FR2791634A1

FR2791634A1 - Perfectionnements aux aeronefs convertibles a rotors basculants

Info

Publication number: FR2791634A1
Application number: FR9903956A
Authority: FR
Inventors: Frederic Balayn; Eric Magre
Original assignee: Eurocopter France SA; Eurocopter SA
Current assignee: Airbus Helicopters SAS
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2000-10-06
Anticipated expiration: 2019-03-30
Also published as: US6260793B1; FR2791634B1

Abstract

Pour assurer la continuité aérodynamique entre la partie avant (8), basculant avec le rotor (9), et la partie arrière fixe (7) d'une nacelle (6) logeant un moteur (12) d'entraînement du rotor (9), un capot recourbé (59), de révolution autour de l'axe de basculement (X-X), prolonge le bord arrière du carénage inférieur (8b) de la partie avant (8) pour raccorder ce bord arrière au bord avant d'un carénage inférieur (7b) de la partie arrière fixe (7), en mode hélicoptère, et un volet (61) pivotant sur le carénage supérieur (8a) de la partie avant (8) raccorde cette dernière au carénage supérieur (7a) de la partie arrière fixe (7), sur laquelle ce volet (61) est rabattu en mode hélicoptère. Application aux convertibles à rotors basculants avec les parties avant de nacelles articulées, dont les parties arrière fixes logent des moteurs.

Description

" PERFECTIONNEMENTS AUX AERONEFS CONVERTIBLES

A ROTORS BASCULANTS "

L'invention concerne des perfectionnements apportés, en particulier au plan aérodynamique, à des aéronefs con- vertibles à rotors basculants, pouvant évoluer en mode avion et en mode hélicoptère, et comprenant au moins un fuselage, une voilure fixe comportant au moins deux ailes s'étendant latéralement de part et d'autre du fuselage, et, en mode hélicoptère, une voilure tournante comportant au moins deux rotors ayant chacun un arbre sensiblement vertical, dressé au-dessus d'une aile fixe respective, et monté basculant sur cette aile fixe autour d'un axe de basculement transversal par rapport au fuselage, l'arbre basculant vers l'avant de cette aile fixe pour passer du mode hélicoptère au mode avion, dans lequel les rotors

servent d'hélices.

L'invention concerne plus précisément un aéronef con-

vertible à rotors basculants, du type dans lequel l'arbre de chaque rotor est entraîné en rotation sur lui-même par un ensemble réducteur avant de l'une respectivement de

deux transmissions comportant chacune également un ensem-

ble réducteur arrière, relié à l'ensemble réducteur avant

correspondant, ainsi qu'à l'un respectivement de deux mo-

teurs, supporté chacun par l'une respectivement des deux ailes fixes, et à un arbre d'interconnexion reliant les deux transmissions pour l'entraînement en rotation des deux rotors par l'un quelconque des deux moteurs en cas de défaillance de l'autre moteur, l'arbre de chaque rotor, la transmission correspondante et le moteur correspondant

étant logés respectivement dans l'une de deux nacelles ar-

ticulées, comportant chacune une partie avant montée bas-

culante, autour de l'axe de basculement, sur une partie arrière fixe, fixée à l'une respectivement des deux ailes fixes, et dans laquelle sont logés le moteur correspondant et au moins en partie l'ensemble réducteur arrière de la transmission correspondante, dont l'ensemble réducteur avant ainsi que l'arbre du rotor correspondant sont logés dans la partie avant basculante de nacelle, et sont montés basculants avec ladite partie avant par rapport à ladite

partie arrière et ladite aile correspondante.

Sur un aéronef convertible à rotors basculants du

type précité, il est extrêmement souhaitable, sinon indis-

pensable, de réaliser une continuité aérodynamique aussi complète que possible entre les deux parties articulées l'une sur l'autre de chaque nacelle, quelle que soit la configuration de vol (mode avion ou mode hélicoptère), et

il convient d'éviter trop d'ouvertures ou de discontinui-

tés entre les capotages des parties avant basculante et

arrière fixe de chaque nacelle, lorsque le rotor corres-

pondant est en mode hélicoptère et, particulièrement, en mode avion, dans lequel les vitesses atteintes par

l'aéronef sont plus élevées.

Le problème à la base de l'invention est de perfec-

tionner les aéronefs convertibles à rotors basculants du

type présenté ci-dessus, de sorte à assurer une continui-

té aérodynamique dans les différentes configurations de

vol adoptées par chaque nacelle articulée, de sorte à ré-

duire les turbulences et autres problèmes aérodynamiques,

ainsi que les ingestions de corps étrangers pouvant sur-

venir en raison d'orifices ou de discontinuités dans et/ou entre les capotages des deux parties articulées de

chaque nacelle.

Un but de l'invention est, en conséquence, de perfec-

tionner les aéronefs convertibles à rotors basculants du

type précité, de sorte que les discontinuités et/ou ouver-

tures entre les capotages des deux parties articulées de chaque nacelle puissent être sensiblement obturées par un

faible nombre de pièces en mouvement, permettant de pré-

server et/ou rétablir sensiblement la continuité aérodyna-

mique sans introduire de complexité mécanique à l'origine d'une augmentation de masse et de coût, et qui conviennent

mieux aux diverses exigences de la pratique que les propo-

sitions de l'état de la technique.

A cet effet, selon l'invention, la partie avant bas-

culante de nacelle comporte un carénage inférieur, en mode avion, qui est prolongé, vers l'arrière et vers l'intérieur de la partie arrière fixe de nacelle, par un

capot recourbé, à concavité tournée vers l'axe de bascule-

ment et au moins en partie de révolution autour de cet axe de basculement, de sorte qu'après basculement de ladite partie avant basculante de nacelle en mode hélicoptère, le

capot recourbé assure sensiblement la continuité aérodyna-

mique entre le carénage inférieur, disposé vers l'avant en mode hélicoptère, de la partie avant basculante de nacelle et l'avant d'un carénage inférieur de la partie arrière

fixe de nacelle. On assure ainsi sensiblement une conti-

nuité géométrique de la face inférieure des deux parties articulées de chaque nacelle, en mode avion comme en mode

hélicoptère, ce qui est favorable à la continuité aérody-

namique le long de cette face inférieure.

