FR3029247A1 - Dispositif pour aeronef a voilure tournante apte a fournir une information relative au niveau d'endommagement par fatigue de ce dispositif et utilisation liee. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif destiné à être monté entre deux pièces d'un aéronef à voilure tournante qui sont susceptibles de subir un mouvement relatif répété. Le dispositif (206) comprend deux éléments d'armature destinés à être montées sur les pièces du rotor et au moins une couche (21) en élastomère disposée entre les deux éléments d'armature. Le dispositif comprend également un fil (212), agencé dans la couche (21) en élastomère à une distance (d) prédéterminée de la surface extérieure (Sext) de cette couche. Le fil (212) est réalisé en un matériau comportant une partie non élastomérique présentant soit une couleur différente de ladite au moins une couche (21) en élastomère soit des propriétés de luminescence que ne possède pas ladite au moins une couche (21) en élastomère.

Description

DISPOSITIF POUR AERONEF A VOILURE TOURNANTE APTE A FOURNIR UNE INFORMATION RELATIVE AU NIVEAU D'ENDOMMAGEMENT PAR FATIGUE DE CE DISPOSITIF ET UTILISATION LIEE. La présente invention concerne un dispositif, destiné à être monté entre deux pièces d'un aéronef à voilure tournante qui sont susceptibles de subir un mouvement relatif répété l'une par rapport à l'autre eu apte à fournir une information retive au niveau d'endommagement par fatigue du dispositif. L'invention concerne également une utilisation d'un tel dispositif monté entre deux pièces d'un aéronef à voilure tournante qui sont susceptibles de subir un mouvement relatif répété l'une par rapport à l'autre, pour déterminer le niveau d'endommagement par fatigue dudit dispositif, en 15 particulier lorsque ce dispositif doit être changé. Un exemple d'aéronef à voilure tournante est un hélicoptère. t/V0 2011/062639 (D1) propose un tel dispositif. La solution envisagée dans ce document met à profit le mode de dégradation en fatigue, connu en soi, d'un tel dispositif, notamment une butée lamifiée, qui est utilisée .pour ce type d'application. Une butée lamifiée présente généralement un empilement comportant plusieurs couches en élastomère séparées entre elles par des coupelles réalisées en un matériau non élastomère plus rigide que l'élastomère, par exemple un matériau métallique. L'empilement est donc 25 typiquement formé par une couche d'élastomère prise en sandwich entre deux coupelles métalliques. Sous l'effet de la rotation des pales de l'hélicoptère, une butée lamifiée, séparant deux pièces mécaniques transmettant ce mouvement des pales. fatigue. Cette fatigue se traduit par une amorce de fissures puis par une propagation de ces fissures depuis l'extérieur vers l'intérieur de la butée lamifiée. La conséquence est un émiettement de l'élastomère dans le volume ntérieur de la butée lamifiée. L'élastomère émietté peut ainsi se déplacer dans la fissure formée et sortir de la butée lamifiée. C'est d'ailleurs une façon, pour un technicien de maintenance, 35 de constater l'existence d'une fissure oui s'est propagée à l'intérieur de la butée .ar-nifiée et en conséquence, de s'apercevoir que la butée lamifiée a été soumise à un phénomène de fatigue. Mais, cela n'indique pas pour autant à ce technicien que la butée lamifié- doit impérativement être changée. AUSSi, une solution proposée dans ce document pour déterminer si la butée lamifiée doit être changée est de prévoir, au sein du lamifié formant la butée, une région interne de la butée, laquelle comporte au moins une couche en élastomère, présentant une zone de couleur différente (jaune. par exemple) de la couleur d'une région externe de cette butée (noire, 10 par exemple), donc au moins du reste de cette couche. Cette région d'élastomère de couleur différente est réalisée à une distance déterminée de la surface extérieure de la butée lamifiée, en l'occurrence à une distance à laquelle on estime que, lorsque qu'une fissure se propageant depuis l'extérieur de la butée lamifiée vers l'intérieur de cette butée lamifiée. la butée 15 lamifiée doit être changée. Ainsi, lorsque la butée lamifiée fatigue, si un technicien maintenance observe des miettes d'élastomère de ladite couleur (jaune, dans exemple considéré), cela signifie que la fissure a atteint la profondeur déterminée et en conséquence, que la butée lamifiée doit être changée. 20 Ceci est intéressant dans la mesure où le technicien n'est pas dans l'obligation d'effectuer une mesure de la profondeur et/ou de la largeur de la fissure pour ensuite effectuer une comparaison sur un abaque prévu dans un cahier de maintenance. On évite ainsi une erreur du technicien de maintenance. En effet. avec cette solution tout est géré au moment de la fabrication de la butée lamifiée. Cependant, un problème susceptible d'être rencontré avec cette solution est que les miettes d'élastomère s'évacuant hors de la butée lamifiée par la fissure ne soient plus visibles de l'extérieur. 30 En effet, avec la solution proposée dans le document Dl, il est possible qu'un technicien de maintenance n'observe aucune miette d'élastomère au niveau de l'entrée de la fissure (en particulier des miettes d'élastomère de couleur jaune, dans l'exemple considéré). Dans un tel cas, le technicien ne peut pas en déduire que la pièce doit être changée. 35 En effet, bien que les miettes d'élastomère présentent un pouvoir collant,les conditions de vol auxquelles l'hélicoptère est soumis peuvent être sévères et provoquer [évacuation complète d - s miettes d'élastomère sortant par la fissure. Un objectif de [invention est de pallier ce problème. En particulier. un objectif de l'invention est de proposer un dispositif. destiné à être monté entre deux pièces d'un rotor d'hélicoptère qui sont susceptibles de subir un mouvement relatif répété et. apte à indiquer, en toutes circonstances, à un technicien de maintenance que le dispositif doit être changé, sans que ce technicien n'ait besoin de réaliser une quelconque mesure de la profondeur et/ou de la largeur d'une fissure formé par ce 10 mouvement relatif répété. A cet effet, l'invention propose un dispositif destiné à être monté entre deux pièces d'un aéronef à voilure tournante qui sont susceptibles de subir un mouvement relatif répété, le dispositif comprenant : au moins deux éléments d'armature destinés à être monté sur l'une au moins des deux pièces du rotor, et - au moins une couche en élastomère disposée entre les deux ééments d'armature, ladite au moins une couche en élastomère définissant un volume intérieur V'-t oui est délimité par une surface extérieure Sc., n'appartenant pas au volume intérieur V. 20 caractérisé en ce que le dispositif comprend au moins un fil, inséré dans un logement agencé dans ladite au moins une couche en élastomère, au sein du volume intérieur Vint, à une distance prédéterminée de la surface extérieure S'ex, ledit au moins un fil étant réalisé en un matériau comportant au moins une partie non