FR2797430A1 - Aeronef a rotor basculant comportant un ensemble d'arret vers le bas du rotor basculant - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un aéronef à rotor basculant comprenant au moins un ensemble de rotor basculant (101) porté par sa ou ses ailes.Cet aéronef est caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble d'arrêt vers le bas pour isoler les charges latérales, cet ensemble d'arrêt vers le bas comprenant un ensemble de butée (31) pouvant pivoter et un ensemble de berceau adapté de manière à pouvoir recevoir librement l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter (Figure 4).
Description
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La présente invention concerne d'une manière générale des ensembles de conversion destinés à être utilisés sur un aéronef à rotor basculant pour passer d'un mode hélicoptère à un mode avion et vice versa et elle est plus particulièrement relative à un procédé et à un appareil pour stabiliser la portion articulée du rotor par rapport à la structure stationnaire de l'aéronef lorsque l'ensemble de rotor basculant se trouve dans le
mode avion.
Les aéronefs à rotor basculant sont des appareils hybrides entre les hélicoptères traditionnels et les avions à hélices traditionnels. Un aéronef à rotor basculant typique comporte des systèmes de rotor qui peuvent être articulés par rapport au fuselage de l'aéronef. Cette portion articulée des rotors est considérée comme étant une nacelle. Les aéronefs à rotor basculant peuvent passer d'un mode hélicoptère, dans lequel l'aéronef à rotor basculant peut décoller, effectuer un vol stationnaire et atterrir comme un hélicoptère, à un mode avion dans lequel l'aéronef à rotor basculant peut voler vers
l'avant comme un avion à ailes fixes.
La conception d'un aéronef à rotor basculant pose des problèmes particuliers qui ne se rencontrent ni avec les hélicoptères ni avec les avions à hélices. En particulier les ensembles de rotor basculant produisent certaines charges statiques et dynamiques
qui ne sont pas présentes dans des hélicoptères ou avions à ailes fixes traditionnels.
Lorsque l'aéronef se trouve dans le mode avion, la stabilité de l'aéronef est maintenue par
un ensemble support considéré comme étant un ensemble "d'arrêt vers le bas".
L'ensemble d'arrêt vers le bas d'un rotor basculant a deux buts principaux. En premier lieu l'ensemble d'arrêt vers le bas doit assurer une raideur verticale afin de réagir contre les forces s'exerçant vers le bas et qui sont exigées pour empêcher que la nacelle ne se relève dans toute l'enveloppe de vol. En second lieu, l'ensemble d'arrêt vers le bas doit fournir une raideur latérale suffisante pour assurer la stabilité du vol. La valeur exacte de la raideur latérale est basée sur la géométrie de l'aéronef, les exigences de l'enveloppe de vol, la raideur de pièces adjacentes et plusieurs autres facteurs qui sont inconnus jusqu'à ce qu'un essai en vol soit entrepris. Par conséquent, il est désirable que l'ensemble d'arrêt vers le bas puisse être "accordé" de telle façon qu'une nouvelle conception des pièces
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adjacentes ne soit pas exigée par suite de la nécessité d'augmenter ou de diminuer la raideur latérale. Si la raideur latérale est adaptée ou "accordée" à une exigence d'une raideur latérale minimale particulière de l'aéronef, la structure de l'aile de l'aéronef peut être isolée à l'égard de charges latérales statiques et oscillatoires susceptibles de provoquer des dommages. Certaines tentatives ont été faites pour isoler les charges statiques et dynamiques créées entre la structure de l'aile et la nacelle tandis que l'aéronef à rotor basculant est dans le dans le mode avion. Dans certains aéronefs à rotor basculant, les charges latérales ont été isolées par un ensemble d'arrêt vers le bas comportant une longue lame verticale. Dans cette application, la hauteur de la lame verticale exige l'utilisation d'un carénage important, ce qui entraîne un accroissement de la traînée frontale de l'aéronef Dans d'autres aéronefs à rotor basculant, on a réduit au minimum la hauteur de l'ensemble d'arrêt vers le bas mais au prix de l'introduction de charges latérales dans la structure de l'aile. Ainsi, bien que des progrès notables aient été faits dans la conception des aéronefs à rotor basculant, le problème de l'isolation de la structure de l'aile à l'égard des charges latérales de la nacelle, en utilisant un ensemble qui soit de petite dimension, réglable et raide dans le sens vertical, n'a pas été résolu d'une
manière appropriée.
Il existe donc un besoin d'un aéronef à rotor basculant comportant un ensemble
d'arrêt vers le bas du rotor basculant qui soit "accordable" et de faible hauteur.
Un but de la présente invention est de fournir un ensemble d'arrêt vers le bas d'un rotor basculant de faible hauteur pour isoler des charges latérales tout en créant une
raideur verticale élevée.
Un autre but de la présente invention est de fournir un ensemble d'arrêt vers le
bas d'un rotor basculant "accordable" pour isoler des charges latérales.
Un autre but de la présente invention est de fournir un ensemble d'arrêt vers le bas d'un rotor basculant pour isoler des charges latérales qui ne pénètrent pas dans la
structure de l'aile.
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Un autre but de la présente invention est de fournir un ensemble d'arrêt vers le bas d'un rotor basculant accordable et de faible hauteur pour isoler des charges latérales
à la fois statiques et dynamiques.