Avantageusement de plus, un volet articulé est monté

pivotant par un bord avant, autour d'un axe de pivot sen-

siblement parallèle à l'axe de basculement, sur une por- tion arrière d'un carénage supérieur, en mode avion, de la partie avant basculante de nacelle, de sorte que ce volet articulé assure sensiblement la continuité géométrique, et donc aérodynamique, sur la nacelle entre ladite portion

arrière du carénage supérieur de ladite partie avant bas-

culante et un bord avant d'un carénage supérieur de la partie arrière fixe de la nacelle, en mode avion, tandis

qu'en conversion du mode avion en mode hélicoptère, le vo-

let articulé se déplace, au moins par son bord arrière, sur ledit carénage supérieur de ladite partie arrière fixe

de nacelle, contre lequel carénage supérieur ce volet ar-

ticulé est plaqué en mode hélicoptère. Ainsi, ce volet ar-

ticulé obture, en mode avion, l'espace libre entre le bord

arrière du carénage supérieur de la partie avant bascu-

lante de nacelle et le bord avant du carénage supérieur de

la partie arrière fixe de nacelle, alors qu'en mode héli-

coptère, ces deux bords respectivement arrière et avant des carénages supérieurs des parties respectivement avant

basculante et arrière fixe de la nacelle peuvent être sen-

siblement contigus, le volet articulé étant plaqué sur pratiquement toute sa surface sur le carénage supérieur de

la partie arrière fixe de nacelle, de sorte qu'une conti-

nuité géométrique, et donc aérodynamique, peut ainsi être assurée le long de la face supérieure des deux parties de nacelle, en mode avion comme en mode hélicoptère, grâce à cet unique volet pivotant sur la partie avant basculante

de nacelle.

Avantageusement, le maintien du volet articulé contre le carénage supérieur de la partie arrière fixe de nacelle est assuré par le fait que le volet articulé est en perma- nence rappelé élastiquement et/ou retenu par au moins une

butée contre ledit carénage supérieur de ladite partie ar-

rière fixe de nacelle.

Concernant le capot recourbé du carénage inférieur de la partie avant basculante de nacelle, ce capot recourbé peut avantageusement comporter au moins une partie en forme de portion de cylindre d'axe confondu avec l'axe de basculement, en particulier une partie centrale, et/ou au moins une partie en forme de portion de sphère centrée sur ledit axe de basculement, et en particulier des parties latérales.

Pour simplifier la réalisation du pivot de bascule-

ment, permettant le basculement de la partie avant de na-

celle ainsi que de l'arbre du rotor correspondant et de

l'ensemble réducteur avant de la transmission correspon-

dante, en reprenant le pivot de basculement de part et d'autre de ladite partie avant basculante de nacelle et en

évitant ainsi tout montage en porte-à-faux tout en conser-

vant une bonne continuité aérodynamique, au moins en mode

avion, la partie avant basculante de nacelle bascule avan-

tageusement entre deux flancs internes de deux extensions

latérales avant fixes de ladite partie arrière fixe de na-

celle, chaque extension latérale avant fixe étant délimi-

tée vers l'avant par une face avant, de préférence au moins en partie sensiblement de révolution autour de l'axe de basculement, et recouverte, en mode avion, par une face

arrière, de préférence de forme sensiblement complémen-

taire, sur l'une respectivement de deux portions latérales

avant de ladite partie avant basculante de nacelle.

Dans un mode de réalisation simple, les flancs inter- nes sont des flancs plans, sensiblement perpendiculaires à

l'axe de basculement, et entre lesquels est montée bascu-

lante une portion centrale arrière de ladite partie avant

basculante de nacelle.

Pour une bonne alimentation en air du moteur, fixé

dans la partie arrière fixe de nacelle, cette partie ar-

rière fixe présente une prise d'air inférieure fixe, qui s'ouvre vers l'avant sous ladite partie avant basculante de nacelle, et qui est avantageusement dimensionnée pour le mode avion, et pour que cette prise d'air ne soit pas masquée en mode hélicoptère, et en vol stationnaire, cette prise d'air inférieure fixe s'ouvre vers l'avant par un

bord avant disposé en avant de l'axe de basculement.

Avantageusement de plus, en mode hélicoptère, ladite

partie avant basculante de nacelle dégage au moins une ou-

verture latérale, formant prise d'air, de préférence sup-

plémentaire, dans ladite partie arrière fixe de nacelle,

par exemple pour une meilleure alimentation en air du mo-

teur, tournant à plus grand régime dans cette configura-

tion de vol, ou encore pour le refroidissement d'un radia-

teur d'huile de l'ensemble réducteur avant, davantage sol-

licité dans cette configuration de vol. L'architecture de nacelle propre à l'invention permet de commander le basculement du rotor correspondant à l'aide d'un ou de deux actionneurs linéaires parallèles

pouvant être avantageusement totalement intégrés dans cha-

que nacelle. En effet, les basculements de la partie avant basculante de nacelle par rapport à la partie arrière fixe

correspondante peuvent être commandés par au moins un ac-

tionneur linéaire complètement intégré dans la nacelle, et

articulé à une extrémité sur la structure interne de la-

dite partie arrière fixe, et, à son autre extrémité, dans

ladite partie avant basculante.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention

ressortiront de la description donnée ci-dessous, à titre

non limitatif, d'exemples de réalisation décrits en réfé-

rence aux dessins annexés sur lesquels: - les figures 1 et 2 sont des vues schématiques en perspective de l'aéronef convertible respectivement en mode avion et en mode hélicoptère, - la figure 3 est une vue schématique partielle en plan de l'aéronef des figures 1 et 2, - les figures 4a et 4b sont des vues schématiques en partie en coupe longitudinale et en partie en élévation latérale de l'une des deux nacelles montées sur les ailes de l'aéronef des figures 1 à 3, et logeant un moteur et une transmission reliant ce moteur à un rotor basculant de

l'aéronef, respectivement en mode avion et en mode héli-

coptère, - la figure 4c est une vue schématique analogue aux figures 4a et 4b et représentant la nacelle articulée en cours de conversion, dans une position intermédiaire entre

les positions des modes avion et hélicoptère respective-

ment des figures 4a et 4b, - la figure 5 est une vue schématique partielle en perspective d'une nacelle articulée en mode hélicoptère, et - les figures 6 et 7 sont des vues schématiques en perspective d'une variante de nacelle respectivement en mode avion et en cours de conversion entre les modes avion

et hélicoptère.