élastomérique. ledit matériau présentant par ailleurs soit une 25 couleur différente de ladite au moins une couche en élastomère soit des propriétés de luminescence que ne possède pas ladite au moins une couche en élastomère_ Ce dispositif pourra également présenter l'une au moins des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison 30 - ledit au moins un fil est réalisé en un matériau non élastomérique ; ledit au moins un fil est choisi parmi un thermoplastique. un thermodurcissable, un textile, un métal, un alliage métallique ou un matériau composite, ce dernier pouvant en particulier être formé par un mélange dos matériaux précités ; 35 ledit au moins un fil est un thermoplastique de type polyamide, par exemple du polyamide 66; ledit au moins un fil est réalisé en un matériau thermoplastique élastomérique comprenant au plus 60%, de préférence au plus 40%, en volume, d'élastomère, le thermoplastique formant alors la partie non élastomérique de ce matériau ; ledit au moins un fil est un matériau composite comprenant une partie élastomérique. la partie non élastomérique de ce matériau composite présentant alors soit une couleur différente de ladite au moins une couche en élastomère. soit des propriétés de luminescence que ne possède pas ladite au moins une couche en élastomère ; 10 ;edit au moins un fil comprend une molécule luminescente sensible aux ultraviolets ; ledit au moins un fil est agencé pour former au moins un secteur d'anneau, par exemple un anneau. à une distance prédéterminée constante de la surface extérieure Scix, , 15 ledit au moins un fil est par ailleurs agencé pour former des lignes s'étendant vers le volume intérieur Vin, à partir dudit au moins un secteur d'anneau le dispositif comprend une p te colore et/ou un azurant optique luminescent dans le logement ; 20 le dispositif comprend un empilement comportant ladite au moins une couche en élastomère et au moins une coupelle réalisée en un matériau non élastomère plus rigide que l'élastomère formant ladite au moins une couche en élastomère, l'empilement définissant alors ledit volume intérieur \frit délimité par sa surface extérieure Sext n'appartenant pas au volume intérieur Vint, ledit au moins un fil présentant par ailleurs soit une couleur différente de ladite au moins une coupelle soit des propriétés de luminescence que ne possède pas ladite au moins une coupelle ; le dispositif comprend une pluralité de couches en élastomère 30 agencées en alternance avec une pluralité de coupelles toutes réalisées en un matériau non élastomère plus rigide que l'élastomère formant les différentes couches en élastomère, le matériau forrnant ledit au moins un fil présentant soit une couleur différente des couches et coupelles soit des propriétés de luminescenee que ne possèdent pas 35 ces couches et coupelles ; e dispositif comprend au moins un autre fil inséré dans un autre logement, différent dudit au moins un ogement et, agencé dans la ou tune des couches en élastomère, au sein du volume intérieur à une distance prédéterminée d, cl', D, D. de la surface extérieure, ledit au moins un autre fil étant réalisé en un matériau comportant une partie non élastomérlque présentant soit une couleur différente de ladite au moins une couche en élastomère et, le cas échéant; de ladite au moins une coupelle soit des propriétés de luminescence que ne possède pas ladite au moins une couche en élastomère et, le cas échéant, ladite au moins une coupelle ; ledit au moins un au r logement est situé une distance prédéterminée D. D' de la surface extérieure Sei' différente de la distance prédéterminée d, d' entre recilt au moins un logement et la surface extérieure S'it les logements sont situes dans la même couche en élastomère ; les logements sont situés dans des couches en élastomère différentes. ledit au moins un autre logement étant situé à une distance prédéterminée D, D' de a surface extérieure S't identique à la distance prédéterminée d, d' entre ledit au moins un logement et la surface extérieure Sext. L'invention concerne également une utilisation d'un dispositif conforme à l'invention monté entre deux pièces d'un aéronef à voilure tournante qui sont susceptibles de subir un mouvement relatif répété, pour déterminer le niveau d'endommagement par fatigue dudit dispositif. 2.5 L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et qui est faite au regard des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente une vue générale d'un rotor principal 30 d'hélicoptère ; la figure 2(a) est une vue en perspective d'une butée lamifiée représentée sur la figure 1 et la figure 2(b) une vue en coupe de la butée lamifiée de la figure 2(a) ; la figure 3 est une vue de dessus d'une couche élastomère de la 35 butée lamifiée selon l'invention ; la figure 4 est une vue en coupe de la figure les figures 5(a) et 5(b) représentent, selon des vues en perspectives, des ébauches de butées lamifiées obtenues pendant certaines étapes de fabrication d'une butée lamifiée selon l'invention, conformément aux figures 3 et 4 le figure 6 représente les conditions d'application d'un essai de fatigue appliquées à une butée lamifiée selon l'art antérieur (témoin) et à une butée lamifiée de l'invention ; la figure 7 représente, selon une vue en coupe partielle, une butée lamifiée selon l'invention, qui a été testé conformément aux conditions 10 de l'essai de ia fatigue représentées sur la figure 6 ; la figure 8 représente une variante de réalisation à la butée lamifiée représentée sur les figures 3 et 4 ; les figures 9 à 12 représentent, selon des vues de dessus, différentes variantes de réarsation d'une butée lamifiée selon l'invention : 15 la figure 13. qui comporte les figures 13(a) à 13(e), représente un palier lamifié conforme à rinvention. de forme rectangulaire et selon différentes vues sur les figures 13(a) à 13(d) et de forme circulaire, selon une vue en perspective extérieure sur !a figure 13 (e); la figure 14, qui comporte les figures 14(a) et 14(b), représente une rotule lamifiée conforme à l'invention selon différentes vues : la figure 15, qui comporte les figures 15(a) à 15(d), représente une articulation lamifiée cylindrique conforme à l'invention selon différentes vues sur les figures 15(a) à 15(c) et une articulation lamifiée conique conforme à l'invention selon une vue en perspective partielle sur la 25 figure 15(d); la figure 16 représente. selon une vue en perspective éclatée, un amortisseur conforme à l'invention ; la figure 17 est une vue en coupe, selon un plan radial, de a partie élastomérique de l'amortisseur de la figure 16. 30 La figure 1 représente un rotor 200 principal d'hélicoptère sur lequel on peut distinguer un moyeu 201 et des bras 202 s'étendant radialement à partir du moyeu 201 et destinés à porter les pales (non représentées) de l'hélicoptère. On relève la présence de butées lamifiées 203, en 35 l'occurrence sphériques, disposées entre le moyeu 201 et l'extrémité de chacun des bras 202 située du côté du moyeu 201.

