FR2948631A1 - Procede pour reduire voire supprimer les vibrations d'un rotor de sustentation et de propulsion d'un giravion, ainsi qu'un ensemble aerodynamique et un rotor mettant en oeuvre ledit procede - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé pour réduire les vibrations d'un rotor (5) de sustentation et de propulsion d'un giravion (1) muni d'une pluralité d'ensembles aérodynamiques (10) effectuant un mouvement rotatif autour d'un axe d'entraînement (AX) du rotor (5), chaque ensemble aérodynamique (10) comportant un pale (20) s'étendant longitudinalement d'un pied (22) apte à être fixé à un moyen d'articulation (4) d'un moyeu (6) dudit rotor (5) vers une extrémité libre (21), une première distance (D1) séparant ladite extrémité libre (21) dudit moyen d'articulation (4). Durant ce procédé, on fait varier cycliquement ladite première distance (D1) afin que la projection du centre de gravité (Cg) d'une pale (20) sur un plan horizontal (P) perpendiculaire audit axe d'entraînement (AX) passant par ledit moyen d'articulation (4) décrive un cercle.

Description

Procédé pour réduire voire supprimer les vibrations d'un rotor de sustentation et de propulsion d'un giravion, ainsi qu'un ensemble aérodynamique et un rotor mettant en oeuvre ledit procédé. La présente invention concerne un procédé pour réduire voire supprimer les vibrations d'un rotor de sustentation et de propulsion d'un giravion, ainsi qu'un ensemble aérodynamique et un rotor mettant en oeuvre ledit procédé. Le domaine technique de l'invention est celui des procédés et moyens d'atténuation des vibrations d'un rotor provoquées par des 10 mouvements en traînée d'une pale. De façon générale, les rotors de sustentation des giravions comportent un moyeu entraîné en rotation selon un axe d'entrainement par un arbre de sortie d'une boite de transmission de puissance, dénommé arbre d'entraînement, ainsi qu'au moins 15 deux pales fixées au moyeu par l'intermédiaire d'articulations appropriées. Par exemple, chaque pale comporte un manchon articulé au moyeu par l'intermédiaire d'une butée lamifiée élastomérique. En effet, il est rappelé que dans l'hypothèse de 20 l'encastrement de chaque pale sur un moyeu, le rotor ainsi constitué est un rotor rigide. En vol stationnaire, la répartition des efforts aérodynamiques le long d'une pale engendre une répartition des moments de flexion en battement et en traînée dont les valeurs sont très importantes au pied de la pale en raison de 25 l'augmentation de la vitesse circonférentielle proportionnellement au rayon du rotor. Par ailleurs, en vol de translation, la pale dite avançante exerce une portance supérieure à celle de la pale dite reculante du fait de l'inégalité des vitesses de l'air comme cela sera précisé par ailleurs. Par conséquent, la résultante des forces aérodynamiques exercées sur une pale n'a donc pas la même valeur en chaque azimut, ni le même point d'application : le moment d'encastrement au pied de la pale est ainsi élevé et variable, ce qui génère des contraintes mécaniques alternées entraînant un phénomène de fatigue préjudiciable des matériaux. De plus, la résultante des forces aérodynamiques de toutes les pales n'est plus portée par l'axe d'entraînement du rotor ce qui entraîne la création d'un moment de roulis, croissant avec la vitesse d'avancement du giravion qui peut rendre difficile l'équilibre de ce giravion en vol de translation. Afin de remédier à ces inconvénients, il est connu d'articuler les pales sur le moyeu autour d'un axe perpendiculaire à l'arbre d'entraînement et désigné axe de battement vertical auquel correspond une articulation de battement vertical capable de reprendre la portance mais ne peut, en aucun cas, reprendre un moment. Par conséquent, si une pale est articulée en battement sur le moyeu, le moment de flexion de battement sera nul à l'attache constituée par cette articulation de battement. Pour satisfaire l'équilibre d'une pale, les efforts centrifuges maintiennent la pale après une certaine levée de celle-ci de sorte que la résultante de la portance et des efforts centrifuges est orientée selon ledit axe de battement, laissant apparaître une conicité ao. Dans ces conditions, il n'y a plus de moment de roulis important en translation d'une part et les pales ne tournent plus dans un plan, mais leurs extrémités extérieures décrivent un cône très ouvert.