L'aéronef convertible 1 des figures 1 à 3 comprend un

fuselage 2, du type fuselage d'avion, avec un poste de pi-

lotage 3 à l'avant et un empennage en " T " 4 à l'arrière,

et deux ailes hautes fixes 5 à flèche nulle et corde cons-

tante s'étendant, de manière conventionnelle, latéralement

de chaque côté du fuselage 2, chaque aile fixe 5 suppor-

tant, sensiblement en bout d'aile, une nacelle 6 articu-

lée, fixée par sa partie arrière 7 sur l'aile 5 correspon-

dante. Chaque nacelle 6, également représentée sur la figure , comporte une partie avant 8, aérodynamiquement profi- lée, sensiblement en forme d'ogive, et montée basculante, par rapport à la partie arrière fixe 7 de la nacelle 6, et donc par rapport à l'aile 5 correspondante, autour d'un axe de basculement X-X qui est transversal au fuselage 2,

et plus particulièrement perpendiculaire à l'axe longitu-

dinal de symétrie A-A de l'aéronef 1.

Dans cette configuration aérodynamique de l'aéronef, l'axe de basculement X-X est parallèle à la ligne droite Y-Y passant par les foyers aérodynamiques des ailes 5, et légèrement en arrière de cette ligne Y-Y, située à une distance du bord d'attaque des ailes 5 qui est d'environ % de la valeur de la corde des ailes 5, en direction du

bord de fuite des ailes 5 (voir figure 3).

Dans la partie avant basculante 8 de chaque nacelle 6, un rotor 9 est monté en rotation autour de l'axe de son arbre 10 et simultanément basculant autour de l'axe X-X avec la partie avant de nacelle 8 correspondante, l'arbre de chaque rotor 9 étant relié, pour son entraînement en rotation, par une transmission 11 à un groupe turbomoteur

12 fixé dans la partie arrière fixe 7 de la nacelle 6 cor-

respondante, selon un agencement plus précisément décrit

ci-dessous en référence aux figures 4a et 4b.

L'aéronef convertible 1 est ainsi équipé de deux ro-

tors basculants 9, pouvant chacun être basculé entre une configuration hélicoptère, dans laquelle chaque rotor est entraîné autour d'un axe de rotation (l'axe de son arbre

) sensiblement vertical, l'arbre 10 étant dressé au-

dessus de l'aile 5 correspondante, pour le fonctionnement de l'aéronef en mode hélicoptère, et une configuration avion, dans laquelle chaque rotor 9 constitue une hélice

entraînée en rotation autour d'un axe sensiblement hori-

zontal, aligné dans la direction du vol en mode avion, la partie avant basculante 8 de chaque nacelle 6 ayant alors une incidence pratiquement nulle par rapport à l'aile 5 correspondante, pour le fonctionnement de l'aéronef 1 en

mode avion.

Par sécurité, pour assurer l'entraînement des deux rotors 9 lorsque l'un quelconque des groupes turbo-moteur 12 est défaillant, et quelle que soit l'inclinaison de

l'arbre 10 des rotors 9 autour de l'axe de basculement X-

X, les deux transmissions 11 sont reliées l'une à l'autre par un arbre d'interconnexion 13, d'une seule pièce ou en

deux pièces rectilignes, s'étendant entre les deux nacel-

les 6 sur toute l'envergure des ailes fixes 5, et sensi-

blement parallèle à l'axe de basculement X-X, mais décalé par rapport à cet axe X-X, par exemple vers l'avant des ailes 5 (voir figure 3), l'arbre d'interconnexion 13 étant accouplé, sur le dessus du fuselage 2, à un boîtier

d'entraînement d'accessoires 14.

Pour que chaque rotor 9, basculant avec la partie avant basculante 8 de la nacelle 6 correspondante, puisse être entraîné en rotation autour de l'axe de son arbre 10 par le groupe turbo-moteur 12, logé dans la partie arrière fixe 7 de sa nacelle 6, ou par l'arbre d'interconnexion 13 entraîné à partir de l'autre groupe turbo-moteur 12, logé dans la nacelle 6 de l'autre aile 5, chaque transmission 11 comporte un ensemble réducteur avant 15, agencé comme une boîte de transmission principale d'hélicoptère, qui entraîne l'arbre 10 du moteur 9 et est monté basculant avec lui autour de l'axe de basculement X-X, à l'intérieur de la partie avant basculante 8 de la nacelle 6, la boîte de transmission principale 15 restant en permanence en prise avec un ensemble réducteur arrière et non basculant 16, en permanence en prise avec une prise de mouvement à l'extrémité correspondante de l'arbre d'interconnexion 13 et avec un arbre de sortie 17 du groupe turbo-moteur 12 correspondant. L'ensemble réducteur arrière non basculant

16 est agencé en boîte de transmission intermédiaire, oc-

cupant une position fixe par rapport au groupe turbo-

moteur 12, à la partie arrière 7 de la nacelle 6 corres-

pondante, à l'arbre d'interconnexion 13, et donc aux ailes , et est logé partiellement dans la partie arrière 7 de la nacelle 6 et dans l'un au moins des raccords 55 (voir figure 3) aérodynamiquement profilés ou Karman de liaison

entre la partie de nacelle arrière fixe 7 et l'aile 5 cor-

respondante.