Un autre but de la présente invention est de fournir un ensemble d'arrêt vers le bas d'un rotor basculant "accordable" et de faible hauteur comportant un bras de butée en forme de L, l'ensemble d'arrêt vers le bas étant accordable en ajustant les dimensions physiques de la jambe plus longue du bras de butée en forme de L. Un autre but de la présente invention est de fournir un aéronef à rotor basculant dans lequel les charges latérales de la nacelle sont isolées au moyen d'un ensemble d'arrêt
vers le bas d'un rotor basculant "accordable" et de faible hauteur.
On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels: La figure IA est une vue en perspective d'un aéronef à rotor basculant dans le
mode avion.
La figure lB est une vue en perspective d'un aéronef à rotor basculant dans le
mode hélicoptère.
La figure 2A est une vue en perspective éclatée d'un ensemble de butée d'un
ensemble d'arrêt vers le bas d'un rotor basculant suivant la présente invention.
La figure 2B est une vue en perspective assemblée de l'ensemble de butée de la
figure 2A.
La figure 2C est une vue en coupe longitudinale du joint A de l'ensemble de
butée de la figure 2A.
La figure 3 est une vue de face d'un bras de butée de l'ensemble de butée des
figures 2A et 2B.
La figure 4 est une vue en perspective éclatée illustrant l'attache de l'ensemble de butée des figures 2A et 2B à l'ensemble de boîte de vitesse et de transmission du rotor basculant. La figure 5 est une vue en perspective éclatée d'un ensemble de berceau de
l'ensemble d'arrêt vers le bas d'un rotor basculant suivant la présente invention.
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La figure 6 est une vue en perspective illustrant l'attache de l'ensemble de
berceau de la figure 5 à une travée externe d'une aile et à un longeron avant d'une aile.
La figure 7 est une vue en perspective de l'ensemble d'arrêt vers le bas d'un rotor basculant assemblé suivant la présente invention, incluant l'ensemble de butée des figures 2A et 2B et l'ensemble de berceau des figures 5 et 6. Si on se réfère maintenant aux figures IA et lB, on voit qu'elles représentent un aéronef à rotor basculant 11 typique. L'aéronef à rotor basculant 11 comporte une cellule 13 et des ailes S15a et 15b assemblées avec la cellule 13. De la manière traditionnelle, les
ailes 1Sa et 15b se terminent par des ensembles de rotor basculant 17a et 17b respectifs.
Des capotages 18a et 18b, destinés à réduire la traînée, sont disposés entre les ensembles de rotor basculant 17a et 17b et les ailes 15a et 15b. Chacun des ensembles de rotor basculant 17a et 17b comporte d'une façon générale un moteur, une boîte de vitesse et de transmission (voir la figure 4) pour l'entraînement des moyeux 19a et l9b des rotors basculants et un actionneur de conversion (voir les figures 8A et 8B) pour faire pivoter les ensembles de rotor basculant 17a et 17b entre un mode avion, tel qu'illustré sur la figure IA, et un mode hélicoptère, tel qu'illustré sur la figure lB. Dans le mode avion l'aéronef à rotor basculant 11 peut voler et fonctionner de la même façon qu'un avion traditionnel à hélice et à voilure fixe. Dans le mode hélicoptère l'aéronef peut décoller, effectuer un vol stationnaire, atterrir et il peut fonctionner comme un aéronef à voilure
tournante ou un hélicoptère traditionnel.
Si on se réfère maintenant aux figures 2A-2C, on voit qu'elles représentent la forme d'exécution préférée d'un ensemble d'arrêt vers le bas d'un rotor basculant, "accordable", de faible hauteur, suivant la présente invention. Un ensemble de butée 31 comporte un l'élément de base 33 formé de manière à supporter un bras de butée 35 angulaire et "accordable". L'élément de base 33 est réalisé de préférence en aluminium mais il peut être formé de n'importe quel autre matériau suffisamment rigide. L'élément de base 33 comporte une pluralité d'ouvertures de montage 36. Le bras de butée 35 a une forme générale en L comprenant une portion postérieure 37 et une portion de jambe 39. Le bras de butée 35 est réalisé de préférence en titane mais il peut être constitué d'autres matériaux dont les propriétés mécaniques et en particulier la raideur en flexion
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peuvent être ajustées ou "accordées" en modifiant les dimensions géométriques du bras de butée 35. Cette particularité d'ajustement ou "d'accord" du bras de butée 35 joue un rôle principal dans la présente invention et sera étudiée d'une façon plus détaillée plus loin. La portion postérieure 37 et la portion de jambe 39 du bras de butée 35 se recoupent à l'endroit d'une portion de coin 41 de forme générale cylindrique. La portion de coin 41 comporte un passage cylindrique 43 qui traverse la portion de coin 41, suivant un axe 45. Des coussinets 47 sont montés à l'intérieur du passage 43, à chaque extrémité de ce passage. Les coussinets 47 sont de préférence des coussinets antifriction, tels que 10. des coussinets ayant une garniture en matière connue sous le nom de "TEFLON". Les coussinets 47 sont de préférence ajustés serrés dans le passage 43 mais ils peuvent être fixés à ce passage par d'autres moyens bien connus. La portion de jambe 39 a une largeur W dans le sens transversal qui est constante d'une manière générale sur toute la longueur de la portion de jambe 39. La portion postérieure 37 converge de préférence vers l'intérieur, à partir de la portion de coin 41 jusqu'à une portion d'extrémité 49. La portion d'extrémité 49 est d'une manière générale cylindrique le long d'un axe 51. La portion de jambe 39 s'étend à partir de la portion de coin. 41 et elle se termine par une partie extrême fourchue 53 comportant une branche de fourche supérieure 53a et une branche de fourche inférieure 53b parallèle à la précédente. Le bras de butée 35 sera décrit d'une
façon plus détaillée plus loin en référence à la figure 3.