Durant une phase de vol stationnaire, la conicité du rotor de sustentation est fixe sur un tour, ce qui implique que le centre de gravité vu de dessus de chaque pale décrit un cercle sur un tour. Par contre, pour réaliser un vol d'avancement, il convient d'incliner le cône décrit par les pales du rotor de sustentation en faisant varier cycliquement le pas des pales. C'est ainsi qu'est introduite l'articulation de pas, dont l'axe est sensiblement parallèle à l'envergure de la pale correspondante. Ce nouveau degré de liberté permet de contrôler la portance de la pale par action sur la commande de pas général et/ ou de faire varier le pas cycliquement, permettant ainsi le contrôle du plan de rotation des pales qui décrivent alors un cône dont l'axe virtuel ne coïncide plus avec l'axe d'entraînement, matérialisé par l'arbre rotor. Dans ce contexte, les documents GB1188947 et GB1188946 visent de leur côté des moyens pour vriller une pale en déplaçant longitudinalement un élément apte à engendrer une rotation des nervures de la pale, ce vrillage n'étant néanmoins pas cyclique. Par contre, le document W002/12063 présente un dispositif pour faire varier cycliquement le pas d'une pale.

Comme indiqué précédemment, l'axe virtuel du cône décrit par les pales peut être différent de l'axe d'entraînement. Dans ces conditions, et contrairement à une phase de vol en stationnaire, l'extrémité de chaque pale est à une distance variable de l'arbre rotor. La projection de l'extrémité de chaque pale sur le plan perpendiculaire à l'axe d'entraînement ne décrit alors plus un cercle sur un tour mais une ellipse. Ainsi, la projection de l'extrémité de chaque pale doit décrire des arcs de longueurs différentes dans des temps égaux, ce qui génère d'importants moments d'inertie de flexion alternée des pales dans leur plan.

Pour éviter ces moments, générateurs de contraintes mécaniques indésirables. il est nécessaire d'articuler chaque pale en traînée, Une telle articulation de traînée se fait en articulant une pale autour d'un axe de traînée sensiblement parallèle à l'axe rotor, et par suite sensiblement perpendiculaire aux efforts de traînée. Pour qu'une telle pale puisse être entraînée à partir de l'arbre d'entraînement, il faut bien sûr que l'articulation de traînée ne soit pas confondu avec l'axe rotor, ce qui exige un déport de l'axe de traînée ou excentrement e. On note que cet angle représente le débattement angulaire en traînée d'une pale autour de l'articulation de traînée sous l'effet des forces d'inertie et de traînée aérodynamique. On note que le débattement angulaire en traînée d'une pale autour de l'articulation de traînée sous l'effet des forces d'inertie et de traînée aérodynamique est une source de vibration et de bruit. Des dispositifs encombrants, lourds et onéreux à base 15 d'amortisseurs dénommés adaptateurs de traînée sont ainsi mis en oeuvre pour réduire ces vibrations et ces bruits. La présente invention a alors pour objet de proposer un procédé permettant de réduire voire supprimer les vibrations engendrées par les pales d'un rotor de sustentation et de 20 propulsion. Selon l'invention, un procédé pour réduire voire supprimer les vibrations d'un rotor de sustentation et de propulsion d'un giravion et notamment un hélicoptère muni d'une pluralité d'ensembles aérodynamiques effectuant un mouvement rotatif autour d'un axe 25 d'entraînement du rotor, chaque ensemble aérodynamique comportant une pale s'étendant longitudinalement d'un pied apte à être fixé à un moyen d'articulation d'un moyeu dudit rotor vers une extrémité libre, une première distance séparant l'extrémité libre de chaque pale dudit moyen d'articulation, est remarquable en ce que 30 l'on fait varier cycliquement la première distance afin que la projection du centre de gravité d'une pale sur un plan horizontal perpendiculaire à l'axe d'entraînement passant par le moyen d'articulation décrive un cercle. Autrement dit la trace du centre de gravité d'une pale sur le plan perpendiculaire à l'axe d'entraînement passant par le moyen d'articulation est un cercle. On note que l'on nomme ce plan plan horizontal dans la mesure où il est sensiblement horizontal lorsque le giravion est posé sur le sol, l'axe d'entraînement étant sensiblement vertical dans cette configuration.

