillement ce qui permet à cet amortisseur rotatif de remplir sa fonction.

Or, la disposition très particulière de l'amortisseur rotatif lui permet d'être relié à une bielle de liaison munie d'une première rotule, cette première rotule étant disposée à proximité voire sur l'axe de variation de pas de la pale. Ainsi, l'amortisseur rotatif est alors très peu sollicité, voire 25 pas du tout sollicité, lors d'une variation de pas de la pale. Par ailleurs, la pale selon l'invention peut posséder une ou plusieurs des caractéristiques additionnelles décrites ci-après.

Par exemple, une face supérieure de l'armature tubulaire interne est solidarisée au revêtement afin que l'amortisseur rotatif soit fixé à la manchette creuse intégrée de la pale. De plus, à l'emplanture de la pale, le longeron se répartissant en au moins deux rubans inférieurs au niveau de l'intrados de la pale et en au moins deux rubans supérieurs au niveau de l'extrados de la pale, l'armature tubulaire interne de l'amortisseur rotatif est fixée au revêtement entre un premier et un deuxième rubans supérieurs.

Enfin, à l'emplanture de la pale, la manchette comporte une échancrure au niveau de son bord de fuite afin d'être apte à accueillir une bielle de liaison munie de la première rotule à fixer entre les première et deuxième joues de la chape de l'armature externe.

Le bord de fuite de la manchette de la pale étant échancrée, il est possible d'insérer une bielle de liaison dans la pale via son échancrure pour fixer sa première rotule à l'amortisseur rotatif. Outre, la pale revendiquée précédemment, l'invention a pour objet un rotor principal de giravion muni d'un moyeu apte à recevoir à une pluralité de pales, ce moyeu ayant d'une part une partie interne apte à être solidarisée à un mât rotor et d'autre part un bras par pale qui comporte successivement une zone interne solidaire de la partie interne et possédant une alvéole puis une zone périphérique.

Ce rotor est remarquable en ce que les pales étant des pales selon l'invention fixées chacune à une butée sphérique lamifiée agencée dans l'alvéole d'un bras, chaque pale comportant un amortisseur rotatif muni d'une armature tubulaire interne et d'une armature tubulaire externe coaxiales et séparées par une couronne de matériau viscoélastique, l'armature tubulaire externe étant pourvue d'une chape pourvue d'une première et d'une deuxième joues comprenant respectivement un premier et un deuxième alésages centrés sur un axe de liaison, le rotor comporte une bielle de liaison par pale munie d'une première et d'une deuxième rotules à ses première et deuxième extrémités, la première rotule d'une bielle de liaison étant fixée auxdites première et deuxième joues de l'amortisseur rotatif de la pale associée à proximité de l'axe de variation de pas de cette pale associée alors que la deuxième rotule de la bielle de liaison est fixée à un moyen de fixation du moyeu au niveau de l'axe de battement de la pale associée. Ainsi, une première distance séparant l'axe de liaison de l'axe de variation de pas d'une pale est inférieure ou égale à 10% de la corde de cette pale passant par l'axe de liaison associé. Par exemple, l'axe de liaison des première et deuxième joues d'une chape d'un amortisseur rotatif coupe l'axe de variation de pas de la pale associée afin que le premier axe de révolution de la première rotule associée coupe aussi cet axe de variation de pas, le premier axe de révolution de la première rotule représentant l'axe de la première rotule selon lequel s'étend une broche de fixation de la première rotule aux première et deuxième joues associées. De plus, le deuxième axe de révolution d'une deuxième rotule coupe l'axe de battement de la pale associée, le deuxième axe de révolution de la deuxième rotule représentant l'axe de la deuxième rotule selon lequel s'étend une broche de fixation de la deuxième rotule au moyen de fixation associé. Ainsi chaque pale comporte un amortisseur rotatif en son sein, une armature tubulaire externe de cet amortisseur rotatif étant fixée au moyeu par une bielle de liaison.

L'invention constitue alors une alternative non évidente aux modes de réalisation connus dans la mesure où il convenait de vaincre des préjugés pour loger un amortisseur rotatif dans une pale munie d'une manchette intégrée et le relier au moyeu.

De plus, l'invention permet de résoudre les inconvénients desdits modes de réalisation en n'ayant qu'une faible répercussion, voire aucune répercussion, le couplage entre le pas et le battement de la pale ne sollicitant que peu ou pas du tout l'amortisseur rotatif.