L'élément de base 33 comporte une paire de pattes 55a et 55b. Les pattes 55a et b sont généralement parallèles. Les pattes 55a et 55b présentent des ouvertures 57a et 57b respectives les traversant. Des coussinets 61a et 61b sont fixés à l'intérieur des ouvertures respectives 57a et 57b, le long d'un axe 59. Les coussinets 61a et 61b sont semblables, du point de vue construction, aux coussinets 47. Les coussinets 61a et 61b sont de préférence des coussinets antifriction, tels que les coussinets comportant un revêtement en matière connue sous le nom de "TEFLON". Les coussinets 61a et 61b sont de préférence ajustés serrés dans les ouvertures 57a et 57b mais peuvent être fixés
aux pattes 55a et 55b par d'autres moyens bien connus.
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Un manchon glissant 63 est logé dans les coussinets 61a et 61b. Le manchon glissant 63 est de préférence un manchon antifriction comportant un revêtement en matière connue sous le nom de "TEFLON". Le manchon glissant 63 est maintenu en place entre une collerette 61c du coussinet 61b et une rondelle 65a. Une vis 67 s'étend, le long de l'axe 59, à travers la rondelle 65b, le coussinet 61b, le manchon glissant 63 et la rondelle 65a et elle est maintenue d'une manière amovible par un écrou 69 comportant une goupille de fixation 71. De cette façon est formé un joint pivotant antifriction A (voir la figure 2B) joint autour duquel pivotent la portion postérieure 37 et la portion de jambe 39. Si on poursuit l'examen des figures 2A-2C, on voit que l'élément de base 33 comporte une seconde paire de pattes 73a et 73b. Les pattes 73a et 73b sont généralement parallèles l'une à l'autre et à l'axe 59. Les pattes 73a et 73b présentent des ouvertures 75a et 75b respectives les traversant. Des coussinets 79a et 79b sont fixés respectivement à l'intérieur des ouvertures 75a et 75b, suivant un axe 77. Les coussinets 79a et 79b sont semblables, du point de vue construction, aux coussinets 47. Les coussinets 79a et 79b sont de préférence des coussinets antifriction, tels que les
coussinets comportant un revêtement en matière connue sous le nom de "TEFLON". Les.
coussinets 79a et 79b sont de préférence ajustés serrés dans les ouvertures 75a et 75b
mais ils peuvent être fixés aux pattes 73a et 73b par d'autres moyens bien connus.
Une clavette de retenue 81 traverse les coussinets 79a et 79b. La clavette de retenue 81 comporte une paire de parties en creux planes 83a et 83b. Les parties planes 83a et 83b sont généralement parallèles l'une à l'autre et parallèles à l'axe 59. Il est préférable qu'au moins les parties planes en creux 83a et 83b de la clavette de retenue 81 soient revêtues d'un matériau antifriction, tel que celui connu sous le nom de "KARON" qui est fourni sur le marché par la Société Kamatics Corporation of Bloomfield, Connecticut. La clavette de retenue 81 peut toumrner librement dans les pattes 73a et 73b, autour de l'axe 77. Les parties en creux planes 83a et 83b sont configurées de manière à recevoir, à glissement, la fourche 53, en formant ainsi un joint pivotant et glissant B (voir la figure 2B). Du fait que la fourche 53 peut glisser par rapport à la clavette de retenue 81, et tourner par rapport à l'axe 77, la portion de jambe 39 fléchit en se courbant
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lorsqu'une charge latérale est appliquée à la portion postérieure 37. Cependant, la portion de jambe 39 a une raideur suffisante pour empêcher que les branches de fourche 53a et 53b ne se déplacent suffisamment en translation, par rapport aux pattes 73a et 73b, au point que les branches de fourche 53a et 53b puissent se dégager de la clavette de retenue 81. Autrement dit, la connexion glissante de la fourche 53 avec la clavette de retenue 81 permet à la portion postérieure 37 de pivoter autour de l'axe 59, c'est-à-dire du joint A. Ainsi qu'il est illustré sur la figure 2B, le bras de butée 35 s'étend du joint A au joint B le long d'une fente 90 formée dans l'élément de base 33. La fente 90 permet à la portion de jambe 39 du bras de butée 35 de demeurer dans une position sensiblement horizontale et de fléchir sans restriction dans un plan vertical. La fente 90 est configurée de manière à s'accommoder de variations de l'épaisseur verticale de la portion de jambe 39, ainsi qu'il sera décrit d'une façon plus détaillée plus loin. En outre, la fente 90 permet à l'ensemble de butée 31 de conserver une hauteur ou un profil global relativement bas dans le sens vertical. Bien que les termes "vertical" et "horizontal" soient utilisés présentement, il doit être entendu que ces termes sont employés uniquement pour faciliter l'explication et qu'ils ne doivent pas être considérés comme étant limitatifs en ce
qui concerne les directions dans lesquelles la présente invention fonctionne.