On note également la présence d'amortisseurs 204. disposes entre le moyeu 201 et l extrémité opposée de chacun des bras 202. lis sont généralement nommés amortisseurs moveu-paie. Ces amortisseurs 204 ne sont pas lamifiés. Les butées lamifiées sphériques 203 et ies amortisseurs 204 sont typiquement des dispcsitifs qui peuvent faire l'objet de l'invention. !I convient également de noter que, si la figure 1 représente un rotor principal, l'invention peut également s'appliquer à des butées lamifiées ou amortlsseurs, par exemple non lamifiés, susceptibles d'être mis 10 en oeuvre sur ie rotor arrière (non illustré) d'un hélicoptère. D'autres dispositifs utilisables pour un hélicoptère, tels que des butées lamifiées planes, des articulations cylindriques ou coniques, des rotules lamifiées ou encore des amortisseurs pale-paie (non représentés sur les figures annexées), peuvent également faire l'objet de l'invention. Ces 15 dispositifs ne sont pas nécessairement installés au niveau d'un rotor d'hélicoptère. Sur cette figure 1, on a représenté un repère orthogonal direct (0 X Y Z), dans lequel l'axe OX correspond à l'axe longitudinal d'une paie. figure 2(a) représente, selon ure vue en perspective, une 20 butée lamifiée 203 typiquement utilisée dans le rotor principal 200 de l'hélicoptère qui est représenté sur la figure 1. La figure 2(b) est une vue en coupe de la figure 2(a), selon un plan du repère (0 ; X, Y, Z) comportant l'axe OX. Cette butée lamifiée 203 comprend deux éléments d'armature 25 203A, 203B destinés à être chacun monté sur l'une des pièces 201, 202, du rotor 200, comme cela est représenté sur la figure 1. Cette butée lamifiée comprend également un empilement 20 disposée entre les deux éléments d'armature 203A, 2038, cet empilement étant formé d'une pluralité de couches 21 en élastomère séparées entre elles 30 par une pluralité de coupelles 22 réalisées en un matériau non élastomère plus rigide que l'élastomère formant lesdites couches en élastomère. Chaque coupelle 22 de la pluralité de coupelles 22 peut être réalisée en métal, avec un alliage métallique ou encore un matériau composite. La figure 3, représente, selon une vue de dessus, une couche 35 21 en élastomère destinée à être installée dans une butée lamifiée conforme à l'invention et la figure 4, représente cette même couche 21, selon une vue en coupe (coupe A-A de la figure 3). La couche 21 comprend de l'élastomère 210, un logement 211 en forme d'anneau forme dans l'élastomère et un fil 212 logé dans le 5 logement, donc présentant également une forme d'anneau. Le logement 210 est réalisé à une distance d la long de la couche 21 prise à partir de la surface extérieure 213 de cette couche 21. Cette distance d est définie le long de l'abscisse curviligne définie par la forme de la couche 21, cette abscisse correspondant par ailleurs à la direction de 10 propagation de la fissure. Cette surface extérieure 213 forme une partie de la surface extérieure Se, de l'empilement 20 de la butée lamifiée 203, dans la mesure où c'est l'ensemble des surfaces extérieures des couches 21 et coupelles 22 qui forme la surface extérieure Se, de l'empilement 20. Le fil 212 est réalisé en un matériau comportant au moins une I 5 partie non élastomerique. Avantageusement, le fil 212 sera réalisé en Li n matériau non élastornérique, c'est-à-dire ne comportant pas d'élastomère. Le matériau du fil 212 peut ainsi, à titre d'exemples non limitatifs être choisi parmi un thermoplastique. un thermodurcissable, un textile, un métal, un alliage métallique ou un matériau composite, ce dernier pouvant en particulier être formé par un mélange des matériaux précités. Parmi les thermoplastiques, on peut par exemple choisir un polyamide, tel que le polyamide 6-6. On peut selon un autre exemple choisir du Kevlar® (poly(p-phénylènetéréphtalarnide) ou PPD-T), lequel est un polymère thermoplastique constitués de noyaux aromatiques séparés par des groupes amide. i.e Kevlare est égaiement associé à la famille des fibres textiles donc plus généralement des textiles. Le fil 212 pourrait également être réalisé avec des fibres de verre. Le choix d'un tel matériau permet d'éviter l'émiettement du fil lorsque la butée lamifiée 203 est soumise à une sollicitation provenant d'un mouvement relatif répété entre les deux pièces 201, 202. Plus précisément, lorsqu'une fissure se propage depuis la surface extérieure S't vers ledit volume intérieur V11 en expulsant des miettes d'élastomère depuis le volume intérieur vers la surface extérieure sous l'effet de ce mouvement relatif répété, le fil 212, non élastoménque, ne se désagrège pas.

