WO2013026963A1 - Helicopter rotor system, and helicopter including such a rotor system - Google Patents

Helicopter rotor system, and helicopter including such a rotor system Download PDF

Info

Publication number
WO2013026963A1
WO2013026963A1 PCT/FR2011/051968 FR2011051968W WO2013026963A1 WO 2013026963 A1 WO2013026963 A1 WO 2013026963A1 FR 2011051968 W FR2011051968 W FR 2011051968W WO 2013026963 A1 WO2013026963 A1 WO 2013026963A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
pitch
blades
head
control device
Prior art date
Application number
PCT/FR2011/051968
Other languages
French (fr)
Inventor
René Félix Charles KOKKELINK
Original Assignee
Kokkelink Rene Felix Charles
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kokkelink Rene Felix Charles filed Critical Kokkelink Rene Felix Charles
Priority to PCT/FR2011/051968 priority Critical patent/WO2013026963A1/en
Publication of WO2013026963A1 publication Critical patent/WO2013026963A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/52Tilting of rotor bodily relative to fuselage
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H27/00Toy aircraft; Other flying toys
    • A63H27/12Helicopters ; Flying tops
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00Type of UAV
    • B64U10/10Rotorcrafts
    • B64U10/17Helicopters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20Rotors; Rotor supports

Definitions

  • Helicopter rotor system and helicopter comprising such a rotor system
  • the present invention relates to a helicopter rotor system, of the type comprising a rotor shaft extending along a main axis, a rotor hub for supporting variable pitch blades forming with the rotor hub a rotor having a rotor axis.
  • rotor the rotor hub being coupled to the rotor shaft and articulated with respect to the rotor shaft so as to be inclined relative to the rotor shaft, and a pitch control device for varying the pitch of blades.
  • the pitch control device allows collective pitch control to change the pitch of each blade steadily over a revolution of the rotor to control the vertical movement of the helicopter.
  • the pitch control device provides cyclic pitch control varying the pitch of each blade so that it varies cyclically or sinusoidally over a revolution of the rotor to control the horizontal movement of the helicopter.
  • the cyclic pitch control changes the lift of the blades so that a first zone of the rotor disk described by the rotating blades has a higher lift than a second zone of the rotor disk. The difference in lift tends to tilt the rotor which allows the horizontal movement of the helicopter.
  • Helicopters and in particular radio-controlled helicopters, are difficult to maneuver.
  • An object of the invention is to provide a helicopter rotor system for a stable flight and precise control, and which is simple to perform and inexpensive.
  • the invention proposes a helicopter rotor system comprising a rotor shaft extending along a main axis, a rotor head for supporting variable pitch blades, the rotor head being coupled to the shaft. rotor and articulated with respect to the rotor shaft so as to be inclined with respect to the rotor shaft, and a pitch control device for varying the pitch of the blades, characterized in that it comprises a tilt control device for imposing an inclination to the rotor head.
  • the rotor system comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination: -
  • the inclination control device is coupled to the pitch control device so that the inclination imposed on the rotor head is a function of the cyclic pitch imposed on the blades;
  • the inclination control device is provided for inclining the rotor head in the opposite direction of a moment induced by a lift imbalance resulting from the cyclic pitch of the blades;
  • the inclination control device and the pitch control device are adjustable so as to adjust the relation between the inclination at the rotor head and the cyclic pitch imposed on the blades;
  • the pitch control device comprises a swashplate, a modification of the inclination of the swashplate with respect to the main axis which modifies the cyclic pitch of the vanes and an axial displacement of the swashplate along the main axis modifying the not collective blades;
  • the pitch control device comprises a transmission mechanism for converting a shift of the swashplate into a pitch change of each blade
  • the transmission mechanism comprises a transmission support disposed along the drive shaft and, for each blade, a transmission lever pivotally mounted on the transmission support, the axial position of the transmission support along the transmission shaft; rotor shaft being adjustable;
  • the tilt control device comprises at least one tilt rod connecting a rotating ring of the swashplate to the rotor head;
  • the rotor head comprises at least one arm for supporting a blade, the tilt rod is connected to the arm by a ball joint;
  • the rotor head is slidably mounted axially with respect to the rotor shaft; - The rotor head is articulated on a head support mounted to slide axially on the rotor shaft;
  • the pitch control device makes it possible to modify the collective pitch of the blades
  • the invention also relates to a helicopter comprising a rotor system as defined above.
  • the invention also relates to a helicopter rotor head for mounting variable pitch rotor blades, comprising a rotor hub comprising arms each for mounting a respective blade to rotate about a blade axis, and at least one ball joint slidably mounted on the rotor hub along a blade axis.
  • FIGS. 1 to 3 are schematic side views of a helicopter rotor system according to the invention, in different configurations;
  • FIG. 4 is a schematic view illustrating helicopters with a rotor head according to the invention with different settings.
  • FIG. 5 is a schematic detail view of a rotor system according to a variant of the invention.
  • the rotor system 2 illustrated in FIGS. 1-3 is a helicopter main rotor system intended to provide lift and propulsion for a helicopter.
  • the rotor system 2 comprises a rotor 3 comprising a rotor head 4 and a plurality of variable pitch blades 6 mounted on the rotor head 4 and extending from the rotor head 4. Only the blade roots 7 of the blades 6 are visible in Figures 1 to 3.
  • the rotor 3 has a rotor axis R-R around which the blades 6 are distributed.