Sur les figures 4a et 4b, les pales 18 de chaque ro-

tor 9 sont retenues par leur pied à un moyeu 19 solidaire en rotation d'une extrémité de l'arbre 10 du rotor 9, à l'intérieur d'une coupole 20 retenue par une bride 20a sur cette extrémité de l'arbre 10 et entraînée en rotation avec lui, et présentant des ouvertures traversées par les

pieds des pales 18 articulées en pas d'une manière classi-

que pour un rotor d'hélicoptère, et dont le pas est com-

mandé par des servocommandes comportant un dispositif à plateaux cycliques 21, de structure conventionnelle, et des actionneurs 22 de commande pilote, qui sont logés dans la partie de nacelle avant basculante 8 et sous la coupole profilée fermant, avec continuité aérodynamique,

l'extrémité avant ouverte de la partie de nacelle bascu-

lante 8. L'arbre 10 est monté en rotation à l'aide de rou-

lements 23 dans un carter 24 logé dans la partie de na-

celle avant basculante 8 et fixé à cette partie 8, et mon-

té basculant avec elle autour de l'axe de basculement X-X à l'aide d'un pivot de basculement (non représenté), et l'arbre 10 est entraîné en rotation dans le carter 24 par la boîte de transmission principale 15 logée dans la base du carter 24. Du côté du moyeu 19, le carter 24 présente trois pattes 26 de liaison articulée des trois actionneurs

22 de commande pilote, articulés par ailleurs sur le pla-

teau non-tournant du dispositif à plateaux cycliques 21, dont le plateau tournant est relié par des biellettes de

pas à des leviers de pas des pales 18, de manière classi-

que pour les rotors d'hélicoptère. Vers sa base, le carter 24 présente une ou deux pattes d'ancrage 27, sur laquelle ou chacune desquelles est articulée l'extrémité de la tige 29 d'un actionneur 28, ou de l'un respectivement de deux

actionneurs 28 de basculement du rotor 9, le ou chaque ac-

tionneur 28 étant par exemple un actionneur hydraulique ou électrique linéaire ou à vis, tel qu'un vérin, dont le corps 30 est articulé sur une attache structurale fixe 25, à l'intérieur du capotage supérieur 7a, sur la structure

interne de la partie de nacelle arrière fixe 7.

Le basculement des rotors 9 de la position en mode avion, dans laquelle l'arbre 10 de chaque rotor s'étend vers l'avant de l'aile fixe 5 correspondante, à incidence

sensiblement nulle par rapport à cette aile 5 (voir figu-

res 1 et 4a), à la position en mode hélicoptère, dans

laquelle l'arbre 10 de chaque rotor 9 est dressé sensible-

ment verticalement au-dessus de l'aile fixe 5 correspon-

dante (voir figure 4b et 5), est ainsi réalisé, pour cha-

que rotor 9, à l'aide d'un actionneur de basculement 28,

ou de deux actionneurs 28 parallèles, totalement inté-

gré(s) dans la nacelle 6 correspondante.

La boîte de transmission principale 15, basculante

avec la partie avant de nacelle 8, et la boîte de trans-

mission intermédiaire 16, fixe par rapport à la partie de nacelle arrière fixe 7, de la transmission 11 des figures 4a et 4b sont décrites ci-dessous d'une manière suffisante pour la compréhension du fonctionnement de la transmission

11. L'arbre de sortie 17 du groupe turbo-moteur 12 est so-

lidaire en rotation coaxiale de l'un 47 de deux pignons cylindriques à denture droite ou hélicoïdale 47 et 48, en prise l'un avec l'autre, et constituant un étage réducteur d'entrée, dont l'autre pignon cylindrique 48 est solidaire en rotation coaxiale d'un pignon conique d'entrée 32 d'un couple conique 31 d'un étage réducteur à haute vitesse,

recentrant le groupe turbo-moteur 12 en assurant une ré-

duction de la vitesse de rotation, et dont le pignon coni-

que de sortie 33 est solidaire en rotation coaxiale, au-

tour d'un axe perpendiculaire à celui de l'arbre de sortie 17, d'un pignon cylindrique 34. Ce pignon cylindrique 34

est un pignon d'un étage réducteur intermédiaire 35, ap-

partenant également à la boîte de transmission intermé-

diaire 16, et qui comporte un autre pignon intermédiaire cylindrique 36, en prise avec le pignon cylindrique 34 ainsi qu'avec un autre pignon cylindrique 37, vers l'avant de l'aile 5 correspondante, dont le profil aérodynamique

est représenté en traits interrompus sur la figure 4a.

Ce pignon cylindrique 37 est un pignon de bascule-

ment, monté (autour d'un pivot de basculement non repré-

senté) en rotation coaxiale autour de l'axe de basculement X-X. Le pignon de basculement 37 est lui-même solidaire en rotation coaxiale, autour de l'axe de basculement X-X, d'un pignon conique d'entrée 38 d'un couple conique 39 constituant l'étage réducteur d'entrée de la boîte de transmission principale 15, et dont la fonction est de transmettre le mouvement d'entraînement en rotation au travers de l'axe de basculement X-X en ajustant la vitesse

de rotation. Le pignon de sortie conique 40 de l'étage ré-

ducteur d'entrée 39 est lui-même solidaire en rotation coaxiale, autour de l'axe de l'arbre 10 du rotor 9, d'un

planétaire d'un étage réducteur de sortie de type épicy-

cloïdal 42 de la boîte de transmission principale 15, cet étage épicycloïdal 42 assurant, de manière connue sur les boîtes de transmission principales d'hélicoptères, un grand rapport de réduction dans un encombrement minimum à l'aide de satellites roulant à l'intérieur d'une couronne dentée externe et autour du planétaire, tandis qu'un porte-satellite est rendu solidaire en rotation de l'arbre

rotor 10.

Pour la liaison à l'arbre d'interconnexion 13, le pi-

gnon de basculement 37 est également en prise, vers l'avant de l'aile 5, avec un autre pignon cylindrique (non

représenté sur la figure 4a) solidaire de l'extrémité cor-

respondante de l'arbre d'interconnexion 13 et constituant

ainsi une prise de mouvement sur cet arbre 13 ainsi dispo-

sé, comme représenté sur la figure 3, en avant de l'axe de

basculement X-X, sans que cette disposition soit limita-

tive. En effet, l'arbre d'interconnexion 13 peut être dis-

posé, au choix, à l'avant ou à l'arrière de l'axe de bas-

culement X-X, sous réserve de prévoir des prises de mouve-

ments appropriées à ses extrémités pour la liaison aux en-

sembles réducteurs arrière non-basculants ou boîtes de

transmission intermédiaires 16 des deux transmission 11.

Dans chaque transmission 11, une fonction importante

de l'étage intermédiaire 35 est de réserver un espace suf-

fisant entre l'étage réducteur à haute vitesse 31 et l'étage d'entrée 39 de la boîte de transmission principale pour garantir des basculements de cette boîte 15 avec

le rotor 9 autour de l'axe de basculement X-X sans inter-

férence avec la boîte de transmission intermédiaire 16 et tout autre organe non-basculant pouvant être logé dans la

nacelle 6, par exemple des équipements du groupe turbo-

moteur 12.