En effet, le fil 212, non élastomériquc. ne subit alors aucun émiettement. Cependant, il est envisageable de prévoir un fii 212 comportant une partie en élastomère. Par exemple, il peut s'agir d'un fil 212 réalisé en un matériau thermoplastique élastomérique (TPE). Pour les TPE disponibles sur le marché, la partie élastomérique représente généralement au plus 40%, en volume, du IRE et la partie thermoplastique au moins 60%, en volume de ce TPE. On pourra cependant prévoir, dans le cadre de l'invention et pour les TPE, une partie élastomérique plus importante, par exemple supérieure ou égale à 50%, ou encore supérieure ou égale à 60%. toujours en volume de TPE. Un tel fil 212, grâce à sa partie thermoplastique, limite voire évite I émiettement du fil si bien que eiui-ci est observable à travers la 15 fissure. Toutefois, un fil 212 comportant une partie en élastomère n'est pas nécessairement un TPE. H peut s'agir d'un fil 212 réalisé avec un matériau composite comportant une partie élastomérique et une partie non élastomérique. On rappelle qu'un matériau composite est un assemblage d'au moins deux composants non miscibles, mais ayant une forte capacité de pénétration. Typiquement, l'élastomère pourra alors représenter au plus 80% en volume d'un tel matériau composite, ou au plus 90% ou au plus 95'A' voire encore au-delà de 95%. En conséquence, la partie non élastomérique 25 du matériau composite pourra représenter au moins 20% en volume d'un tel matériau composite, au moins 10%, au moins 5%, voire en dessous de 5%. Un exemple d'un tel matériau composite est un fil 212 dont le matériau est réalisé à partir d'un textile noyé dans de l'élastomère. Dans ce cas, la partie élastomérique pourra être bien plus importante. en volume, que 30 dans le cas du TPE. Le textile ne subira pas de désagrégation ou émiettement. Par ailleurs, le matériau formant fil 212 présente soit une couleur différente des couches 21 et coupelles 22 formant l'empilement 20 soit des propriétés de luminescence que ne possèdent pas ces couches 21 et 35 coupelles 22.

Dans le cas particulier d'un matériau composite comprenant de l'élastomère. c'est alors la partie non élastomérique qui présentera ces propriétés. Dans le cas particulier d'un IRE, tout est noyé dans la masse. Ainsi, lorsque la fissure atteint une profondeur permettant d'atteindre ,e, fil, à savoir typiquement une profondeur correspondant à la distance d curviligne séparant ce fil 212 (ou son logement 211, ce qui revient au même) de la surface extérieure S, le fil est aisément identifiable par un technicien de maintenance. En effet: le technicien de maintenance pourra identifier aisément soit la couleur particulière du fil ou, selon le cas: ses 10 propriétés de luminescence. Cette identification peut toujours s'effectuer car le fil 212 n'est pas amené à s'émietter intégralement ou plus généralement, à se dégrader intégralement. à l'usage ; comme c'est le cas avec un matériau élastomère. Le fil 212 peut notamment comprendre un pigment d'une couleur souhaitée, présentant un contraste important avec la couleur noire de l'élastomère, par exemple un pigment jaune, bleu, rouge ou blanc. Autour de ce fil 212, il est possible de prévoir une pâte comportant un pigment pour faciliter la visualisation du fil 212. Par exemple, il est envisageable de prévoir une pâte avec un pigment de type isoindoline (conférant une couleur jaune à la pâte) ou de type Cu-phtalocyanine beta (conférant une couleur bleue à la pâte). D'autres types de pigments peuvent bien entendu être envisagés pour colorer la pâte. Selon une autre variante, le fil 212 peut comprendre un azurant optique de type 2. 5 thiophenedieis(e-ter-buty1-1, 3 benzoxazole). qui est une molécule luminescente, en l'occurrence répondant aux ultraviolets. Là encore, il peut être prévu une pâte comportant un pigment autour du fil 212, ce pigment pouvant être l'un de ceux décrits précédemment. En variante, il peut être prévu d'ajouter de l'azurant optique, par exemple de type 2, 5 thiophenediyIbis(5-ter-buty1-1, 3 berizoxazole) dans le logement 211. Celui-ci est mis en oeuvre avec un solvant. Après évaporation du solvant, l'azurant optique est adsorbé sur les parois du logement 211, en surface de l'élastomère. Ceci permet d'améliorer la visualisation du fil 212 et de son environnement. 35 La fabrication d'une butée lamifiée 203 conforme à l'invention est particu ièrement aisée pour l'homme du métier.

En effet, cette fabrication reprend les étapes classiques de confection dune butée lamifiée selon l'an antérieur, mais prévoit simplement. en plus, la réalisation d'un logement 211, dans lequel est inséré le fil 212. La réalisation du logement peut par exemple s'effectuer à l'aide d'un emporte-pièce (non représenté) qui permet de retirer de l'élastomère ou préformer la couche 21 considérée afin de créer un logement permettant d'accepter le fil. Cet emporte-pièce présentera une forme complémentaire à celle du logement 211 que l'on veut aménager dans la couche 21 en élastomère. lu Il convient de noter que 1-emporte-pièce peut être dimensionné pour que la couche 21 en élastomère reste d'un seul tenant. Cependant, il est également envisageable de dimensionner cet emporte-pièce pour qu'il traverse intégralement la couche 21 en élastomère, de façon à former deux parties &stinctes formant cette même couche 21, le logement est 15 alors formé par l'espace séparant ces deux parties de la couche 21 en élastomère. Ensuite, il suffit d'installer le fil 212 dans le logement 211 prévu à cet effet. Cette étape d'installation du fil 212 est par exemple représentée sur la figure 5(a). Elle aboutit à l'obtention d une couche 21 en