Avec l'ensemble de butée 31 configuré et assemblé de la façon décrite précédemment, les charges latérales indiquées par la flèche L sur la figure 2B, lesquelles sont produites par les ensembles de rotor basculant 17a et 17b se trouvant dans le mode avion, sont transférées à partir de la portion d'extrémité 49 de la portion postérieure 37 vers la portion de jambe 39 et la fourche 53. Du fait que la portion postérieure 37 est courte, ce qui assure ia particularité d'une faible hauteur de la présente invention, cette portion postérieure 37 ne fléchit pas d'une manière notable. Ainsi, les charges latérales sont transférées à la portion de jambe 39 par la portion postérieure 37 tournant autour de l'axe 59. Tandis que la portion de jambe 39 fléchit, les charges latérales produites par les ensembles de rotor basculant 17a et 17b sont isolées et absorbées, ce qui empêche que les charges latérales L ne soient transférées aux ailes 15a et 15b. Ainsi, les ailes 15a et 15b n'exigent pas un support structural additionnel pour absorber ou amortir les charges
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oscillatoires des vibrations. Ceci permet d'obtenir une économie substantielle de poids et
de prix de revient.
Si on se réf&re maintenant à la figure 3, on voit qu'elle représente le bras de butée 35 vu de face. On peut voir que la portion postérieure 37 et la portion de jambe 39 forment un angle o autour de l'axe 45. L'angle a n'est pas limité; cependant des angles supérieurs à 115 peuvent affecter d'une manière néfaste la particularité à faible hauteur de la présente invention. La portion postérieure 37 a une hauteur verticale h mesurée à partir du point le plus bas de la portion d'extrémité 49 jusqu'à l'axe 45 et la portion de jambe 39 a une longueur! mesurée à partir de l'extrémité de la fourche 53 jusqu'à l'axe 45. Par suite de la particularité à faible hauteur de la présente invention, la hauteur h a une grandeur qui est de préférence inférieure à celle de la longueur I. Il convient de noter que l'axe 45 autour duquel la portion de coin 41 est concentrique, et l'axe 51 autour duquel la portion d'extrémité 49 est concentrique, ne doivent pas être nécessairement parallèles. En général il est préférable que l'axe 51 soit parallèle à l'axe du mât des ensembles de rotor basculant 17a et 17b. On doit cependant noter que dans le cas de certains aéronefs à rotor basculant l'axe 45 et l'axe 51 peuvent être parallèles sans
affecter notablement la fonctionnalité du bras de butée 35.
La portion de jambe 39 a une hauteur verticale ou épaisseur t sélectionnée, mesurée à partir d'une surface inférieure 91 jusqu'à une surface supérieure 93. Sur la base de l'épaisseur t la portion de jambe 39 a une section transversale verticale ou un profil d'épaisseur sélectionné. Il est préférable que le bras de butée 35 soit réalisé en un matériau rigide dont la raideur en flexion de la portion de jambe 39 peut varier sélectivement en fonction de l'épaisseur t et du profil d'épaisseur correspondant. Il est préférable que la largeur w et la longueur I de la portion de jambe 39 demeurent constantes pour ne pas avoir à changer la clavette de retenue 81 ou la fente 90 (voir la figure 2B). Par exemple, si le bras de butée 35 est réalisé en titane, s'il a une longueur 1 d'environ 178 millimètres, une hauteur h d'environ 63,5 millimètres et une épaisseur t variant d'environ 16,8 millimètres à proximité de la portion de coin 41 jusqu'à environ 9,6 millimètres à proximité de la fourche 53, la portion de jambe 39 a alors une raideur en
flexion verticale allant d'environ 345 MPa à environ 1035 MPa.
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Du fait qu'il est préférable que la largeur w et la longueur 1 de la portion de jambe 39 soient constantes, la raideur en flexion de la portion de jambe 39 peut être déterminée sélectivement en modifiant l'épaisseur t de la portion de jambe 39. Autrement dit, le bras de butée 35 peut être "accordé", pour avoir une raideur en flexion sélectionnée, en modifiant le profil d'épaisseur de la portion de jambe 39. Il est clair que
la raideur en flexion de la portion de jambe 39 augmente lorsque l'épaisseur t augmente.
Ainsi, avec des matériaux similaires, la raideur en flexion de la portion de jambe 39 est supérieure pour un profil d'épaisseur ayant une épaisseur variable ti que pour un profil d'épaisseur ayant une épaisseur variable t inférieure à t, et la raideur en flexion de la portion de jambe 39 est inférieure pour un profil d'épaisseur ayant une épaisseur variable t2 que pour un profil d'épaisseur ayant une épaisseur variable t supérieure à t2. Il est préférable que la portion d'extrémité 49 de la portion postérieure 37 soit revêtue d'un matériau très dur, tel que le carbure de tungstène, afin de résister à l'usure contre la surface d'un bloc à section en V 115 (voir la figure 5). L'interface entre la portion d'extrémité 49 et le bloc à section en V 115 sera expliquée d'une façon plus détaillée plus loin. Si on se réfère maintenant à la figure 4, on voit que l'ensemble de butée 31 assemblé de la figure 2B est accouplé à un ensemble de boîlte de vitesse et de transmission 101 du rotor basculant. L'ensemble de boîte de vitesse et de transmission 101 du rotor basculant est disposé dans chaque ensemble de rotor basculant 17a,17b (voir les figures lA et lB). Les ensembles de boîte de vitesse et de transmission 101 du rotor basculant entraînent les moyeux 19a et 19b des rotors. Chaque ensemble de boîte de vitesse et de transmission 101 est adapté de manière à être accouplé à un ensemble de butée 31, de préférence par l'inclusion de goujons 103 disposés sur une portion d'accouplement 104. Les goujons 103 sont alignés avec les moyens de montage 36 de l'élément de base 33 et ils viennent se loger d'une manière amovible dans ceux-ci. Une saillie anti-cisaillement 105 est solidaire de l'élément de base 33 afin de constituer un support additionnel à l'encontre des forces de cisaillement agissant entre l'ensemble de butée 31 et l'ensemble de boîte de vitesse et de transmission 101 du rotor basculant. Un canevas léger 107, de préférence en résine époxy, adhère à l'élément de base 33 afin d'assurer une protection contre l'usure. Une cale solide 109, réalisée de préférence en un matériau métallique, est disposée entre le canevas léger 107 de l'élément de base 33 et la portion d'accouplement 104 de l'ensemble de boîte de vitesse et de transmission 101 du rotor basculant de manière à permettre une possibilité de réglage. Bien que l'ensemble de butée 31 ait été représenté et décrit comme étant accouplé à l'ensemble de boîte de vitesse et de transmission du rotor basculant 101, il doit être clair que l'ensemble de butée 31 pourrait être aussi accouplé à d'autres composants des ensembles de rotor
basculant 17a et 17b.