Par conséquent, selon l'invention, on fait varier la première distance séparant l'extrémité libre d'une pale d'un moyen d'articulation durant le tour parcouru par la pale pour éviter ,la création de vibrations. Contrairement à l'état de la technique, on ne cherche pas à amortir ces vibrations, mais on empêche leurs formations. En allant à l'encontre de préjugés tendant à laisser penser que l'on ne pouvait pas contrer le phénomène observé et que l'on devait se contenter d'essayer d'en atténuer les effets, l'invention permet de limiter à leur minimum voire de supprimer les vibrations d'un rotor de sustentation et de propulsion. De même, contrairement à l'enseignement des documents US2003/206802 et US2006/237581, on ne fait pas varier la première distance en fonction de la phase de vol mais on procède à une variation cyclique, la première distance variant durant chaque tour. En effet, le document US2003/206802 est relatif à un aéronef convertible pourvu d'un dispositif à câbles pour mouvoir un tronçon extérieur mobile d'une pale par rapport à un tronçon interne de cette pale afin que les pales aient une première longueur en mode avion et une deuxième longueur en mode hélicoptère . De même, le document US2006/237581 se rapporte à un autogire muni d'un moyen mettant en oeuvre des cames pour faire varier la longueur des pales d'un rotor de sustentation pour diminuer la portance du rotor de sustentation à grande vitesse. En forçant le centre de gravité à décrire un cercle, et non pas une ellipse, on évite la création de vibrations et de bruits. Ce procédé possède de plus une ou plusieurs des 10 caractéristiques additionnelles suivantes. Ainsi, le rayon du cercle décrit par le centre de gravité de chaque pale est avantageusement égal à 0.5 fois l'envergure de la pale séparant le pied de l'extrémité libre de la pale, la répartition de masse de la pale en envergure étant sensiblement constante, à 15 l'exception du pied de pale qui est plus massif mais d'envergure limitée. Par ailleurs, on fait éventuellement varier la première distance proportionnellement à la valeur absolue de l'angle de battement de la pale par rapport au plan horizontal. Dès lors, on 20 modifie ladite première distance lorsque la pale bat. Chaque mouvement en battement d'une pale entraine un ajustement de la première distance. Par exemple, lorsque la pale bat en éloignant son extrémité libre du plan horizontal du giravion, la valeur absolue de l'angle de 25 battement de la pale augmente. Dès lors, on augmente la première distance. Ainsi on éloigne l'extrémité libre de la pale du moyen d'articulation.

A l'inverse, lorsque la pale bat en rapprochant son extrémité libre du plan horizontal du giravion, la valeur absolue de l'angle de battement de la pale diminue. On diminue alors la première distance. Idéalement, on fait varier la première distance séparant l'extrémité libre de la pale et son moyen d'articulation à l'inverse du cosinus de l'angle de battement, de façon que l'extrémité libre de la pale reste à une première distance constante de l'axe d'entraînement, et donc du mât du rotor. 10 Outre un procédé, l'invention a pour objet un ensemble aérodynamique effectuant un mouvement rotatif autour d'un axe d'entraînement apte à mettre en oeuvre ledit procédé, cet ensemble aérodynamique étant muni d'une pale s'étendant d'un pied vers une extrémité libre et comportant un manchon solidarisé au pied de 15 la pale. L'ensemble aérodynamique est alors notamment remarquable en ce que le manchon est pourvu d'un vérin de commande comprenant un premier et un deuxième moyens de fixation pour respectivement être fixés à un moyen d'articulation d'un moyeu d'un rotor et au pied de la pale, le vérin de commande 20 étant apte à faire varier une première distance séparant l'extrémité libre de la pale du moyen d'articulation. Ainsi, on allonge ou on raccourcit le manchon pour respectivement augmenter ou réduire ladite première distance. Cet ensemble aérodynamique possède de plus une ou 25 plusieurs des caractéristiques additionnelles suivantes. Selon une variante électrique, ledit vérin de commande est un vérin de commande électrique commandé par un organe de commande, l'ensemble aérodynamique étant muni d'un capteur angulaire apte à envoyer à l'organe de commande un signal proportionnel à un angle de battement de la pale par rapport à un plan horizontal qui est perpendiculaire à l'axe d'entraînement et passe par le moyen d'articulation Selon une variante hydraulique, le vérin de commande est un 5 vérin de commande hydraulique. Le vérin de commande hydraulique comporte favorablement un corps principal évidé muni du premier moyen de fixation et au moins une tige mobile traversant au moins partiellement ce corps, la tige liant le deuxième moyen de fixation à un séparateur 10 coulissant dans l'évidement du corps pour définir une première et une deuxième chambres de commande hydraulique à volume de fait variable. En augmentant ou en réduisant le volume d'une chambre de commande, on déplace la tige de commande et donc la pale via le 15 deuxième moyen de fixation. Cette tige s'étend d'une première vers une deuxième extrémité distale. Selon un mode de réalisation préféré, le séparateur est solidarisé à la tige entre les première et deuxième extrémités 20 distales, alors que la deuxième extrémité distale est solidarisée au deuxième moyen de fixation du manchon au pied de la pale. La tige traverse alors de part en part le corps principal, à savoir deux parois entourant l'évidement de ce corps. Cette disposition est intéressante pour soutenir les pales 25 ayant une masse importante. Selon un mode de réalisation alternatif, la première extrémité distale est solidarisée au séparateur du vérin de commande hydraulique, alors que la deuxième extrémité distale est solidarisée au deuxième moyen de fixation du manchon au pied de la pale. La tige traverse alors partiellement le corps principal du vérin de commande hydraulique, à savoir seulement une paroi de ce 5 corps principal. En outre, le corps principal possède un premier et un deuxième orifices aptes respectivement à relier lesdites première et deuxième chambres de commande hydraulique à un circuit hydraulique. Un fluide, tel que de l'huile, peut alors pénétrer ou 10 sortir des première et deuxième chambres de commande respectivement par lesdits premier et deuxième orifices. Selon une première variante, les première et deuxième chambres de commande sont reliées au circuit hydraulique du giravion. 15 Selon un deuxième variante préférée, l'ensemble aérodynamique ayant un vérin de manoeuvre hydraulique muni d'un piston de manoeuvre dont la tête coulisse dans une armature en définissant une première et une deuxième chambres de manoeuvre à l'intérieur de cette armature, les première et deuxième chambres 20 de commande hydraulique sont respectivement reliées hydrauliquement aux première et deuxième chambres de manoeuvre afin qu'une extension du vérin de manoeuvre génère une extension du vérin de commande hydraulique et qu'une rétraction du vérin de manoeuvre génère une rétraction du vérin de 25 commande hydraulique. Ainsi, on utilise un vérin de manoeuvre additionnel pour modifier le volume des première et deuxième chambres de commande et donc requérir une augmentation ou réduction de la première distance.