élastomère munie de ce fil, à la figure 5(b). Selon un procédé de fabrication alternatif, il est possible ce ne pas mettre en oeuvre d'emporte-pièce. Dans ce cas, on préforme deux parties complémentaires destinées à former une même couche en élastomère: de sorte que la distance les séparant permet de former le logement. Exemple de réalisation et test associé. Deux butées lamifiées sphériques ont été testées, un 30 conforme à l'an antérieur (témoin) et l'autre conforme à l'invention dans des conditions identiques. La butée lamifiée témoin est celle qui est représentée sur la figures2(a) et 2(b). On a précisé quelques dimensions indicatives pour une telle butée, à savoir l = 60mm et 12 = 95mm. Cette butée lamifiée 203 35 comporte 19 couches en élastomère et 18 coupelles en inox (acier inoxydable, en l'occurrence austénitique). Chaque couche 21 en élastomère est réalisée en caoutchouc naturel et présente une épaisseur e lmrn. Chaque coupelle 22 en inox présente une épaisseur d'environ 0,7mm. La butée lamifiée selon l'invention est similaire à celle qui est représenté sur la figure 2(a), mais comporte, en plus, un fil 212 annulaire dans chaque couche 21 en élastomère, conformément à ce qui a été décrit pour une couche 21 en élastomère à l'appui des figures 3 et 4. Plus précisément, toutes les couches en élastomère comportent un logement en forme d'anneau. de largeur 12mm et de profondeur 0,6mm. 10 Chaque logement est séparé d'une distance d. curviligne le long de la couche 21 et prise à partir de la surface extérieure 213 de la couche 21 concernée, de 5mm. Chaque logement reçoit un fil 212 Le fil prévu dans chaque logement présente une section 15 circulaire. avec un diamètre de 0,55rnm. Chaque fil est réalisé en polyamide 6-6 (thermoplastique) et comporte une molécule luminescente, en l'occurrence sensible à la lumière UV (ultravio!et). Cette molécWe luminescente est un azurant optique de type 2, 5 thiophenediyIbis(5-ter-butyl-1. 3 benzoxazole 20 On peut trouver un tel fil dans le commerce, sous la dénomination Caperlan Moonline. La butée lamifiée conforme à l'invention testée a été fabriquée conformément au procédé décrit précédemment. La figure 6 est un schéma, selon une vue en coupe, 25. représentatif des butées lamifiées testées, avec quelques données utiles pour comprendre les conditions de test (test de fatigue). Le test de fatigue consiste en effet à mettre la butée lamifiée 203 sous une charge de compression constante. de 13,5 tonnes de part et d'autre de cette butée (Fax), et à faire varier l'angle de torsion I) entre deux valeurs extrémales, à savoir do ± 9,5' 30 par rapport à un angle de référence en l'absence de toute charge à une fréquence de 0,81-1z. L'angle de référence en l'absence de toute charge est en l'occurrence de 2,6. Sous l'effet du mouvement relatif répété entre les deux parties Pl, P2 (chacune d'entre elles étant destiné à être montée sur un pièce permettant, sur un hélicoptère de générer ce mouvement relatif répété). une 35 fissure se propage depuis la surface extérieure 5ext vers le volume intérieur Vu- en expulsant des miettes d'élastomère depuis le volume intérieur V., vers la surface extérieure S, Cet essai de fatigue est représentatif d'un des modes de chargement et d'endommagement fréquemment rencontré pour une telle butée lamifiée, mals dont les sollicitations sont plus importantes que dans une situation réelle (conditions sévérisées), afin d'accélérer le phénomène d'endommagement de fatigue. Pour autant, il s'agit d'un test en fatigue tout à fait représentatif des conditions susceptibles d'être rencontrées pour une butée lamifiée séparant un moyeu et une pale de rotor d'hélicoptère.

Le critère pris en considération pour que ;a butée lamifiée soit considérée comme une butée devant être changée est basé sur une perte de 15% de la rigidité axiale de la butée lamifiée, en référence à la rigidité de cette butée axiale avant le début du test. Pour la butée lamifiée témoin (art antérieur), une fissure d'une 15 profondeur d'environ 15mt-n a été constatée sur la couche n'5 en élastomère, après 250 heures de test et correspondant à une perte de 15% de la rigidité axiale de la butée lamifiée. Pour la butée lamifiée selon l'invention, la présence d'une fissure de fissure d'environ 15mm a également été constatée sur la couche n°5 en élastomère après pratiquement 250 heures de test et correspondant à une perte de 15% de la rigidité axiale de la butée lamifiée. Le fil 212 a pu être identité à l'aide d'une lampe UV éclairant le fil. via la fissure formée. La visualisation de ce fil 212 indique alors que la butée lamifiée doit être changée. 25 On note que le positionnement du fil 212 en forme d'anneau a été réalisé à une distance d, curviligne le long de la couche 21 et prise à partir de la surface extérieure 213 de la couche 21, de d 5mm. Cette valeur est moindre que la profondeur de la fissure d'environ 15mm à laquelle le critère d'une perte de 15% de la rigidité axiale de la butée lamifiée est atteint. 30 La distance d. telle que définie précédemment, de positionnement du fil 212 dans la butée amifiée 203. doit en effet être inférieure à la profondeur de fissure attendue lorsque la butée lamifiée doit être changée. A défaut, il pourrait être impossible de visualiser le fil 212. 35 Cette distance d, telle que définie précédemment, ne doit pas non plus être trop faible car, dans ce cas. cela indiquerait au technicien de maintenance quil faut changer la butée lamifiée alors que le critère d'une perte de 15% de la rigidité axiale de la butée lamifiée n'est en fait pas atteint. Dans le présent essai, une valeur d = 5mm est particulièrement bien adaptée.