En effet, lorsque la pale bat, la bielle de liaison va effectuer un mouvement par rapport à la deuxième rotule et ne va donc pas engendrer une modification du pas de cette pale. De même, lorsque l'on modifie le pas de cette pale, la chape de l'amortisseur rotatif va effectuer un mouvement par rapport à la première rotule. La bielle de liaison ne se déplace quasiment pas du fait de la position de la première rotule et génère un mouvement de battement faible. Avantageusement, le rotor peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques additionnelles suivantes.

Chaque moyen de fixation comprend par exemple une branche en forme de U, qui saille transversalement du bras du moyeu auquel la pale associée est fixée, pour accueillir sur l'axe de battement de ladite pale la deuxième rotule de la bielle de liaison.

De plus, chaque butée sphérique lamifiée comportant une armature radiale interne et une armature radiale externe séparée par un empilement de calottes métalliques rigides et de couches d'élastomère, l'armature radiale interne étant solidarisée à la zone périphérique du bras associé du moyeu, le longeron d'une pale est broché à une armature radiale externe d'une butée sphérique lamifiée afin que la pale soit fixée au moyeu. Cette caractéristique permet d'obtenir un ensemble compact et parfaitement bien intégré.

Enfin, chaque bielle de liaison présente un angle aigu inférieur à 60 degrés avec l'axe de variation de pas de la pale associée. Contrairement aux préjugés existants, il n'est pas impératif de chercher à obtenir un angle égal à quatre vingt dix degrés. A l'inverse, il vaut mieux avoir un angle aigu et placer judicieusement les première et deuxième rotules. On verra par la suite, que le rotor obtenu est particulièrement compact, l'invention étant applicable à un rotor ayant au moins trois pales, et pas uniquement trois pales.

L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec un exemple de réalisation donné à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent : la figure 1, une vue de dessus d'un rotor et d'une pale selon l'invention munie d'un amortisseur rotatif ayant une chape comportant un axe de liaison coupant l'axe de variation de pas de la pale associé, - la figure 2, une vue isométrique d'une pale selon l'invention agencée sur un moyeu, - la figure 3, une vue en coupe de la pale selon l'invention agencée sur un moyeu, et - la figure 4, une vue de dessus d'une pale selon l'invention munie d'un amortisseur rotatif ayant une chape comportant un axe de liaison à proximité de l'axe de variation de pas de la pale associé.

Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d'une seule et même référence. La figure 1 présente un rotor 7 de giravion muni de trois pales 1 agencées sur un moyeu 50. A cet effet, le moyeu 50 comporte une partie interne 51 en 10 forme d'anneau apte à être solidarisée à un mât rotor non représenté sur la figure 1. De plus, le moyeu 50 comporte trois bras 52, à savoir un bras 52 par pale 1, répartis de manière équidistante à la périphérie de la partie interne 51. Ainsi, chaque bras 52 possède une zone 15 interne 53 solidarisée à la partie interne 51 du moyeu 50 puis une zone périphérique 55 débouchant à la périphérie du moyeu 50. On comprend que les bras 52 et la partie interne 51 du moyeu peuvent constituer une seule et même pièce, obtenue par un usinage classique ou encore par l'emploi de matériaux 20 composites, le moyeu 50 étant alors de type monobloc. Par ailleurs, chaque bras 52 est percé verticalement dans sa zone interne 53 de manière à présenter une alvéole 54 apte à accueillir une articulation à même d'être fixée à une pale 1. Plus précisément, une butée sphérique lamifiée 70 est 25 agencée à l'intérieur de chaque alvéole, chaque butée sphérique lamifiée étant d'une part solidarisée à la zone périphérique du bras associé et, d'autre part à une pale 1.

A cet effet, chaque pale 1 est une pale possédant une manchette 10 creuse intégrée dont le revêtement 4 extérieur est solidaire du longeron 3 de la pale 1. La paroi 11 de la manchette 10 est alors une paroi mécaniquement travaillante.

Ainsi, les pales représentées ayant un premier et un deuxième rubans supérieurs 32', 32", ainsi que des rubans inférieurs non visibles sur la figure 1 du fait de l'orientation de la vue, ces rubans supérieurs et inférieurs sont solidaires du revêtement 4 de la manchette 10.