Pour commander le vérin de commande hydraulique de manière cyclique en fonction du battement de la pale, le piston de manoeuvre est articulé à une bielle de fixation fixée au premier moyen de fixation du manchon.

Par suite, lorsque la pale bat, cette pale entraine un déplacement du manchon. La bielle de fixation fixée au premier moyen de fixation du manchon exerce alors un effort sur le piston de manoeuvre qui effectue une translation. Les volumes des première et deuxième chambres de manoeuvre varient de fait, et induisent une modification des volumes des première et deuxième chambres de commande. Le piston de manoeuvre se déplace donc et modifie ladite première distance. Pour optimiser la liaison entre la bielle de fixation et le piston de manoeuvre, cette bielle de fixation est avantageusement disposée selon un axe de fixation apte à passer par le moyen d'articulation. Plus précisément, la bielle de fixation est avantageusement fixée au premier moyen de fixation du manchon via un roulement à billes afin qu'une modification du pas de la pale n'influe pas sur la première distance. De plus, l'axe de fixation est avantageusement perpendiculaire à l'axe de battement de la pale et à l'axe de variation de pas de cette pale.

Enfin, l'invention a aussi pour objet un rotor muni d'un moyeu solidaire d'un mât et pourvu d'une pluralité de moyens d'articulation, chaque moyen d'articulation étant fixé à un ensemble aérodynamique. Ce rotor est notamment remarquable en ce qu'il est muni d'ensembles aérodynamiques tels que décrits précédemment. Eventuellement, chaque ensemble aérodynamique ayant un vérin de commande hydraulique muni d'une part d'un premier moyen de fixation fixé au moyen d'articulation correspondant et d'autre part d'un deuxième moyen de fixation fixé au pied d'une pale, l'ensemble aérodynamique ayant un vérin de manoeuvre qui coopère avec le vérin de commande hydraulique, le vérin de manoeuvre est fixé à une rotule solidarisée audit mât par une bielle de liaison. L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent : - les figures 1 et 2, des schémas qui explicitent l'état de la technique, - les figures 3 et 4, des vues explicitant le procédé selon l'invention, - les figures 5, 6 et 7 des coupes présentant un rotor de 20 sustentation et de propulsion muni d'un vérin de commande hydraulique selon un mode de réalisation préféré, - la figure 8, une coupe présentant un rotor de sustentation et de propulsion muni d'un vérin de commande hydraulique selon un mode de réalisation alternatif, et 25 - la figure 9, une coupe présentant un rotor de sustentation et de propulsion muni d'un vérin de commande électrique. Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d'une seule et même référence.

La figure 1 présente un giravion 1, plus précisément un hélicoptère selon l'état de la technique. Ce giravion 1 est muni d'un fuselage 2 et d'un rotor 5 servant à la sustentation et à la propulsion du giravion 1.

Par conséquent, le rotor 5 est pourvu d'un mât 3, dénommé classiquement mât rotor, apte à être mis en rotation autour d'un axe d'entraînement AX par une installation motrice non représentée. Le mât 3 est alors solidarisé à un moyeu 6, auquel sont fixés une pluralité d'ensembles aérodynamiques 10. Dès lors, chaque ensemble aérodynamique 10 comporte une pale 20 s'étendant d'un pied de pale 22 vers une extrémité libre 21, le pied de pale 22 étant fixé au moyeu 6 par un moyen d'articulation 4, une butée lamifiée élastomérique assurant notamment les fonctions d'articulations de battement, de traînée et de pas par exemple autour d'un axe de battement, d'un axe de traînée et d'un axe de pas. II est à noter que la figure 1 présente une pale 20 se trouvant en deux positions distinctes POS1, POS2 atteintes 20 successivement. Selon des modèles non représentés, un manchon est interposé entre le pied 22 d'une pale et le moyen d'articulation 6. Durant sa rotation, une pale 20 effectue des mouvements de battement. L'angle a désigné par commodité angle de battement a 25 présent entre l'enveloppe externe de la pale et un plan dénommé plan horizontal P par commodité varie au cours d'un même tour, le plan horizontal P passant par le moyen d'articulation 4 et étant perpendiculaire à l'axe d'entraînement AX du rotor 5.