Le pignon de basculement 37, les pignons 36 et 34 de l'étage réducteur intermédiaire 35 ainsi que le pignon (non représenté) d'interconnexion avec l'arbre d'interconnexion 13 sont des pignons, dans cet exemple des pignons cylindriques, qui sont déportés latéralement par rapport au plan défini par l'axe de l'arbre 10 du rotor 9 correspondant et par l'axe de l'arbre de sortie 17 du groupe turbo-moteur 12 correspondant, ces deux axes étant

coplanaires et perpendiculaires à l'axe de basculement X-

X, de telle sorte que ces différents pignons tels que 37, 36 et 34 sont à l'extérieur du volume délimité entre les deux flancs internes 51, en regard l'un de l'autre, de

deux extensions latérales avant fixes 50, prolongeant la-

téralement vers l'avant la partie arrière fixe 7 de la na-

celle 6 correspondante, et entre lesquelles extensions 50 la partie avant basculante 8 de la nacelle 6 est montée

basculante par une portion centrale arrière 8c (voir figu-

res 1 à 3 et 5) de cette partie avant basculante 8.

Dans cet exemple, les flancs internes 51 des exten-

sions 50 sont des flancs plans sensiblement perpendiculai-

res à l'axe de basculement X-X. Mais en variante, il est possible que ces flancs 51 soient délimités au moins en partie par des portions de surfaces sphériques centrées sur l'axe X-X, ou d'autres surfaces de révolution autour

de l'axe X-X.

De même, vers l'avant, chaque extension fixe 50 pré-

sente une face avant 52, dont la surface peut être très

petite, de sorte que cette face avant 52 se limite sensi-

blement à une arête, lorsque le flanc interne 51 corres-

pondant n'est pas plan mais bombé de révolution autour de l'axe de basculement X-X de sorte à se rapprocher de la face latérale externe de l'extension fixe 50. Dans

l'exemple représenté sur les figures, comme les flancs in-

ternes 51 sont plans, les faces avant 52 sont délimitées

* par des parties de surface sensiblement de révolution au-

tour de l'axe de basculement X-X, par exemple par des par-

ties de cylindre d'axe X-X et dont la largeur (dimension selon l'axe X- X) diminue vers le haut et vers le bas des extensions fixes 50 pour améliorer l'aérodynamisme de la nacelle 6 en arrondissant la section frontale de la partie

arrière fixe 7.

En mode avion, les faces avant 52, bombées vers

l'avant sur les extensions fixes 50, sont recouvertes cha-

cune par l'une respectivement des faces arrière 53, de forme sensiblement complémentaire, et donc à concavité tournée vers l'axe X-X, sur deux portions latérales avant

54 de la partie avant basculante 8.

Cette structure de la partie avant basculante 8, dont les parties latérales 54 sont géométriquement prolongées,

en mode avion par les extensions fixes 50 de la partie ar-

rière fixe 7 de chaque nacelle 6, permet de donner aux na-

celles 6 une forme présentant un bon profil aérodynamique, dans ce mode avion, avec une évolution progressive des

formes de section transversale entre la coupole 20 sensi-

blement conique et les parties avant basculante 8 et ar-

rière fixe 7 présentant des sections transversales très

sensiblement arrondies.

Pour ne pas charger le bout de l'aile 5, les pignons de basculement, de l'étage intermédiaire et de l'étage d'interconnexion, tels que les pignons37, 36 et 34 préci- tés, sont déportés latéralement hors du volume délimité entre les deux flancs internes 51 des extensions fixes 50 et du côté du fuselage 2, et ces pignons sont logés, en totalité ou en partie, dans l'extension latérale fixe 50 du côté du fuselage 2 ou encore dans un raccord profilé fixe 55 (voir figure 3), du type Karman d'aile, assurant

le raccordement entre l'aile 5 et la partie de nacelle ar-

rière fixe 7 et ses extensions 50.

Chaque nacelle 6 enveloppe ainsi un équipage bascu-

lant, comprenant la boîte de transmission principale 15 correspondante, l'arbre 10 du rotor 9 correspondant ainsi que ses moyens de commande 21, 22 associés, et la tige 29

du ou des actionneurs 28 de basculement, cet équipage bas-

culant étant logé dans la partie avant 8 de la nacelle 6,

laquelle partie avant 8 est montée basculante avec le car-

ter 24, entre les deux extensions avant latérales fixes 50 de la partie arrière fixe 7 de la nacelle 6. La structure fixe (la partie fixe 7 et ses extensions 50 de la nacelle 6) reprenant le groupe turbo-moteur 12 est ainsi utilisée pour envelopper latéralement la partie avant basculante 8,

et le pivot de basculement (non représenté) est avantageu-

sement repris de part et d'autre de cette partie avant basculante 8, en évitant un montage en porte-à-faux, grâce

à deux paliers de basculement (non représentés) logés cha-

cun dans l'une respectivement des deux extensions latéra-

les avant fixes 50 de la nacelle 6, de sorte à supporter le pivot de basculement, sur chaque aile 5, de part et d'autre de l'équipage basculant correspondant, à

l'extérieur du volume délimité entre les deux flancs in-

ternes 51, en limitant les efforts sur les paliers de bas- culement. Le pignon d'entrée conique 38 de l'étage

d'entrée 39 de la boîte de transmission principale 15 ain-

si que le pignon de basculement 37 sont ainsi sur le même

axe que le pivot de basculement.

Des accessoires disposés dans la partie arrière fixe 7 de la nacelle 6, par exemple des équipements électriques notamment associés au groupe tubo-moteur 12, peuvent être entraînés par l'étage réducteur à haute vitesse 31, sur lequel une sortie 56 (voir figure 4a) est prévue (avec une vitesse de rotation d'environ 12.000 t/mn par exemple),

cette sortie 56 étant un prolongement de l'arbre solidari-

sant en rotation coaxiale le pignon cylindrique 48 de l'étage réducteur d'entrée 46 au pignon d'entrée conique

32 de l'étage réducteur à haute vitesse 31.

La partie arrière fixe 7 de chaque nacelle 6 présente également, sous l'étage réducteur à haute vitesse 31 de la transmission 11 correspondante, une entrée d'air 57 pour l'alimentation en air du groupe turbo-moteur 12, dont la

position fixe dans la partie arrière fixe 7 simplifie con-

sidérablement l'installation ainsi que la maintenance non seulement du groupe turbo-moteur 12, ainsi que celles des circuits de carburant, hydrauliques, électriques,... qui

s'y rapportent et de la structure qui les maintiennent.