De plus, cette distance d = 5mm, sensiblement inférieure à la profondeur de fissure attendue lorsque la butée lamifiée doit être changée, procure plusieurs avantages. Un premier avantage est lié au fait qu'on est certain que les miettes d'élastomère, provenant d'une profondeur au-delà de d= 5 mm, auront I u été évacuées et n'empêcheront pas de visualiser le fil. Un deuxième avantage est que la valeur d = 5mm permet, dans le conditions du test, d'obtenir un angle de visualisation du fil 212 relativement important. La figure 7 est un schéma, selon une vue de coupe partielle, 15 de la butée lamifiée selon l'invention qui a été testée. La couche d'élastomère 21. d'épaisseur e, comprend donc le fi! 212 installé à la distance d, telle que définie précédemment. de d = 5mm à compter de la surface extérieure S. L'angle r.) de visualisation du fil 212, depuis cette surface extérieure Sexi, est délimité par la hauteur h de la couche d'élastomère au 20 niveau de la couche 21 (cette hauteur h est généralement légèrement supérieure à l'épaisseur e de la couche 21 en élastomère. mals peut être égale à l'épaisseur e de cette couche 21 en élastomère, en fonction de la forme externe exacte de la butée lamifiée 203). il convient de noter qu'en pratique la profondeur de fissure attendue lorsque la butée lamifiée doit être changée dépend des conditions de chargement (efforts, torsions, ...) appliquées à la butée lamifiée et de la conception générale de la butée lamifiée (nombre de couches et coupelles ; natures des matériaux employés, épaisseurs des couches et coupelles, ...), 30 Fin de I' emple, Plusieurs fils peuvent être envisagés dans la butée lamifiée. C'est le cas dans l'exemple précité où chaque couche en élastomère comporte un fil, en l'occurrence en polyamide 66, loué dans un logement dédié, chaque logement étant agencé à une môme distance (d= 5mm. pour toutes les couches d'élastomère) de la surface extérieure Sext. il est également envisageable de prévoir piusieLirs fils dans une même couche. On a par exemple représenté sur la figure 8, une vue de dessus conforme à celle de la figure 3, d'une couche 21 en élastomère comprenant en plus du fil 212 et de son logement 211, un autre fil 212 et son logement 211'. Le logement 211' et par suite le fil 212' est situé à une distance D, en l'occurrence curviligne le longe de la couche 21 en élastomère, prise à partir de la surface extérieure Sext (cette distance D étant à associer, sur la vue de dessus de la figure 13, à la distance D' avec D' On note sur cette figure 8 que la distance D' est inférieure à 10 la distance d'. Ce cas peut être utile lorsque Fan souhaite indiquer à un technicien de maintenance que la pièce ne doit pas encore être changée, mais qu'un niveau d'usure prédéterminé a déjà été atteint. Bien entendu, l'autre fil 212' pourra, à cet effet. être conçu selon les mêmes possibilités de conception déjà décrites pour le fil 212 mais en s'assurant que les fils 212, 15 212' puissent être distingués l'un de l'autre. Par exemple, on peut prévoir une couleur jaune pour le fil 212 et une couleur bleue pour l'autre fl 212'. Bien entendu, on peut prévoir une pluralité de fils de sorte due plusieurs couches en élastomère prévoient un ou plusieurs fils, comme décrit précédemment. Sur les figures 3 et 4, on a représenté un fil 212 en forme d'anneau. En plus de cette anneau, on peut prévoir que le fil 212 forme des lignes, en l'occurrence curvilignes 212b compte tenu de la forme de la couche 21, qui s'étendant vers le volume intérieur V à partir de l'anneau 212a. De telles configurations sont représentées. à titre d'exemples non limitatifs, sur les figures 9 et 10. Sur la figure 9, les lignes curvilignes 212b du fil 212 s'étendent diamétralement, en passant donc par le centre 0' de la couche 21, 30 entre deux points de l'anneau 212e. Sur la figure 10. les ignes curvilignes 212b forment un quadrillage, à l'intérieure de l'anneau 212a. Bien entendu, de telles configurations nécessitent de prévoir un logement de forme adapté dans l'élastomère formant la couche 21. L'intérêt de telles configurations est de procurer un meilleur 35 maintien mécanique du fil 212. En particulier, lorsqu'une fissure se propageant depuis la surface extérieure Se vers le volume intérieur 'Ji., atteint et atteint l'anneau 212e, lequel est situé à une distance curviligne d de la surface extérieure Sem, ces configurations limitent les risques de déplacement du fil 212. D'autres formes peuvent être envisagées pour le fil 212.

Ainsi, il est possible de prévoir une forme de fil avec un ou lusieurs secteurs d'anneaux, éventuellement avec des lignes curvilignes qui tendent vers le volume intérieur à partir du ou de chaque secteur d'anneau, La figure 11 représente, selon une vue de dessus, un cas où le fil 212 comprend deux secteurs d'anneaux 212c, 212d reliés entre eux par de telles lianes curvilignes 212e. Chaque secteur d'anneau 212a, 212d est ainsi disposé à une distance d curviligne, telle que définie précédemment. de la surface extérieure Sem de l'empilement 20. il est également possible de prévoir un fil 212 présentant une forme de polygone, par exemple une forme en étoile comme cela est 15 représenté sur la figure 12. L'intérêt d'un polygone est qu'il présente obligatoires des iignes curvilignes qui s'étendent vers de volume intérieur Vint, avec les avantages précités sur le maintien mécanique du fil. On peut l'observer aisément dans le cas de la forme en étoile de la figure 12, où une pointe 212p de l'étoile 212 peut être disposée à une distance d. telle que définie précédemment, de la surface extérieure Sem. Les différentes formes du fil 212 décrites à l'appui des figures 9 à 12 sont envisageables pour l'autre fil 212'. Le logement 211, 211' pour le fil 212. 212' présentera généralement une section de forme rectangulaire ou carrée et présentera généralement une plus grande largeur légèrement plus grande que la plus grande largeur du fil pour le loger aisément. L'application à une butée lamifiée sphérique n'es 'un exemple. La figure 13. qui comporte les figures 13(a) à 13(d), 30 représente un palier lamifié conforme à l'invention selon différentes vues. La figure 13(a) est une vue générale de cette butée. en perspective. La figure 13(13) est une vue de côté, la figure 13(c) une vue en coupe, selon le plan de coupe A-A de la figure 13(b) et. la figure 13(d) une vue en coupe, selon le plan de coupe B-B de da figure 13(a) réalisée 35 localement comme représenté sur la figure 13(b).