Ainsi, entre une première et une deuxième position POS1, POS2, l'angle de battement a varie. En référence à la figure 2, une première distance D1 séparant l'extrémité libre 21 d'une pale du moyen d'articulation 4 correspondant étant constante, le battement de la pale conduit à ce que la projection TR du centre de gravité Cg d'une pale 20 sur le plan horizontal P décrit une ellipse. La conséquence d'un tel mouvement elliptique est la création d'un balourd et de vibrations que l'état de la technique tente 10 d'amortir à l'aide d'adaptateurs. Les figures 3 et 4 explicitent le procédé selon l'invention visant à empêcher la création de ces vibrations provoquées par la trace elliptique du centre de gravité Cg d'une pale sur ledit plan horizontal P de manière à réduire fortement voire à supprimer les 15 vibrations provoquées par le rotor 5. II est à noter que la figure 3 présente une pale 20 se trouvant en deux positions distinctes POS1, POS2. Ainsi, en référence à la figure 3, on fait varier cycliquement la première distance Dl séparant l'extrémité libre 21 d'une pale 20 20 du moyen d'articulation 4 de l'ensemble aérodynamique 10 concerné au moyeu 6 du rotor 5, et donc du centre d'articulation de cette pale. II est à noter que l'on entend par centre d'articulation d'une pale l'intersection des axes de battement, de pas et de traînée de la pale telle que réalisée par une butée 25 lamifiée élastomérique. On verra par la suite que l'ensemble aérodynamique 10 est à cet effet pourvu d'un manchon 30 reliant une pale 20 à un moyen d'articulation 4, une butée lamifiée élastomérique par exemple. Le manchon 30 est alors en mesure de s'allonger ou de se rétracter afin de déplacer l'extrémité libre 21 de la pale, radialement par rapport au rotor 5 ou longitudinalement par rapport à la pale 20 concernée. Avantageusement, la première distance Dl varie proportionnellement à la valeur absolue de l'angle de battement a de la pale 20. Ainsi, la première distance Dl est plus importante lorsque l'ensemble aérodynamique 10 se trouve dans la deuxième position POS2 plutôt que dans la première position POS1.

En effet, lorsque la pale 20 bat en passant de la première à la deuxième position POS1, POS2, pour éloigner son extrémité libre 21 du plan horizontal P, on augmente la première distance. Il en résulte un déplacement radial par rapport au rotor 5 ou longitudinal par rapport à la pale 20 du centre de gravité Cg de la pale 20, la deuxième distance D2 séparant le centre de gravité Cg du moyen d'articulation D2 augmentant. A l'inverse, lorsque la pale 20 bat en passant de la deuxième à la première position POS2, POS1 pour rapprocher son extrémité libre 21 du plan horizontal P, on diminue la première distance. II en résulte un déplacement radial par rapport au rotor 5 ou longitudinal par rapport à la pale 20 du centre de gravité Cg de la pale 20, la deuxième distance D2 séparant le centre de gravité Cg du moyen d'articulation D2 étant réduite. En référence à la figure 4, en faisant varier cycliquement la première distance Dl, la projection TR du centre de gravité de la pale 20 d'un ensemble aérodynamique 10 sur le plan horizontal P est alors un cercle, le plan horizontal P passant par le moyen d'articulation 4 et étant perpendiculaire à l'axe d'entraînement AX du rotor 5,.