Compte tenu de la position de l'entrée d'air 57 fixe

et en saillie sous la nacelle 6, ainsi que de son dimen-

sionnement pour l'alimentation du groupe turbo-moteur 12 en mode avion, et pour éviter tout problème d'alimentation

en air en mode hélicoptère et en vol stationnaire, le con-

duit de l'entrée d'air 57 s'étend vers l'avant, sous la partie avant basculante 8, sous laquelle la prise d'air 57 s'ouvre vers l'avant par un bord avant 58 disposé en avant de l'axe de basculement X-X et du plan vertical passant par cet axe. Cette géométrie permet d'aspirer de l'air

frais par l'entrée d'air 57 en vol stationnaire.

La continuité aérodynamique en partie basse de chaque nacelle 6, et en particulier juste en avant du bord avant 58 de l'entrée d'air inférieure fixe 57, lorsque la partie

avant basculante 8 bascule du mode avion au mode hélicop-

tère et dans ce mode hélicoptère, est assurée à l'aide

d'un capot recourbé 59, en forme de portion de surface cy-

lindrique d'axe confondu avec l'axe de basculement X-X et à concavité tournée vers cet axe X-X, ce capot recourbé 59 étant d'une seule pièce avec un carénage 8b inférieur (en mode avion) de la partie avant basculante de nacelle 8 et prolongeant le bord arrière de ce carénage inférieur 8b vers l'arrière et vers l'intérieur de la partie arrière

fixe 7 de nacelle 6, en mode avion (voir figure 4a). Ain-

si, en cours de conversion du mode avion au mode hélicop-

tère, et dans ce dernier mode, le capot recourbé 59 est progressivement sorti de la nacelle 6 par le basculement

de la partie avant 8, dont le carénage inférieur 8b de-

vient un carénage avant, et de sorte que le capot recourbé

59 assure la continuité géométrique, et donc aérodynami-

que, entre ce carénage inférieur ou avant 8b de la partie

avant basculante 8 et le bord avant d'un carénage infé-

rieur 7b de la partie arrière fixe 7, au-dessus de la

prise d'air inférieure 57 (voir figures 4c et 4b). Le ca-

pot recourbé 59 présente, d'une manière générale, une forme de révolution autour de l'axe de basculement X-X. En particulier, au moins dans sa partie centrale (vers le

centre de la nacelle 6 parallèlement à l'axe X-X), ce ca-

pot 59 comporte une partie en forme de portion de cylindre d'axe confondu avec l'axe de basculement X-X, tandis que

dans chacune de ses deux parties latérales, le capot re-

courbé 59 peut comporter une partie en forme de portion de

sphère centrée sur l'axe X-X, et adjacente à l'un respec-

tivement des flancs 51. Le capot recourbé 59 du carénage inférieur 8b de la partie avant basculante 8 de la nacelle

6 raccorde ainsi sensiblement le bord arrière de ce caré-

nage inférieur 8b au bord avant du carénage inférieur 7b

de la partie arrière fixe 7 de cette même nacelle 6.

En mode avion, le capot recourbé 59 vient en partie

doubler une cloison pare-feu, schématisée en 60 sur la fi-

gure 4b, qui s'étend au travers de la partie arrière fixe 7 de la nacelle 6, en avant du groupe turbo-moteur 12, et juste derrière les premiers étages réducteurs de la boite de transmission intermédiaire 16, cette cloison 60 s'étendant également entre le groupe turbo- moteur 12 et le

ou les actionneurs 28 et se raccordant au carénage supé-

rieur 7a en arrière de ce ou ces derniers. Le groupe tur-

bo-moteur 12 peut ainsi être isolé par une cloison pare-

feu 60 de structure simple.

En mode hélicoptère, le capot recourbé 59 protège également la transmission 11, et en particulier la boîte de transmission principale 15 et les étages réducteurs 31 et 46 de la boîte de transmission intermédiaire 16, contre

toute ingestion de corps étranger venant de l'avant.

En partie haute de chaque nacelle 6, la continuité aérodynamique entre le bord arrière du carénage supérieur 8a de la partie avant basculante 8 et le bord avant du ca- rénage supérieur 7a de la partie arrière fixe 7, en mode

avion (figure 4a), est assurée à l'aide d'un volet articu-

lé 61, de forme en plan sensiblement rectangulaire et lé-

gèrement bombé, en direction transversale comme en direc-

tion longitudinale, ce volet 61 étant monté pivotant par

son bord avant 62, autour d'un axe de pivot 63 sensible-

ment parallèle à l'axe de basculement X-X, sur le bord ar-

rière ou une portion arrière du carénage supérieur 8a, et

de sorte que le bord arrière 64 du volet 61 repose sensi-

blement sur l'avant d'un becquet 65, en saillie vers l'avant et vers l'intérieur de la nacelle 6 sur le bord avant du capotage supérieur 7a de la partie arrière fixe 7.

Pendant la conversion du mode avion vers le mode hé-

licoptère, c'est-à-dire pendant le basculement de la par-

tie avant 8 autour de l'axe de basculement X-X, le volet 61 pivote autour de l'axe 63 par rapport à la partie avant basculante 8, en même temps que l'axe 63 et déplacé vers

l'arrière avec le carénage supérieur 8a, sur un arc-de-

cercle centré sur l'axe X-X, et de sorte que le bord ar-

rière 64 du volet 61 se déplace sur le carénage supérieur 7a de la partie arrière fixe 7. La figure 4c montre les positions respectives du volet 61 et de ses bords avant 62 et arrière 64 par rapport aux carénages supérieurs 8a et 7a respectivement de la partie avant basculante 8 et de la

partie arrière fixe 7, en cours de conversion dans une po-

sition intermédiaire entre les positions en mode avion et en mode hélicoptère. Dans cette dernière position (figure

4b) l'axe de pivot 63 et le bord arrière (devenu infé-

rieur) du carénage supérieur 8a (devenu arrière) de la partie avant basculante 8 est à proximité du becquet 65 à l'avant du carénage supérieur 7a de la partie arrière fixe