De plus, à l'emplanture 5 de la pale 1, ces rubans du longeron 3 sont enroulés autour de broches de fixation à la butée sphérique lamifiée correspondantes. Par exemple, les premier et deuxième rubans supérieurs d'une pale sont enroulés autour d'une même broche pour être fixés à une armature radiale externe 71 d'une butée sphérique lamifiée comme le montre la figure 1. Par ailleurs, afin d'être amortie en traînée, chaque pale 1 est équipée d'un amortisseur rotatif 20 en son sein, chaque amortisseur rotatif 20 étant agencé à l'intérieur de la manchette creuse 10 d'une pale et étant solidarisé à la paroi de cette manchette 10 creuse entre les premier et deuxième rubans supérieurs 32', 32". Pour être complet, le dispositif d'amortissement en traînée de chaque pale 1 est de plus muni d'une bielle de liaison 40 reliant un amortisseur rotatif 20 au moyeu 50. Plus particulièrement, la bielle de liaison 40 est une bielle rigide de longueur constante, et éventuellement réglable, munie d'une première rotule 41 à sa première extrémité 40' et d'une deuxième rotule 42 à sa deuxième extrémité 40".

On peut se rapporter au document FR2653405 pour avoir la description d'une telle bielle de liaison. Dans ces conditions, la première rotule 41 d'une bielle de liaison 40 coopère avec une chape 25 d'un amortisseur rotatif 20. 5 L'agencement de l'amortisseur rotatif est tel que la première rotule est alors agencé au voisinage de l'axe de variation de pas AX1 de la pale 1 associée. Plus précisément, sur l'exemple de la figure 1, un premier axe de révolution AR2 de la première rotule 41 est disposé sur 10 l'axe de variation de pas AX1 de la pale 1. A l'inverse, selon l'exemple de la figure 4, le premier axe de révolution AR2 de la première rotule 41 est disposé à une première distance DIS1 de l'axe de variation de pas AX1 de la pale 1 inférieure ou égale à 10% de la corde CO passant par ce deuxième axe de révolution 15 AR2. En référence à la figure 1, la deuxième rotule 42 de la bielle de liaison 40 coopère avec un moyen de fixation 56 du bras 52 associé du moyeu 50. Avantageusement, le moyeu de fixation 56 comporte une branche en forme de U qui saille transversalement 20 du bras selon l'axe de battement AX2 de la pale afin que la deuxième rotule 42 soit fixée au moyeu 50 en étant disposée sur l'axe de battement AX2 de la pale à laquelle elle est reliée. Par suite, un deuxième axe de révolution AR3 de la deuxième rotule coupe l'axe de battement AX2 de la pale. 25 Par conséquent, la première rotule 41 étant agencée sur l'axe de variation de pas AX1 de la pale 1 et la deuxième rotule 42 étant agencée sur l'axe de battement AX2 de cette pale 1, la bielle de liaison 40 ne risque pas d'interférer sur le couplage du pas et du battement de ladite pale 1.

Enfin, on constate que chaque bielle de liaison 40 présente un angle aigu a inférieur à 60 degrés avec l'axe de variation de pas AX1 de la pale 1 associée, l'axe de variation de pas AX1 étant sur l'exemple représenté confondu avec une direction D reliant un axe de symétrie AX3 de l'amortisseur rotatif 20 associé et le premier axe de révolution AR2 de la première rotule 41 fixée à cet amortisseur rotatif 20. Contrairement aux préjugés existants, il n'est donc pas impératif que l'angle a soit égal à 90 degrés ce qui permet d'une part de positionner les première et deuxième rotules à des endroits spécifiques et, d'autre part, de limiter l'encombrement du dispositif d'amortissement. La figure 2 présente une vue isométrique d'un rotor 7 selon l'invention, le moyeu 50 étant équipé d'une unique pale afin de 15 clarifier cette figure. Cette figure 2 montre notamment que les rubans supérieurs 32', 32" et inférieurs 31 de la pale 1 sont fixés à l'aide de broches 90 sur une armature radiale externe 71. On verra par la suite que cette armature radiale externe représente un élément constitutif 20 d'une butée sphérique lamifiée solidarisée notamment à la zone périphérique 55 d'un bras 52 du moyeu 50. Par ailleurs, pour relier à l'aide d'une bielle de liaison 40 la branche en forme de U du moyen de fixation 56 saillant du bras 52 à l'amortisseur rotatif 20, fixé au revêtement 4 de la manchette 10 25 au niveau de l'emplanture 5 de la pale et entre les premier et deuxième rubans supérieurs 32', 32" du longeron 3, il convient que cette bielle de liaison puisse pénétrer à l'intérieur de la pale 1. Ainsi, à l'emplanture 5 de la pale 1, la manchette 10 comporte une échancrure 6 au niveau de son bord de fuite 10'. La première extrémité de la bielle de liaison 40 est alors à même de rentrer à l'intérieur de la manchette 10 creuse de la pale 1 afin d'être fixée à une chape de l'amortisseur rotatif 20. La figure 3 présente une vue partielle en coupe d'un rotor 7 5 muni d'une pale 1 selon l'invention, la pale étant agencée sur un moyeu 50 dont la partie interne 51 est solidaire d'un mât rotor 60. La pale 1 est pourvue d'une manchette creuse 10 dont la paroi 11 comporte le revêtement extérieur 4 ainsi que le longeron 3 de la pale. Ainsi, les rubans supérieurs 32' du longeron sont 10 solidaires du revêtement 4 au niveau de l'extrados 1" de la pale 1, alors que les rubans inférieurs 31 du longeron sont solidaires du revêtement 4 au niveau de l'intrados 1' de la pale 1. Par ailleurs, pour être fixée à un bras 52 du moyeu 50, la pale 1 est solidarisée à une butée sphérique lamifiée agencée dans 15 une alvéole 54 dudit bras 52. La butée lamifiée sphérique comporte alors une armature radiale externe 71, à laquelle sont brochés les rubans supérieurs et inférieurs de la pale 1, et une armature radiale interne 72. On note que ces armatures radiales interne 72 et externe 71 sont 20 séparées par un empilement 73 de calottes métalliques rigides et de couches d'élastomère. De plus, l'armature radiale interne 72 comporte une calotte sphérique convexe 73 ainsi que deux oreilles 74', 74" disposés respectivement au dessus et au dessous de la zone périphérique 25 55 du bras 52. On se référera à la littérature et notamment au document FR2653405 pour obtenir plus de détails sur cette butée sphérique. Ainsi, la butée sphérique lamifiée permet de fixer la pale 1 au moyeu 50.