Le rayon R de ce cercle est favorablement égal.0.5 fois l'envergure LO de la pale séparant le pied 22 de l'extrémité libre 21 de cette pale. Ainsi, on fait varier la première distance Dl séparant l'extrémité libre 21 de la pale 20 et son moyen d'articulation 4 à l'inverse du cosinus de l'angle de battement a, de façon que l'extrémité libre 21 de la pale 20 reste à une première distance Dl constante de l'axe d'entraînement AX, et donc du mât 3 du rotor. Plus précisément, la première distance Dl est égale au rayon R divisé par le cosinus de l'angle de battement a. Les figures 5, 6 et 7 présentent un rotor 5 pourvu d'un ensemble aérodynamique 10 muni d'un vérin de commande hydraulique 31 selon l'invention. Cet ensemble aérodynamique 10 comporte en premier lieu une pale 20 dont l'envergure s'étend d'un pied 22 vers une extrémité libre 21. De plus, afin de fixer la pale 20 à un moyen d'articulation 4 du moyeu 6, l'ensemble aérodynamique 10 comprend un manchon 30 pourvu d'un premier et d'un deuxième moyens de fixation 32, 33. Dès lors, le premier moyen de fixation 32 est fixé au moyen d'articulation 4 alors que le deuxième moyen de fixation 33 est fixé au pied 22 de la pale 20. Le manchon 30 possède avantageusement un vérin de commande hydraulique 31 qui comporte un corps 34 muni d'un évidement 37 interne. Par exemple, le corps 34 est muni d'une section principale définissant un cylindre creux, l'évidement 37 du corps 34 étant délimité par une première et une deuxième bases 34', 34" respectivement en regard du moyen d'articulation 4 et de la pale 20, les première et deuxième bases étant liées par un anneau 34"'. La première base 34' du corps 34 est en outre équipée de deux joues 100, 101 formant le premier moyen de fixation 32, ces deux joues étant aptes à coopérer avec une armature externe d'une butée lamifiée élastomérique du moyen d'articulation 4. Par ailleurs, le vérin de commande hydraulique 31 comporte un piston de commande solidaire du deuxième moyen de fixation 33, la tête de ce piston de commande coulissant dans l'évidement 37 pour définir une première et une deuxième chambres de commande hydraulique 37', 37". Plus précisément, le piston de commande du vérin de commande hydraulique 31 comporte au moins une tige 35, à savoir deux tiges sur les variantes représentées pour pourvoir supporter la pale 20, dont la deuxième extrémité distale 35" est solidarisée au deuxième moyen de fixation 33, le deuxième moyen de fixation ayant une chape de fixation au pied 22 de la pale 20. En référence à la figure 5, chaque tige 35 traverse de part en part le corps 34, longitudinalement par rapport à la pale 20 et au manchon ou radialement par rapport au rotor 5. La première extrémité distale 35' de chaque tige 35 coopère avec la première base 34' du corps 34. On comprend que des moyens usuels d'étanchéité sont mis en oeuvre pour éviter l'apparition de fuites au niveau des interfaces 25 entre chaque tige 35 et le corps 34. La tête du piston de commande est alors représentée par un séparateur 36, une plaque circulaire par exemple, relié de fait au deuxième moyen de fixation 33 par les tiges 35.

Le séparateur 36 est solidarisé aux tiges 35 entre leurs première et deuxième extrémités distales en étant agencé dans l'évidement 37 du corps 34 du vérin de commande hydraulique 31. Ainsi, ce séparateur 36 partage l'évidement 37 en une première et une deuxième chambres de commande 34', 34" hydraulique. Cette réalisation préférée permet au manchon 30 de soutenir des pales ayant un poids important. Néanmoins, à titre d'alternative, en référence à la figure 8, la première extrémité distale 35' de chaque tige 35 est solidarisée au séparateur 37. Les tiges 35 traversent alors partiellement le corps 34, en traversant uniquement la deuxième base 34" de ce corps 34 et non pas sa première base 34'. En outre, les première et deuxième chambres sont reliées à un circuit hydraulique par un premier et un deuxième orifices 38', 38" ménagés par exemple respectivement dans les première et deuxième bases 34', 34" du corps 34. En augmentant la pression dans une chambre de commande, on ordonne le déplacement des tiges 35 du piston de commande, ce qui induit une augmentation ou une réduction de la première distance Dl séparant l'extrémité libre de la pale 20 du moyen d'articulation 4. Le circuit hydraulique peut être un circuit hydraulique du giravion commandé par un calculateur par exemple. Néanmoins, en référence à la figure 5, l'ensemble aérodynamique est avantageusement autonome en possédant un vérin de manoeuvre 40 muni d'un piston de manoeuvre 41 dont la tête de manoeuvre 42 coulisse dans une armature 43 externe, telle qu'une enveloppe externe définissant un logement cylindrique creux par exemple.

La tête de manoeuvre 42 sépare alors une première et une deuxième chambres de manoeuvre 44', 44" respectivement liées hydrauliquement aux première et deuxième chambres de commande 34', 34" par des tuyauteries.

Par ailleurs, l'armature 43 du vérin de manoeuvre 40 est fixée au mât 3 du rotor 5. Plus précisément, l'armature 43 est fixée à une rotule 46 d'une bielle de liaison 45, cette bielle de liaison 45 étant fixée au mât 3. De plus, le piston de manoeuvre 41 du vérin de manoeuvre 40 est articulé à une bielle de fixation 39 par une articulation à rotule, cette bielle de fixation 39 étant solidarisée à un roulement à billes 47 fixé aux joues 100, 101 du corps 34. La bielle de fixation 39 est de plus disposée selon un axe de fixation AXF passant par le moyen d'articulation 4, et plus particulièrement son centre d'articulation 4', avantageusement perpendiculaire à l'axe de variation de pas et à l'axe de battement de la pale 20. II est à noter que la bielle de fixation 39 peut être directement fixée sur une joue 101 si l'influence du pas de la pale est négligeable.