Si on se réfère maintenant à la figure 5, on voit qu'elle représente une vue en perspective éclatée d'un ensemble de berceau 111 de l'ensemble d'arrêt vers le bas "accordable", de faible hauteur, suivant la présente invention. L'ensemble de berceau 111 comporte une portion d'attache 113 et une portion de restriction du mouvement de lacet ou bloc à section en V 115. La portion d'attache 113 est réalisée de préférence en un matériau métallique rigide tel que l'aluminium. Le bloc à section en V 115 est supporté dans une portion en forme d'auge 117 de la portion d'attache 113. Le bloc à section en V est fixé d'une manière réglable à la portion d'attache 113 au moyen d'organes de fixation constitués de préférence par des vis 119. La portion en forme d'auge 117 est de préférence garnie de cales d'épaisseur 121a et 121b. Les cales d'épaisseur 121a et 121b sont de préférence des peaux en aluminium qui permettent un réglage vertical et latéral de l'emplacement du bloc à section en V 1 i5. Une plaque entretoise 123 est disposée sur une face interne avant 125 de la portion en forme d'auge 117. La plaque entretoise 123 est nécessaire sur la face interne avant 125 parce que les ensembles de rotor basculant 17a et 17b exercent, sur le bloc à section en V 115, des forces de poussée des rotors dirigées vers l'avant. La plaque entretoise 123 comporte de préférence un revêtement en résine époxy pour éviter l'usure. La plaque entretoise 123 est fixée à la portion en forme
d'auge 117 par des moyens de fixation traditionnels 127 tels que des vis ou rivets.
Le bloc à section en V 115 est réalisé en un matériau métallique rigide tel que l'aluminium. Le bloc à section en V 115 comporte une portion d'interface de butée 129 ou gorge à section en forme de V arrondi, configurée de manière à recevoir librement la portion d'extrémité 49 de la portion postérieure 37 lorsque cette portion d'extrémité 49 l l 2797430 tourne vers le bas avec chaque ensemble de rotor basculant 17a, 17b, pendant la conversion dans le mode avion. La portion d'interface de butée 129 comporte des surfaces inclinées 130a et 130b qui convergent de manière à former une auge longitudinale 130c. L'auge 130c s'étend d'une manière générale transversalement par rapport aux charges latérales ou aux charges de mouvement en lacet, ainsi qu'il est illustré sur la figure 2B. Du fait que la portion d'interface de butée 129 est soumise à des charges oscillatoires de vibrations provenant de la portion d'extrémité 49, il est préférable
que la portion d'interface de butée 129 ait une surface très dure pour résister à l'usure.
Ainsi, il est préférable que le bloc à section en V 115 soit réalisé en un matériau métallique dur et qu'au moins la portion d'interface de butée 129 soit revêtue d'un matériau très dur tel que le carbure de tungstène. Pour assurer que le bloc à section en V ne se déplace pas par rapport à la portion d'attache 113, il est préférable que le bloc à section en V 115 soit revêtu d'une matière adhésive, telle qu'une résine époxy, sur toutes les surfaces qui sont en contact avec les cales d'épaisseur 121a et 121b. La portion
d'attache 113 comporte des ouvertures de montage 131.
Si on se réfère maintenant à la figure 6, on voit qu'elle représente l'ensemble de berceau 111 accouplé à l'aile 15a. La portion d'attache 113 de l'ensemble de berceau 111 est adaptée de manière à pouvoir être fixée à au moins un longeron de l'aile et à au moins
une travée de l'aile. L'ensemble de berceau 111 ne fait pas saillie à l'intérieur de l'aile 15a.
De préférence, la portion d'attache 113 est fixée à un longeron avant 135 de l'aile et à une travée externe 137 de l'aile par des moyens de fixation 133, tels que vis ou rivets, passant à travers les ouvertures de montage 131. Ainsi qu'il est illustré, la portion en forme d'auge 117 peut s'étendre en porte-à-faux vers l'extérieur, au-delà de la travée externe 137 de l'aile, pour assurer que la particularité à faible hauteur de la présente invention soit maintenue. La portion d'attache 113 est configurée de manière à permettre l'attache de l'ensemble de berceau 111 à l'aile 15a sans interférence avec d'autres composants de l'aile 15a tels qu'une ouverture 139 à travers laquelle passe un arbre 143 (figure 7) d'un actionneur de conversion. Bien que l'ensemble de berceau 111 ait été représenté et décrit comme étant accouplé au longeron avant 135 de l'aile, il doit être
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clair que l'ensemble de berceau 111 pourrait être aussi accouplé à d'autres composants de
l'aile 15a ou lSb.