7, et la plus grande partie du volet 61 repose sur ce ca-

rénage supérieur 7a, contre lequel le volet 61 est plaqué, par exemple par des moyens de rappel élastique tels qu'un ressort de torsion monté autour de l'axe de pivot 63, et dont une extrémité, de manière connue, est en butée contre un appui fixe sur le carénage supérieur 8a, tandis que l'autre extrémité est ancrée dans le volet 61 de sorte à

rabattre élastiquement ce dernier vers le carénage supé-

rieur 7a. D'autres moyens sont possibles pour maintenir le

volet 61 en contact au moins par son bord arrière 64 con-

tre le carénage supérieur 7a, par exemple un doigt soli-

daire du bord arrière 64 du volet 61 et en saillie vers l'intérieur du carénage supérieur 7a au travers d'une glissière longitudinale ménagée dans ce carenage supérieur 7a, ce doigt supportant, à l'intérieur du carénage 7a, une

butée empêchant son dégagement de la glissière.

Ce volet 61 articulé a également pour fonction de protéger, en mode avion, le ou les actionneurs 28 ainsi que la transmission 11 contre toute ingestion de corps

étrangers par le haut dans la nacelle 6.

Ainsi, sur chaque nacelle 6 articulée, les deux élé-

ments que sont le capot recourbé 59 et le volet articulé 61 permettent de réaliser la continuité aérodynamique de la nacelle 6 quelle que soit la configuration de vol, et en particulier en mode avion pour lequel les vitesses sont les plus élevées, en évitant toute discontinuité marquée

de surface ou toute ouverture importante dans la forme ex-

terne de la nacelle 6, et à l'aide de deux pièces mobiles

pour obturer ces discontinuités de surface ou ouvertures.

Les faces supérieure et inférieure de chaque nacelle 6 sont sensiblement continues en mode hélicoptère, et en mode avion, et la nacelle 6 ne présente aucun accident de

forme.

La variante de nacelle 6' des figures 6 et 7 se dis-

tingue essentiellement de celle des figures précédentes en ce qu'elle présente une entrée d'air supplémentaire 66, qui s'ouvre vers l'avant, latéralement au-dessus de l'entrée d'air principale fixe 57 formée dans la partie inférieure de la partie arrière fixe 7' de la nacelle 6' Plus précisément, la prise d'air supplémentaire 66 s'ouvre dans une partie latérale externe d'une extension latérale avant fixe 50' de la partie arrière fixe 7', et de sorte que cette prise d'air supplémentaire 66 est obturée par une partie de la face arrière d'une portion latérale 54', sur le côté correspondant, de la partie avant basculante

8' de la nacelle 6', en mode avion.

Une seconde entrée d'air supplémentaire telle que 66 peut être ménagée, en variante, dans la partie latérale externe de l'autre extension latérale avant fixe 50' de la

partie arrière fixe 7', cette seconde entrée d'air supplé-

mentaire étant également obturée, en mode avion, par une partie de la face arrière de l'autre portion latérale 54' de la partie avant basculante 8'. La ou les entrées d'air supplémentaires telles que 66 est ou sont dégagées par le basculement de la partie avant basculante 8', par au moins un actionneur 28, de la position en mode avion (figure 6) vers la position en mode hélicoptère, et comme représenté en cours de conversion sur la figure 7.

Pour le reste, on retrouve un volet articulé 61 pivo-

tant par son bord avant sur le bord arrière du carénage supérieur 8a de la partie avant basculante 8', et dont le bord arrière 64 glisse sur le carénage supérieur 7a de la partie arrière fixe 7' en cours de conversion du mode avion au mode hélicoptère. Bien que non visible sur les

figures 6 et 7, un capot recourbé tel que 59 sur les figu-

res 4a et 4b est également d'une seule pièce dans le pro-

longement du carénage inférieur de la partie avant 8',

comme décrit en référence aux figures précédentes.

Dans la variante des figures 6 et 7, l'entrée d'air

inférieure principale 57, dont le bord avant 58 est égale-

ment avancé en avant du plan vertical passant par l'axe de basculement de la partie avant basculante 8' sur la partie arrière fixe 7', pour diminuer le masquage de l'entrée

d'air 57 en vol stationnaire, est comme précédemment des-

tiné à l'alimentation en air du groupe turbo-moteur dans

la partie arrière fixe 7', tandis que la prise d'air laté-

rale supplémentaire 66 est destinée par exemple à

l'admission d'air frais pour le refroidissement d'un ra-

diateur d'huile (non représenté) associée à la boîte de

transmission correspondante.

La forme de la nacelle 6' sur les figures 6 et 7 per-

met de limiter les jeux et les accidents de forme dans

toutes les phases de basculement. En mode avion, une ex-

cellente continuité aérodynamique est assurée grâce au vo-

let articulé 61, et au recouvrement de la ou des entrées

d'air latérales supplémentaires 66 par une ou par les por-

tions latérales 54' de la partie avant basculante 8', dont les carénages supérieur 8a, inférieur et latéraux sont di-

rectement prolongés par les carénages supérieur 7a, infé-

rieur et latéraux de la partie arrière fixe 7' Entre la

coupole 20 de forme sensiblement conique du rotor corres-

pondant, à l'extrémité avant de la partie avant basculante 8', et la tuyère 67, de forme sensiblement tronconique,

pour la sortie des gaz de combustion du groupe turbo-

moteur correspondant, les parties avant basculante 8' et arrière fixe 7' présentent une évolution progressive de section droite, respectivement d'une forme sensiblement tronconique vers une forme à section droite rectangulaire à côtés bombés et convexes vers l'extérieur pour la partie

avant basculante 8', puis d'une forme sensiblement rectan-

gulaire à côtés bombés et convexes vers l'extérieur vers une forme sensiblement tronconique pour la partie arrière fixe 7', comme représenté sur la figure 6. Cette évolution de la section frontale des nacelles 6' permet de diminuer

la traînée aérodynamique.