En référence à la figure 6, lorsque la pale 20 tend à s'éloigner du plan horizontal P, le corps 34 effectue une rotation autour du moyen d'articulation 4 selon le sens dextrorsum FI. Par conséquent, la bielle de liaison 45 étant fixe, l'armature 43 du vérin de manoeuvre effectue une rotation autour de la rotule 46 et la bielle de fixation 39 requiert une extension du vérin de manoeuvre 40 en tirant sur le piston de manoeuvre 41. La tête du piston de manoeuvre chasse le fluide contenu dans la première chambre de manoeuvre 44' et l'injecte dans la première chambre de commande 37' qui se remplit. A l'inverse, le fluide contenu dans la deuxième chambre de commande 37" passe dans la deuxième chambre de manoeuvre 44" qui se remplit. Par suite, le séparateur 36 du vérin de commande hydraulique se déplace et induit un déplacement des tiges 25 ainsi que de la pale 20 selon la flèche FI'. La première distance D1 augmente de fait. L'extension du vérin de manoeuvre 40 génère une extension du vérin de commande hydraulique 31. Ainsi, le battement de pale 20 génère une modification de la première distance Dl ce qui permet d'obtenir une trace circulaire du centre de gravité Cg de la pale sur un plan horizontal P passant par le moyen d'articulation 4 et perpendiculaire à l'axe d'entraînement AX. En référence à la figure 7, lorsque la pale 20 tend à se rapprocher du plan horizontal P, le corps 34 effectue une rotation 15 autour du moyen d'articulation 4 selon le sens senestrorsum F2. Par conséquent, la bielle de liaison 45 étant fixe, l'armature 43 du vérin de manoeuvre effectue une rotation autour de la rotule 46 et la bielle de fixation 39 du corps 34 requiert une rétraction du vérin de manoeuvre 40, en poussant le piston de manoeuvre 41 20 dans l'armature 43. La tête du piston de manoeuvre chasse le fluide contenu dans la deuxième chambre de manoeuvre 44" et l'injecte dans la deuxième chambre de commande 37" qui se remplit. A l'inverse, le fluide contenu dans la première chambre de commande 37' passe dans la première chambre de manoeuvre 44' qui se 25 remplit. Par suite, le séparateur 36 du vérin de commande hydraulique se déplace et induit un déplacement des tiges 25 ainsi que de la pale 20 selon la flèche F2'. La première distance Dl est de fait réduite. La rétraction du vérin de manoeuvre 40 génère donc une rétraction du vérin de commande hydraulique 31. La figure 9 présente une variante électrique de l'invention. Selon cette variante, le vérin de commande est un vérin de commande électrique 200 pourvu d'un premier moyen de fixation 32 du type décrit précédemment et muni d'un organe mobile 201 lié au deuxième moyen de fixation 33. Par exemple, l'organe mobile 201 est une vis sans fin déplacée par un moteur non représenté.