Si on se réfère maintenant à la figure 7, on voit qu'elle représente les composants des figures 2A-6 d'une façon assemblée. Des actionneurs de conversion hydrauliques traditionnels 141 sont utilisés pour faire basculer les ensembles de rotor basculant 17a et 17b entre le mode hélicoptère et le mode avion. Les actionneurs de conversion 141 pivotent autour des arbres 143 tandis que les actionneurs de conversion 141 font basculer les ensembles de rotor basculant 17a et 17b en exerçant desforces sur des adaptateurs 147. Les ensembles de rotor basculant 17a et 17b pivotent autour d'arbres 147 qui passent à travers les portions arrière 149 des ailes l5a et 15b. Il convient de noter que l'ensemble de berceau 111 peut être fixé à la portion d'accouplement 104 de l'ensemble de boîte de vitesse et de transmission 101 du rotor basculant et que l'ensemble de butée 31 peut être fixé aux ailes 15a et 15b sans affecter la fonctionnalité, la
possibilité d'accord ou la particularité à faible hauteur de la présente invention.
En fonctionnement, les ensembles de rotor basculant 17a et 17b sont tournés vers le bas à partir du mode hélicoptère (figure lB) jusqu'au mode avion (figure 1A). Il est préférable que la portion d'extrémité 49 soit forcée contre le bloc à section en V 115 suivant une précharge sélectionnée tandis que l'aéronef à rotor basculant 11 se trouve dans le mode avion (voir la figure IA). Du fait que l'ensemble de butée 31 est accouplé à l'ensemble de boîte de vitesse et de transmission 101 du rotor basculant au moyen de la portion d'accouplement 104, lorsque les ensembles de rotor basculant 17a et 17b atteignent la position correspondant au mode avion, les portions d'extrémité 49 de la portion postérieure 37 de chaque bras de butée 35 viennent en contact avec les blocs à section en V 115. De cette façon la précharge sélectionnée est transférée de l'ensemble de berceau 111 à l'aile 15a. Tant que la précharge verticale sélectionnée est maintenue, l'aéronef à rotor basculant 11 demeure stable dans le mode avion. Si la précharge sélectionnée n'est pas maintenue, l'aéronef à rotor basculant 11 devient instable par suite des charges oscillatoires. La présente invention fournit un moyen de réaction à la précharge verticale entre les ailes 1Sa et 15b et les ensembles de rotor basculant 17a et 1 7b et un moyen d'isolation et d'absorption des charges latérales en vol, à la fois statiques
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et dynamiques, entre les ailes 1 5a et 1 5b et les ensembles de rotor basculant 1 7a et 1 7b.
Il est désirable que les ensembles de rotor basculant 17a et 1 7b reçoivent une précharge vers le bas sélectionnée, à partir de l'actionneur de conversion 141 (voir la figure 7), de telle façon que les portions d'extrémité 49 demeurent en contact avec les blocs à section en V 115 sur toute l'enveloppe de vol de l'aéronef Tant que la précharge sélectionnée est maintenue, chaque portion d'extrémité 49 ne se déplace pas par rapport au bloc à section
en V 115 et les charges de lacet ou charges latérales sont effectivement restreintes.
Suivant une forme d'exécution préférée de la présente invention, le bloc à section en V ne verrouille ou bloque pas la portion d'extrémité 49. Il convient de noter toutefois que des mécanismes de verrouillage ou de blocage peuvent être désirables dans certaines situations ou installations. Ainsi qu'il est illustré, l'ensemble de berceau 111 enveloppe le longeron avant 135 de l'aile et la travée externe 137 de l'aile. Ceci permet à l'ensemble de
berceau 111 de conserver une faible hauteur.
Il doit être clair, d'après ce qui précède, que l'invention procure des avantages significatifs. La prévision d'un ensemble de butée en forme de L, avec une portion postérieure verticale courte et une portion de jambe horizontale plus longue, qui peut être "accordée" sélectivement, simplement en modifiant son épaisseur, permet à la présente invention d'absorber ou d'amortir des charges oscillatoires de vibrations sans
une intrusion dans les ailes, tout en maintenant une faible hauteur.
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Claims (32)
1. Aéronef à rotor basculant (11) comprenant une cellule (13), au moins une aile (15Sa,15b) fixée à la cellule (13), au moins un ensemble de rotor basculant (17a,17b) porté par la ou les ailes (1 Sa, 15b), caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble d'arrêt vers le bas pour isoler les charges latérales, cet ensemble d'arrêt vers le bas comprenant un ensemble de butée (31) pouvant pivoter et un ensemble de berceau (111) adapté de
manière à pouvoir recevoir librement l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter.
2. Aéronef à rotor basculant (11) suivant la revendication I caractérisé en ce que l'ensemble d'arrêt vers le bas peut être accordé en modifiant sélectivement la raideur
en flexion de l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter.
3. Aéronef à rotor basculant (11) suivant la revendication I caractérisé en ce que l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter est accouplé au ou aux ensembles de rotor basculant (17a, 17b) et l'ensemble de berceau (111) est accouplé à l'aile ou aux ailes (15Sa,15b).
4. Aéronef à rotor basculant (11) suivant la revendication 1 caractérisé en ce
que les charges sont des charges statiques et dynamiques.