Claims

REVENDICATIONS

1. Aéronef convertible (1) à rotors (9) basculants, pou-

vant évoluer en mode avion et en mode hélicoptère, et com-

prenant au moins un fuselage (2), une voilure fixe compor-

tant au moins deux ailes (5) s'étendant latéralement de

part et d'autre dudit fuselage (2), et, en mode hélicop-

tère, une voilure tournante comportant au moins deux ro-

tors (9) ayant chacun un arbre (10) sensiblement vertical, dressé audessus d'une aile fixe (5) respective, et monté basculant sur ladite aile fixe (5) autour d'un axe (X-X) de basculement transversal par rapport au fuselage (2), ledit arbre (10) basculant vers l'avant de ladite aile fixe (5) pour passer du mode hélicoptère au mode avion, dans lequel les rotors (9) servent d'hélices, l'arbre (10)

de chaque rotor (9) étant entraîné en rotation sur lui-

même par un ensemble réducteur avant (15) de l'une respec-

tivement de deux transmissions (11) comportant chacune également un ensemble réducteur arrière (16) relié à l'ensemble réducteur avant (15) correspondant, ainsi qu'à l'un respectivement de deux moteurs (12), supportés chacun par l'une respectivement des deux ailes fixes (5), et à un arbre d'interconnexion (13) reliant les deux transmissions (11) pour l'entraînement en rotation des deux rotors (9)

par l'un quelconque des deux moteurs (12) en cas de dé-

faillance de l'autre moteur (12), l'arbre (10) de chaque

rotor (9), la transmission (11) correspondante et le mo-

teur (12) correspondant étant logés dans l'une respective-

ment de deux nacelles (6) articulées, comportant chacune une partie avant (8) montée basculante, autour dudit axe de basculement (X-X), sur une partie arrière fixe (7), fixée à l'une respectivement des deux ailes fixes (5), et dans laquelle sont logés le moteur (12) correspondant et au moins en partie l'ensemble réducteur arrière (16) de la

transmission (11) correspondante, dont l'ensemble réduc-

teur avant (15) ainsi que l'arbre (10) du rotor (9) cor-

respondant sont logés dans ladite partie avant basculante (8) de nacelle (6), et sont montés basculants avec ladite partie avant (8) par rapport à ladite partie arrière (7) et ladite aile (5) correspondante, caractérisé en ce que ladite partie avant basculante (8) de nacelle (6) comporte un carénage inférieur (8b), en mode avion, qui est prolongé, vers l'arrière et vers l'intérieur de ladite partie arrière fixe (7) de nacelle (6), par un capot recourbé (59), à concavité tournée vers ledit axe de basculement (X-X) et au moins en partie de révolution autour dudit axe de basculement (X-X), de sorte qu'après basculement de ladite partie avant basculante (8) de nacelle (6) en mode hélicoptère, ledit capot recourbé (59) assure sensiblement la continuité aérodynamique entre ledit carénage inférieur (8b), disposé vers l'avant en mode hélicoptère, de ladite partie avant basculante (8) de

nacelle (6) et l'avant d'un carénage inférieur (7b) de la-

dite partie arrière fixe (7) de nacelle (6).

2. Aéronef convertible selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'un volet articulé (61) est monté pivotant

par un bord avant (62), autour d'un axe de pivot (63) sen-

siblement parallèle audit axe de basculement (X-X), sur une portion arrière d'un carénage supérieur (8a), en mode avion, de ladite partie avant basculante (8) de nacelle

(6), de sorte que ledit volet articulé (61) assure sensi-

blement la continuité aérodynamique sur la nacelle (6) en-

tre ladite portion arrière du carénage supérieur (8a) de ladite partie avant basculante (8) et un bord avant d'un carénage supérieur (7a) de ladite partie arrière fixe (7) de nacelle (6), en mode avion, tandis qu'en conversion du mode avion au mode hélicoptère, ledit volet articulé (61) se déplace, au moins par son bord arrière (64), sur ledit carénage supérieur (7a) de ladite partie arrière fixe (7)

de nacelle (6), contre lequel carénage supérieur (7a) le-

dit volet articulé (61) est plaqué en mode hélicoptère.

3. Aéronef convertible selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que ledit volet articulé (61) est en perma-

nence rappelé élastiquement et/ou retenu par au moins une

butée contre ledit carénage supérieur (7a) de ladite par-

tie arrière fixe (7) de nacelle (6).

4. Aéronef convertible selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit capot recour-

bé (59) comporte au moins une partie en forme de portion

de sphère centrée sur ledit axe de basculement (X-X).

5. Aéronef convertible selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit capot recour-

bé (59) comporte au moins une partie en forme de portion de cylindre d'axe confondu avec ledit axe de basculement

(X-X).

6. Aéronef convertible selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite partie avant basculante (8) de nacelle (6) bascule entre deux flanccs internes (51) de deux extensions (50) latérales avant fixes de ladite partie arrière fixe (7) de nacelle (6), chaque extension (50) latérale avant fixe étant délimitée vers l'avant par une face avant (52), au moins en partie sensiblement de révolution autour de l'axe de basculement (X-X), et recouverte, en mode avion, par une face arrière

(53) de forme sensiblement complémentaire, sur l'une res-

pectivement de deux portions latérales avant (54) de la-

dite partie avant basculante (8) de nacelle (6).

7. Aéronef convertible selon la revendication 6, carac-

térisé en ce que lesdits flancs internes (51) sont des flancs plans, sensiblement perpendiculaires à l'axe (X-X) de basculement, et entre lesquels est montée basculante une portion centrale arrière (8c) de ladite partie avant

basculante (8) de nacelle (6).

8. Aéronef convertible selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite partie ar-

rière fixe (7) de nacelle (6) présente une prise d'air in-

férieure (57) fixe, s'ouvrant vers l'avant sous ladite partie avant basculante (8) par un bord avant (58) disposé

en avant dudit axe de basculement.

9. Aéronef convertible selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 8, caractérisé en ce qu'en mode hélicoptère, ladite partie avant basculante (8') de nacelle (6') dégage au moins une ouverture latérale (66), formant prise d'air,

dans ladite partie arrière fixe (7') de nacelle (6').

10. Aéronef convertible selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 9, caractérisé en ce que les basculements de

ladite partie avant basculante (8) de nacelle (6) par rap-

port à ladite partie arrière fixe (7) sont commandés par au moins un actionneur linéaire (28) complètement intégré dans la nacelle (6), et articulé à une extrémité sur la

structure interne, sous le carénage supérieur (7a), de la-

dite partie arrière fixe (7), et, à son autre extrémité,

dans ladite partie avant basculante (8).