Le vérin de commande électrique 200 est commandé par un organe de commande 203 agencé sur le mât 3 par exemple. Cet organe de commande 203 est en outre lié à un capteur angulaire 202 apte à lui transmettre une information relative à la valeur absolue de l'angle de battement a de la pale 20. Dès lors, en fonction de cette information, l'organe de commande 203 peut ordonner un allongement ou une rétraction de l'organe mobile 201. Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, bien que les figures fassent apparaître un hélicoptère muni d'un seul rotor de sustentation et de propulsion, on comprend que l'invention s'applique aussi à un hélicoptère birotor comprenant éventuellement deux rotors de sustentation et de propulsion en tandem.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS, 1. Procédé pour réduire les vibrations d'un rotor (5) de sustentation et de propulsion d'un giravion (1) muni d'une pluralité d'ensembles aérodynamiques (10) effectuant un mouvement rotatif autour d'un axe d'entraînement (AX) du rotor (5), chaque ensemble aérodynamique (10) comportant un pale (20) s'étendant longitudinalement d'un pied (22) apte à être fixé à un moyen d'articulation (4) d'un moyeu (6) dudit rotor (5) vers une extrémité libre (21), une première distance (Dl) séparant ladite extrémité libre (21) dudit moyen d'articulation (4), caractérisé en ce que l'on fait varier cycliquement ladite première distance (Dl) afin que la projection (TR) du centre de gravité (Cg) d'une pale (20) sur un plan horizontal (P) perpendiculaire audit axe d'entraînement (AX) passant par ledit moyen d'articulation (4) décrive un cercle.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rayon (R) dudit cercle est égal à 0.5 fois l'envergure (LO) de la pale séparant ledit pied (22) de ladite extrémité libre (21).
3. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première distance (Dl) varie proportionnellement à la valeur absolue de l'angle de battement (a) de la pale par rapport audit plan horizontal (P).
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que la première distance (DI) séparant l'extrémité libre (21) de la pale (20) et son moyen d'articulation (4) varie à l'inverse du cosinus de l'angle de battement (a), de façon que l'extrémité libre (21) de la pale (20) reste à une première distance constante de l'axe d'entraînement (AX).
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque la pale (20) bat en éloignant son extrémité libre (21) du plan horizontal (P), on augmente ladite 10 première distance (Dl).
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque la pale (20) bat en rapprochant son extrémité libre (21) du plan horizontal (P), on diminue ladite 15 première distance (Dl).
7. 7. Ensemble aérodynamique (10) effectuant un mouvement rotatif autour d'un axe d'entraînement (AX) apte à mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit ensemble aérodynamique (10) étant muni d'une pale (20) 20 s'étendant d'un pied (22) vers une extrémité libre (21), ledit ensemble aérodynamique (10) comportant un manchon (30) solidarisé audit pied (22), caractérisé en ce que ledit manchon (30) est pourvu d'un vérin de commande (31, 200) comprenant un premier et un deuxième 25 moyens de fixation (32, 33) pour respectivement être fixés à un moyen d'articulation (4) d'un moyeu (6) d'un rotor (5) et audit pied (22), ledit vérin de commande (31, 200) étant apte à faire varier une première distance (Dl) séparant ladite extrémité libre (21) dudit moyen d'articulation (4).
8. 8. Ensemble aérodynamique (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit vérin de commande est un vérin de commande électrique (200) commandé par un organe de commande (203), ledit ensemble aérodynamique (10) étant muni d'un capteur angulaire (202) apte à envoyer à l'organe de commande (203) un signal proportionnel à un angle de battement (a) de la pale (20) par rapport à un plan horizontal (P) perpendiculaire audit axe d'entraînement (AX) passant par ledit moyen d'articulation (4).
9. 9. Ensemble aérodynamique (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit vérin de commande est un vérin de commande hydraulique (31).
10. 10. Ensemble aérodynamique (10) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit vérin de commande hydraulique (31) comporte un corps principal (34) évidé muni dudit premier moyen de fixation (32) et au moins une tige (35) mobile traversant au moins partiellement ledit corps (34), la tige (35) liant ledit deuxième moyen de fixation (33) à un séparateur (36) coulissant dans un évidement (37) dudit corps (34) pour définir une première et un deuxième chambres de commande (37', 37") hydraulique.
11. 11. Ensemble aérodynamique (10) selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit corps (34) possède un premier et un deuxième orifices (38', 38") aptes respectivement à relier lesdites première et deuxième chambres de commande (37', 37") hydraulique à un circuit hydraulique.
12. 12. Ensemble aérodynamique (10) selon l'une quelconque des revendications 10 à 11,caractérisé en ce que, ledit ensemble aérodynamique (10) ayant un vérin de manoeuvre (40) hydraulique muni d'un piston de manoeuvre (41) dont la tête (42) coulisse dans une armature (43) en définissant une première et une deuxième chambres de manoeuvre (44', 44"), lesdites première et deuxième chambres de commande (44', 44") hydraulique sont respectivement reliées hydrauliquement auxdites première et deuxième chambres de manoeuvre (37', 37") afin qu'une extension dudit vérin de manoeuvre (40) génère une extension dudit vérin de commande hydraulique (31) et qu'une rétraction dudit vérin de manoeuvre (40) génère une rétraction dudit vérin de commande hydraulique (31).
13. 13. Ensemble aérodynamique (10) selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit piston de manoeuvre (41) est articulé à 15 une bielle de fixation (39) fixée au premier moyen de fixation du manchon (32).
14. 14. Ensemble aérodynamique (10) selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite bielle de fixation (39) est disposée 20 selon un axe de fixation (AXF) apte à passer par ledit moyen d'articulation (4).
15. 15. Rotor (5) muni d'un moyeu (6) solidaire d'un mât (3) et pourvu d'une pluralité de moyens d'articulation (4), chaque moyen d'articulation (4) étant fixé à un ensemble aérodynamique (10), 25 caractérisé en ce que, chaque ensemble aérodynamique (10) est selon l'une quelconque des revendications 6 à 11.
16. 16. Rotor (5) selon la revendication 15,caractérisé en ce que chaque ensemble aérodynamique (10) ayant un vérin de commande hydraulique de commande (31) muni d'une part d'un premier moyen de fixation (32) fixé audit moyen d'articulation (4) et d'autre part d'un deuxième moyen de fixation (33) fixé au pied (22) d'une pale (20), ledit ensemble aérodynamique (10) ayant un vérin de manoeuvre (40) qui coopère avec ledit vérin de commande hydraulique (31), ledit vérin de manoeuvre (40) est fixé à une rotule solidarisée audit mât (3) par une bielle de liaison.10