Le pader lamifié 205 comprend un premier élément armature 205A et un deuxième élément d'armature 205B ainsi qu'un lamifié disposé entre les deux éléments d'armature 205A, 205B. Le lamifié est en l'occurrence formé de couches 21 en élastomère alternées avec des 5 coupelles 22 réalisées en un matériau plus rigide que l'élastomère. Un orifice central 2050 est généralement prévu pour réaliser la liaison avec les pièces du rotor qui sont amenées à subir un mouvement relatif répété (non représentées Les couches 21 et coupelles 22 sont planes. Ur fil 212, tel que décrit précédemment, est inséré dans un logement 211 réalise dans [une au moins des couches 21 en élastomère. Le fil 212 est disposé à une distance d' prédéterminée de la surface extérieure ,t du lamifié, comme cela est par exemple représenté sur la figure 13(c) (d = d' du fait que la couche 21 en élastomère est plane). Bien entendu, plusieurs 15 fils 212, 212' peuvent être envisagés, en particulier des fils 212, 212 disposés dans des couches 21 d'élastomère différentes à une même distance d' de la surface extérieure S comme cela est représenté sur la figure 13(d). Sur les figures 13(a) à 13(d). le forme générale de la butée lamifiée est rectangulaire. 20 il est cependant envisageable de prévoir une autre forme, par exemple circulaire, comme cela est représenté sur la figure 13(e). Le lamifié reste alors formé de couches 21 en élastomère alternées avec des coupelles 22 réalisées en un matériau plus rigide que [élastomère qui sont planes, mais avec une forme circulaire. 25 Il convient de noter que les différents agencements du fil 212, représentés sur les figures 9 à 12, peuvent être envisagés pour cette butée lamifiée 205 plane lorsqu'elle est circulaire. Lorsque cette butée lamifiée 205 plane est rectangulaire, on peut cependant tout à fait prévoir des formes permettant également de procurer un meilleur maintien mécanique du fil 212, 30 par exemple une forme en quadrillage. Sur les figures 14(a) et 14(b), on a représenté une rotule lamifiée conforme à l'invention. Conformément à la vue en coupe de la figure 14(b), cette rotule lamifiée 206 présente un premier élément d'armature 206A et un deuxième élément d'armature 206B entre lesquelles un lamifié de type sphérique est disposé. Le lamifié est en l'occurrence formé de couches 21 en élastomère alternées avec des coupelles 22 réalisées en un matériau plus rigide que l'élastomère. Le fil 212, 212' est Wors inséré dans une couche 21 en élastomère à une distance d curviligne prédéterminée de la surface extérieure See du lamifié : comme expliqué précédemment pour la butée lamifiée sphérique. Il convient de noter que les différents agencements du fil 212. représentés sur les figures 9 à 12, peuvent être envisagés pour un palier lamifié, qu'elle soit rectangulaire ou circulaire. Sur les figures 15(a) à 1 on a représenté une articulation lamifiée cylindrique conforme à [invention. Cette articulation 207 comprend un premier élément d'armature 207A, se présentant généralement sous la forme d'un cylindre plein et, un deuxième élément d'armature 207B, se présentant généralement sous la forme d'un anneau. Le lamifié, formé de couches 21 en élastomère alternées avec des coupelles 22 réalisées en un matériau plus 1.5 rigide que l'élastomère, est disposé entre les deux armatures 207A, 207B, chaque couche 21 ou coupelle 22 présentant une forme cylindrique. Un fil 212, conforme à ce qui a été décrit précédemment, est inséré dans un logement 211 réalisé dans une couche 21 en élastomère, ce fil 212 étant situé à une distance d' prédéterminée de la surface extérieure Sext du lamifié. Encore une fois, plusieurs fils 212, 212' peuvent être envisagés, en particulier des fils 212, 212' disposés dans des logements formée dans des couches 21 d'élastomère différentes à une même distance d' de la surface extérieure S,., comme cela est représenté sur la figure 15(c). L'articulation lamifiée 207 n'est par ailleurs pas 15 nécessairement cylindrique, mais peut être conique, comme cela est représenté sur la figure 15(d). Il convient de noter que les différents agencements du fil 212, représentés sur les figures 9 à 12, peuvent être envisagés pour cette articulation, qu'elle soit cylindrique ou conique, pour obtenir des avantages 30 identiques. Certains de ces dispositifs, comme 'amortisseur de type moyeu-pale ne sont pas lamifiés. On a représenté sur la figure 16, selon une vue en perspective éclatée, un amortisseur de type moyeu-pale 204 tel que 35 représenté sur la figure 1.

La figure 17 est une vue selon la coupe A-A de la figure 16, ce plan de coupe étant définie à une distance d de la surface extérieure S,e de la couche 21' distance à laquelle est installée le fil 212. Plus précisément, l'amortisseur 204 comprend un premier élément d'armature 204A (armature centrale), par exemple réalisé en un matériau métallique, un deuxième élément d'armature 2043 (armature extérieure), qui peut également être réalisée en un matériau métallique, et une couche d'élastomère 21 remplissant l'espace entre les deux éléments d'armature 204A, 204B. L'armature centrale 204A se présente généralement sous la forme d'un cylindre plein et l'armature extérieure 2043 sous la forme d'un anneau cylindrique. De ce fait, la couche 21 d'élastomère se présente enéralement sous la forme d'un anneau cylindrique. La couche 21 en élastomère présente une surface externe ex qui est en l'occurrence scindée en deux parties, et définie par ses deux 15 extrémités qui ne sont pas en contact avec; [un ou l'autre des éléments d'armature 204A, 2043. Une telle forme annulaire de la couche 21 en élastomère se prête bien à la mise en place d'un logement 211 annulaire pour un fil 212 en forme d'anneau. La distance d pertinente pour placer le fil 212 est alors prise à ti partir de la surface extérieure Sex! de la couche d'élastomère (cette surface extérieure n'est pas en contact avec les armatures centrale 204A et extérieure 2043), selon la direction définie par l'axe OX de la couche 21 en élastomère (axe longitudinal). Le fil 121 est visible sur la figure 17. Bien entendu, il est envisageable de prévoir un fil 212 dont le diamètre est adapté à cette application ou bien de prévoir une pluralité de fils concentriques dans l'épaisseur (radial) de la couche 21 en élastomère. En effet, dans ce cas, la fissure se propagera depuis la surface extérieure S,xt vers le volume intérieur Va selon une direction axiale (axe OX). Enfin, si l'amortisseur représenté sur les figures 16 et 17 n'est pas lamifié, ce type d'amortisseur existe également sous une forme lamifiée, les couches 21 en l'élastomère étant alternées avec des coupelles plus rigides que l'élastomère le long de l'axe longitudinal OX. Il convient de noter que, de manière générale, et quelle que 35 soit re mode de réalisation envisagé la valeur de la distance d, d', D, D', dépend des conditions de chargement (efforts torsions, ..) appliquées à l'amortisseur et au dimensionnement de la couche 21 d'élastomère (épaisseur, nature. ...). Par ailleurs. quel que soit le mode de réalisation envisagé, le fil 212 pourra présenter une section de forme quelconque. Parmi les formes 5 envisageables pour la section du fil 212, on peut prévoir une forme semlcirculaire, rectangulaire ou carrée, ou en anneau. Dans le cas d'un fil 212 dont la section est en forme d'anneau, la cavité interne laissée par le fil 212 peut être remplie d'un élastomère ou d'un autre matériau, ne faisant, par définition, pas partie du fil 212 lui-même.