5. Aéronef à rotor basculant (11) suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter comprend un élément de base (33) adapté de manière à être fixé au ou aux ensembles de rotor basculant (17a,17b) et un bras de butée (35) angulaire comprenant une portion de jambe (39) et une portion postérieure (37), la portion de jambe (39) étant plus longue que la portion postérieure (37), le bras de butée (35) angulaire étant monté à pivotement sur l'élément de base (33), et l'ensemble de berceau (111) comprend une portion d'attache (113) adaptée de manière à être fixée à l'aile ou aux ailes (15a,15b) et un élément à section en forme de V (115) fixé à la portion d'attache (113) de manière à recevoir librement la portion postérieure (37)
du bras de butée (35).
6. Aéronef à rotor basculant (11) suivant la revendication 5 caractérisé en ce
que les charges latérales sont isolées par la portion de jambe (39).
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7. Aéronef à rotor basculant (11) suivant l'une des revendications 5 ou 6
caractérisé en ce que la portion de jambe (39) se termine par une extrémité en forme de
fourche (53) qui est accouplée à glissement avec l'élément de base (33).
8. Aéronef à rotor basculant (11) suivant l'une des revendications 5 à 7
caractérisé en ce que l'ensemble d'arrêt vers le bas peut être accordé en modifiant
sélectivement la raideur en flexion de la portion de jambe (39).
9. Aéronef à rotor basculant (11) suivant la revendication 8 caractérisé en ce que la raideur en flexion est modifiée sélectivement en faisant varier l'épaisseur de la
portion de jambe (39) dans le plan de la flexion.
10. Aéronef à rotor basculant (11) suivant l'une des revendications 5 à 9
caractérisé en ce que la portion postérieure (37) a une hauteur inférieure à environ 63,5
mm ce qui permet à l'ensemble d'arrêt vers le bas d'avoir une faible hauteur.
11. Aéronef à rotor basculant (11) suivant l'une des revendications 1 ou 2
caractérisé en ce que l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter est accouplé avec l'aile ou les ailes (15a, 15b) et l'ensemble de berceau (111) est accouplé avec le ou les ensembles
de rotor basculant (17a,17b).
12. Aéronef à rotor basculant (11) suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter comprend un élément de base (33) adapté de manière à être fixé à au moins une aile (15a, 15b) et un bras de butée (35) angulaire comprenant une portion de jambe (39) et une portion postérieure (37), la portion de jambe (39) étant plus longue que la portion postérieure (37), le bras de butée (35) angulaire étant monté à pivotement sur l'élément de base (33), et l'ensemble de berceau (111) comprend une portion d'attache (113) adaptée de manière à être fixée à au moins un ensemble de rotor basculant (17a, 17b) et un élément à section en forme de V (115) fixé à la portion d'attache (113) de manière à recevoir librement la portion postérieure
(37) du bras de butée (35).
13. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur, destiné à être utilisé sur un aéronef à rotor basculant (11) comportant au moins une aile (15a, 15b) et au moins un ensemble de rotor basculant (17a, 17b) monté à pivotement sur la ou les ailes (15a,15b), caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de butée (31) pouvant pivoter et
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un ensemble de berceau (111) adapté de manière à recevoir librement l'ensemble de butée
(31) pouvant pivoter.
14. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la revendication 13 caractérisé en ce que l'ensemble d'arrêt vers le bas peut être accordé en modifiant sélectivement la raideur en flexion de l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter.
15. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la revendication 13 caractérisé en ce que l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter est accouplé au ou aux ensembles de rotor basculant (17a,17b) et l'ensemble de berceau
(111) est accouplé à l'aile ou aux ailes (15a, 15b).
16. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la revendication 13 caractérisé en ce que l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter est accouplé avec l'aile ou les ailes (15a, 15b) et l'ensemble de berceau (111) est accouplé
avec le ou les ensembles de rotor basculant (17a,17b).
17. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la
revendication 13 caractérisé en ce que les charges sont des charges statiques et -
dynamiques.
18. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la revendication 13 caractérisé en ce que l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter comprend un élément de base (33) adapté de manière à être fixé au ou aux ensembles de rotor basculant (17a, 17b) et un bras de butée (35) angulaire comprenant une portion de jambe (39) et une portion postérieure (37), la portion de jambe (39) étant plus.longue que la portion postérieure (37), le bras de butée (35) angulaire étant monté à pivotement sur l'élément de base (33), et l'ensemble de berceau (111) comprend une portion d'attache (113) adaptée de manière à être fixée à l'aile ou aux ailes (15a, 15b) et un élément à section en forme de V (115) fixé à la portion d'attache (113) de manière à
recevoir librement la portion postérieure (37) du bras de butée (35).
19. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la revendication 13 caractérisé en ce que l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter comprend un élément de base (33) adapté de manière à être fixé à au moins une aile (1 5a, 15b) et un bras de butée (35) angulaire comprenant une portion de jambe (39) et
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une portion postérieure (37), la portion de jambe (39) étant plus longue que la portion postérieure (37), le bras de butée (35) angulaire étant monté à pivotement sur l'élément de base (33), et l'ensemble de berceau (111) comprend une portion d'attache (113) adaptée de manière à être fixée à au moins un ensemble de rotor basculant (17a,17b) et un élément à section en forme de V (115) fixé à la portion d'attache (113) de manière à
recevoir librement la portion postérieure (37) du bras de butée (35).
20. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la revendication 18 caractérisé en ce que les charges latérales sont isolées par la portion de jambe (39) si bien que les charges latérales ne sont pas transférées à l'aile ou aux ailes
(15a,15b).
21. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la revendication 20 caractérisé en ce que la portion de jambe (39) se termine par une
extrémité en forme de fourche (53) qui est accouplée à glissement avec l'élément de base.
(33).
22. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la revendication 14 caractérisé en ce que l'ensemble d'arrêt vers le bas peut être accordé en
modifiant sélectivement la raideur en flexion de la portion de jambe (39).
23. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la revendication 22 caractérisé en ce que la raideur en flexion est modifiée sélectivement en
faisant varier l'épaisseur de la portion de jambe (39) dans le plan de la flexion.
24. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la; revendication 18 caractérisé en ce que la portion postérieure (37) a une hauteur inférieure à environ 63,5 nmm ce qui permet à l'ensemble d'arrêt vers le bas d'avoir une
faible hauteur.
25. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la revendication 18 caractérisé en ce que la portion de jambe (39) a une longueur d'au
moins 178 mm environ.
26. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la revendication 18 caractérisé en ce que le bras de butée est réalisé en titane et sa portion
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de jambe (39) est configurée de manière à avoir une raideur en flexion d'au moins 345 MPa.
27. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la revendication 18 caractérisé en ce que le bras de butée est réalisé en titane et sa portion de jambe (39) est configurée de manière à avoir une raideur en flexion comprise dans la
plage allant d'environ 345 MPa à environ 1035 MPa.
28. Ensemble d'arrêt vers le bas, accordable, à faible hauteur suivant la revendication 18 caractérisé en ce que le bras de butée est réalisé en titane et sa portion de jambe (39) est configurée de manière à avoir une raideur en flexion pouvant aller
jusqu'à 1035 MPa environ.
29. Procédé d'isolation des vibrations dans un aéronef à rotor basculant (11) comportant une cellule (13), au moins une aile (15a,15b) fixée à la cellule (13), et au moins un ensemble de rotor basculant (17a, 17b) accouplé à l'aile ou aux ailes (15a, 15b), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à prévoir un ensemble de butée (31) pouvant pivoter, à accoupler l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter au ou aux ensembles de rotor basculant (17a,17b), à prévoir un ensemble de berceau (111) pour recevoir librement l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter, à accoupler l'ensemble de berceau (111) à l'aile ou aux ailes (15a,15b), à mettre en contact librement l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter avec l'ensemble de berceau (111) et à isoler les vibrations au
moyen de l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter.
30. Procédé d'isolation des vibrations dans un aéronef à rotor basculant (11) suivant la revendication 29 caractérisé en ce que l'étape de prévision d'un ensemble de butée (31) pouvant pivoter comprend en outre les étapes consistant à prévoir un élément de base (33) adapté pour être accouplé au ou aux ensembles de rotor basculant (17a,17b), à prévoir un bras de butée (35) angulaire comportant une portion de jambe (39) et une portion postérieure (37), la portion de jambe (39) étant plus longue que la portion postérieure (37), et à monter à pivotement le bras de butée (35) angulaire sur l'élément de base (33), l'étape de prévision d'un ensemble de berceau (111) pour recevoir librement l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter comprend en outre les étapes consistant à prévoir une portion d'attache (113) adaptée pour être accouplée à l'aile ou
19 2797430
aux ailes (15a,15b) et à prévoir un élément à section en forme de V (115), à accoupler l'élément à section en forme de V (115) à la portion d'attache (113), et l'étape de mise en contact, librement, de l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter avec l'ensemble de berceau (111) est réalisé en mettant librement en contact la portion postérieure (37) avec l'élément à section en forme de V (115).
31. Procédé d'isolation des vibrations dans un aéronef à rotor basculant (11) comportant une cellule (13), au moins une aile (15a,15b) fixée à la cellule (13), et au moins un ensemble de rotor basculant (17a,17b) accouplé à l'aile ou aux ailes (15a, 15b), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à prévoir un ensemble de butée (31) pouvant pivoter, à accoupler l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter à l'aile ou aux ailes (15,15a), à prévoir un ensemble de berceau ( 111) pour recevoir librement l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter, à accoupler l'ensemble de berceau (111) au ou aux ensembles de rotor basculant (15,15a), à mettre en contact librement l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter avec l'ensemble de berceau (111) et à isoler les vibrations au
moyen de l'ensemble de butée (3 1) pouvant pivoter.
32. Procédé d'isolation des vibrations dans un aéronef à rotor basculant (11) suivant la revendication 31 caractérisé en ce que l'étape de prévision d'un ensemble de butée (31) pouvant pivoter comprend en outre les étapes consistant à prévoir un élément de base (33) adapté pour être accouplé à l'aile ou aux ailes (15,15a), à prévoir un bras de butée (35) angulaire comportant une portion de jambe (39) et une portion postérieure (37), la portion de jambe (39) étant plus longue que la portion postérieure (37), et à monter à pivotement le bras de butée (35) angulaire sur l'élément de base (33), l'étape de prévision d'un ensemble de berceau (111) pour recevoir librement l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter comprend en outre les étapes consistant à prévoir une portion d'attache (113) adaptée pour être accouplée au ou aux ensembles de rotor basculant (17a, 17b) et à prévoir un élément à section en forme de V (115) , à accoupler l'élément à section en forme de V (115) à la portion d'attache (113), et l'étape de mise en contact, librement, de l'ensemble de butée (31) pouvant pivoter avec l'ensemble de berceau (111) est réalisé en mettant librement en contact la portion postérieure (37) avec l'élément à
section en forme de V (115).
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