En outre, la pale 1 possède un amortisseur rotatif 20 à l'intérieur de sa manchette creuse 10. Ainsi, l'amortisseur rotatif comporte une armature tubulaire interne 21 fixée au revêtement 4 de la manchette 10 par des moyens usuels, tels que des boulons 91. Par exemple, une face supérieure 21' de l'amortisseur rotatif 20 est solidarisée au revêtement 4 de la paroi 11 de la manchette 10, au niveau de l'extrados 1" de cette manchette 10. De plus l'amortisseur rotatif 20 est pourvu d'une armature tubulaire externe 22, coaxiale à l'armature tubulaire interne 21 et ayant donc le même axe de symétrie AX3. Cette armature tubulaire externe 22 est séparée de l'armature tubulaire interne par une couronne 23 de matériau viscoélastique. Enfin, afin de pouvoir être fixé à la première rotule 41, ayant un premier axe de révolution AR2, de la première extrémité 40' d'une bielle de liaison, l'armature tubulaire externe 22 comporte une chape 25. Par suite, cette chape 25 est équipée d'une première et d'une deuxième joues 26, 27 pour accueillir la première rotule. Les première et deuxième joues 26, 27 ayant respectivement un premier et un deuxième alésages 28', 28" centrés sur un même axe de liaison AR1, une broche 100 est successivement insérée dans le premier alésage 28' de la première joue 26, dans un perçage central 41' de la première rotule 41 dirigé selon le premier axe de révolution AR2 puis dans le deuxième alésage 28" de la deuxième joue 27 afin de lier la bielle de liaison 40 à l'amortisseur rotatif 20. L'axe de liaison AR1 de la chape 25 et le premier axe de révolution AR2 de la première rotule 41 sont alors confondus lorsque la bielle de liaison 40 est fixée à l'amortisseur rotatif 20 associé. Ainsi, selon l'exemple représenté sur la figure 1, l'axe de liaison AR1 de la chape 25 de l'amortisseur rotatif 20 d'une pale coupe l'axe de variation de pas AX1 de cette pale. Au contraire, selon l'exemple représenté sur la figure 4, l'axe de liaison AR1 se trouve à une première distance DIS1 non nulle de l'axe de variation de pas AX1. Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. II est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS1. Pale (1) de giravion pourvue d'au moins un longeron (3) et d'un revêtement (4) extérieur, ladite pale (1) comportant une manchette (10) creuse dont une paroi (11) est au moins munie dudit revêtement (4) extérieur solidarisé audit longeron (3), caractérisée en ce qu'elle comporte un amortisseur rotatif (20) muni d'une armature tubulaire interne (21) et d'une armature tubulaire externe (22) coaxiales et séparées par une couronne (23) de matériau viscoélastique, ladite armature tubulaire interne (21) étant solidarisée audit revêtement (4) et ladite armature tubulaire externe (22) étant pourvue d'une chape (25) possédant une première et une deuxième joues (26, 27) en vis-à-vis, lesdites première et deuxième joues (26, 27) comprenant respectivement un premier et un deuxième alésages (28', 28") centrés sur un axe de liaison (AR1) pour être apte à accueillir une première rotule (41) à proximité de l'axe de variation de pas (AX1) de ladite pale (1), une première distance (DIS1) séparant l'axe de liaison (AR1) de l'axe de variation de pas (AX1) de la pale est inférieure ou égale à 10% de la corde (CO) de la pale passant par cet axe de liaison (AR1).
2. 2. Pale selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit axe de liaison (AR1) coupe ledit axe de variation de pas (AX1).
3. 3. Pale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, une face supérieure (21') de ladite armature tubulaire interne (21) est solidarisée au revêtement (4).