10 En particulier, on peut prévoir un fi! 212 avec une section en forme d'anneau, réalisé avec un thermoplastique, un thermodurcissable, un textile, un métal, un alliage métallique ou un matériau composite, ce dernier pouvant en particulier être formé par un mélange des matériaux précités, dont la cavité est remplie d'un élastomère.

15 Dans le cas d un dispositif conforme à l'invention lamifié, la plus grande largeur du fi! 212 sera généralement comprise entre 0.1mm et 2mm. Il est cependant envisageable de prévoir des fils de dimensions plus importantes en fonction de l'épaisseur de ladite au moins une couche en élastomère, tant pour un dispositif lamifié que pour un dispositif non lamifié. o

Claims (4)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif (203, 204, 205, 206, 207) destiné à etre monté entre deux 'pièces (201. 202) d'un aéronef à voilure tournante qui sont susceptibles de subir un mouvement relatif répété, le dispositif comprenant - au moins deux éléments d'armature (203A, 204A. 205A, 206A, 2e7A 203B, 204E. 205B, 206B, 207B) destinés à être monté sur l'une au moins des deux pièces (201, 202) du rotor, et - au moins une couche (21) en élastomère disposée entre les deux éléments d'armature, ladite au moins une couche (21) en élastomère définissant un volume intérieur (Vh) qui est délimité par une surface extérieure n'apoadenant pas au volume intérieur (V). caractérisé en ce que le dispositif (203, 204, 205, 206, 207) comprend au moins un fil (212, 212 inséré dans un logement (211, 211') agencé dans ladite au moins une couche (21) en élastomère, au sein du volume intérieur int), à une distance (d, d') prédéterminée de la surface extérieure (Sex:), ledit au moins un fil (212, 212') étant réalise en un matériau comportant au moins une partie non élastomérique. ledit matériau présentant par ailleurs soit une O couleur différente de ladite au moins une couche (21) en élastomère soit des propriétés de luminescence que ne possède pas tadite au moins une couche 21) en élastomère.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1. caractérisé en ce que ledit au moins un fil (212. 212') est réalisé en un matériau non élastomérique.
3. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un fil (212, 212') est choisi parmi un thermoplastique, un thermodurcissable, un textile, un métal, un alliage métallique ou un matériau composite, ce dernier pouvant en particulier être formé par un mélange des matériaux précités.
4. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit au moins un fil (212, 212') est un thermoplastique de type polyamide, par exemple du polyamide 6-6.. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un fil (212, 212') est réalisé en un matériau thermoplastique élastomérique comprenant au plus 60%, de préférence au plus 40%, en volume, d'élastomère, le thermoplastique formant alors la partie non élastomérique de ce matériau. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un fil (212. 212) est un matériau composite comprenant une partie élastomérique, la partie non élastomérique de ce matériau composite présentant alors soit une couleur différente de ladite au moins une couche en élastomère, so t des propriétés de luminescence que ne possède pas ladite au moins une couche en élastomère. 7. Dispositif selon rune des revendications précédentes, caractérisé en ce que edit au moins un fil (212, 212) comprend une molécule luminescente sensible aux ultraviolets. 8. Dispositif selon l'une des revendications Précédentes, caractensé en ce que ledit au moins un fil (212, 212') est agencé pour former au moins un 20 secteur d'anneau, par exemple un anneau, à une distance prédéterminée (d, constante de la surface extérieure (S',t 9. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit au moins un fil (212, 212') est par ailleurs agencé pour former des lignes s'étendant vers le volume intérieur V à partir dudit au moins un secteur d'anneau. 10 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé on ce qu'il comprend une pâte coloréeet/ou un azurant optique luminescent dans le 30 logement (211, 211 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes. caractérisé en ce qu'il comprend un empilement (20) comportant ladite au moins une couche (21) en élastomère et au moins une coupelle (22) réalisée en un matériau non élastomère plus rigide que l'élastomère formant ladite au moins une couche (21) en élastomère, l'empilement (20) définissant alors ledit volume intérieur (Virt) délimité par sa surface extérieure Sext) n'appartenant pas au volumeintérieur (\int), ledit au moins un fil (212) présentant par ailleurs soit une couleur différente de ladite au moins une coupelle (22) soit des propriétés de luminescence que ne possède pas ladite au moins une coupelle (2). 12. Dispositif selon la revendication précédente. caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de couches (21) en élastomère agencées en alternance avec une pluralité de coupelles (22) toutes réalisées en un matériau non élastomère plus rigide que l'élastomère formant les différentes couches (21) en élastomère, le matériau formant ledit au moins un fil (212, 212) présentant soit une couleur différente des couches (21) et coupelles (22) soit des propriétés de luminescence que ne possèdent pas ces couches (21) et coupelles (22). 13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un autre fil (212') inséré dans un autre logement (211). différent dudit au moins un logement (211) et, agencé dans la ou l'une des couches en élastomère, au sein du volume intérieur (Vin) à une distance (d. d' ; D. D') prédéterminée de la surface extérieure (S'). ledit au moins un autre fil (212') étant réalisé en un matériau comportant une partie non élastomérique présentant soit une couleur différente de ladite au moins une couche (21) en élastomère et, le cas échéant, de ladite au moins une coupelle (22) soit des propriétés de luminescence que ne possède pas ladite au moins une couche (21) en élastomère et, le cas échéant, ladite au moins une coupelle (22). 25 14. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit au moins un autre logement (211') est situé à une distance prédéterminée (D; D') de la surace extérieure (Sext) différente de la distance prédéterminée (d ; d') entre ledit au moins un logement (211) et la surface extérieure (Set). 15. Dispositif selon la revendication précédente; caractérisé en ce que les logements (211, 211') sont situés .dans la même couche en élastomère. 10. Dispositif (203, 204) selon la revendication précédente, caractérisé en 35 ce que :es logements (211, 211') sont situés dans des couches en élastomère différentes, ledit au moins un autre logement (211') étant situé à une distance prédéterminée (d ; d') de la surface extérieure (Se:<) identique à la distanceprédéterminée extérieure (Se entre ledit au moins un Io ement (211) et la surface 17. Utilisation d'un dispositif (203, 204, 205. 206, 207) monté entre deux pièce (201 202) d'un aéronef à voilure tournante qui sont susceptibles de subir un mouvement relatif répété. pour déterminer le niveau d'endommagement par fatigue dudit dispositif.