4. 4. Pale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, à l'emplanture (5) de ladite pale (1), ledit longeron (3) se répartissant en au moins deux rubans inférieurs (31) au niveau de l'intrados (1') de la pale (1) et au moins deux rubans supérieurs (32', 32") au niveau de l'extrados (1") de la pale (1), ladite armature tubulaire interne (21) dudit amortisseur rotatif (20) est fixée audit revêtement (4) entre un premier et un deuxième rubans supérieurs (32', 32").
5. 5. Pale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, à l'emplanture (5) de ladite pale (1), ladite manchette (10) comporte une échancrure (6) au niveau de son bord de fuite (10') afin d'être apte à accueillir une bielle de liaison (40) munie de ladite première rotule (41) à fixer entre les première et deuxième joues (26, 27) de la chape (25) de l'armature tubulaire externe (22).
6. 6. Rotor principal (7) de giravion muni d'un moyeu (50) apte à recevoir une pluralité de pales (1), ledit moyeu (50) ayant d'une part une partie interne (51) apte à être solidarisée à un mât rotor (60) et d'autre part un bras (52) par pale (1) qui comporte successivement une zone interne (53) solidaire de ladite partie interne (51) et possédant une alvéole (54) puis une zone périphérique (55), caractérisé en ce que lesdites pales (1) étant des pales selon l'une quelconque des revendications précédentes fixées chacune à une butée sphérique lamifiée (70) agencée dans l'alvéole (54) d'un bras (52), chaque pale (1) comportant un amortisseur rotatif (20) muni d'une armature tubulaire interne (21) et d'une armaturetubulaire externe (22) coaxiales et séparées par une couronne (23) de matériau viscoélastique, ladite armature tubulaire externe (22) étant pourvue d'une chape (25) pourvue d'une première et d'une deuxième joues (26, 27) comprenant respectivement un premier et un deuxième alésages (28) centrés sur un axe de liaison (AR1), ledit rotor (7) comporte une bielle de liaison (40) par pale (1) munie d'une première et d'une deuxième rotules (41, 42) à ses première et deuxième extrémités (40', 40"), ladite première rotule (41) d'une bielle de liaison (40) étant fixée aux première et deuxième joues de la chape (25) de l'amortisseur rotatif (20) de la pale associée à proximité de l'axe de variation de pas (AX1) de cette pale (1) associée alors que la deuxième rotule (42) de la bielle de liaison (40) est fixée à un moyen de fixation (56) dudit moyeu (50) au niveau de l'axe de battement (AX2) de ladite pale associée (1), une première distance (DIS1) séparant l'axe de liaison (AR1) de l'axe de variation de pas (AX1) d'une pale est inférieure ou égale à 10% de la corde (CO) de cette pale passant par l'axe de liaison (AR1) associé.
7. 7. Rotor selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque moyen de fixation (56) comprend une branche en forme de U qui saille transversalement du bras (52) du moyeu (50) auquel la pale (1) associée est fixée.
8. 8. Rotor selon l'une quelconque des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que, chaque butée sphérique lamifiée (70) comportant une armature radiale externe (71) et une armature radiale interne (72) séparée par un empilement (73) de calottes métalliques rigides et de couches d'élastomère, ladite armature radiale interne (72) étant solidarisée à la zone périphérique (55) du bras (52) associé du moyeu (50), ledit longeron (3) d'une pale (1) est broché à une armature radiale externe (71) d'une butéesphérique lamifiée (70) afin que la pale (1) soit fixée au moyeu (50).
9. 9. Rotor selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que chaque bielle de liaison (40) présente un 5 angle aigu (a) inférieur à 60 degrés avec l'axe de variation de pas (AX1) de la pale (1) associée.