  • the blades 6 extend from the rotor head 4 substantially radially relative to the rotor axis R-R. In rotation, the blades 6 describe a rotor disc of axis the rotor axis R-R.
  • the rotor 3 comprises two diametrically opposed blades 6.
  • the rotor comprises more than two blades, for example three blades, four blades or more.
  • the rotor system 2 comprises a rotor shaft 8 extending along a principal axis AA for the rotational driving of the rotor 3, the rotor head 4 being coupled to the rotor shaft 8 by being of varying inclination relative to the rotor shaft 8. to the rotor shaft 8, a pitch control device 12 for varying pitch of the blades, and a tilt control device 14 for varying the inclination of the rotor head relative to the rotor shaft. rotor 8.
  • the rotor shaft 8 is provided to be rotated about the main axis A-A to drive the rotor 3 in rotation.
  • the rotor head 4 supports each blade 6.
  • Each blade 6 extends radially substantially along a blade axis B-B.
  • Each blade 6 is supported by the rotor head 4 to rotate about its blade axis B-B.
  • the rotation of each blade 6 around its blade axis B-B changes the pitch of the blade.
  • a pitch change of a blade changes its angle of incidence during the rotation of the blades 6, and therefore its lift.
  • the BB blade axes are concurrent and intersect the RR rotor axis. In the example shown, the blade axes BB are merged.
  • the rotor head 4 is coupled to the rotor shaft 8 so as to be rotated by the rotor shaft 8 and articulated with respect to the rotor shaft 8 so as to be able to tilt relative to the rotor shaft 8. rotor shaft 8.
  • the rotor head 4 is rotatable relative to the rotor shaft 8 about an axis of articulation C-C perpendicular to the main axis A-A.
  • the rotor system 2 comprises a head support 16 slidably mounted at an upper end of the rotor shaft 8 along the main axis AA, the rotor head 4 being rotatably mounted on the head support 16 about the axis.
  • articulation CC via a hinge shaft 18 extending along the hinge axis CC.
  • the head support 16 is slidably mounted along the rotor shaft 8 along the main axis A-A.
  • the rotor head 4 is itself sliding relative to the rotor shaft 8 along the main axis A-A.
  • the rotor head 4 comprises a rotor hub 10 having a central portion 19 and arms 20 extending radially from the central portion 19, here two arms 20, each arm 20 supporting a respective blade 6 rotated around its BB blade axis.
  • the rotor head 4 comprises blade fasteners 22 each for mounting a blade 6 on a respective arm of the rotor hub 10.
  • Each blade attachment 22 is rotatably mounted on an arm 20 about the blade axis BB.
  • Each blade attachment 22 is provided for attachment of a blade root 7.
  • Each blade attachment 22 comprises a clevis defined by two cheeks delimiting between them a receiving space of the blade root 7.
  • Each blade attachment 22 comprises a control finger 24 eccentric with respect to the blade axis B-B.
  • a single control finger 24 (left) is visible in Figure 1 the other being hidden. The displacement of the control finger 24 makes it possible to modify the angular position of the blade attachment 22 around the blade axis B-B and therefore the pitch of the corresponding blade 6.
  • the pitch control device 12 comprises a swash plate 26 comprising a non-rotating ring 28 and a rotating ring 30 surrounding the main shaft 8.
  • the non-rotating ring 28 and the rotating ring 30 are articulated on the rotor shaft 8 by via a ball 32 so as to be inclined with respect to the rotor shaft 8 and slide axially along the rotor shaft 8.
  • the non-rotating crown 28 and the rotating crown 30 bow and slide together and thereafter we will speak of inclination and sliding of the plateau cyclic 26 for designating the inclination and the sliding of the non-rotating crown 28 and the rotating ring 30
  • the rotating ring 30 is integral in rotation with the rotor shaft 8.
  • the non-rotating ring 28 is locked in rotation about the main axis AA by a locking device 34 comprising a pin 36 integral with the non-rotating ring 28 is sliding in a guide 38 intended to be fixed on the structure of the helicopter.
  • the pitch control device 12 comprises control rods 40, here two control rods 40, each comprising one of its ends hinged to the non-rotating crown 28 by means of a control ball joint, and the other of its end intended to be connected to an actuator, for example a servomotor.
  • the displacement of the control rods 40 makes it possible to control the inclination of the swashplate 26 with respect to the rotor shaft 8.
  • the pitch control device 12 comprises a transmission mechanism 44 connecting the rotating ring gear 30 to the blades 6 so as to convert the movements of the rotating ring gear 30 relative to the rotor shaft 8 into a rotation of each blade 6 around its BB blade axis.
  • the transmission mechanism 44 comprises for each blade 6 a transmission assembly 46 comprising a return lever 48 pivotally mounted relative to the rotor shaft 8 around a return axis EE and having one of its ends connected by a first transmission link 50 to the rotating ring 30 and the other of its end connected by a second transmission rod 52 to the control finger of the blade attachment.
  • the return levers 48 are arranged on either side of the rotor shaft 8 symmetrically.
  • a return lever 48 is in front of the other and in front of the rotor shaft 8 in FIGS. 1 to 3, the other return lever 48 passing behind the rotor shaft 8.
  • each lever is perpendicular to the main axis A-A while being offset with respect thereto so that the main axis A-A does not cross the return axes E-E.
  • the return axes are arranged on both sides of the main axis A-A symmetrically.
  • each transmission assembly 46 connects a portion of the rotating ring 30 to a blade 6 substantially diametrically opposite to the main axis AA.
  • the transmission mechanism 44 comprises a transmission support 54 fixed on the rotor shaft 8 axially between the swashplate 26 and the rotor hub 10.
  • Each deflection lever 48 is rotatably mounted about its return axis EE on the support of FIG. transmission 54.
  • the tilt control device 14 comprises at least one tilt rod 56, here two tilt rods 56.
  • Each tilt rod 56 has one of its ends connected to the rotating ring 30 and the other to the rotor hub 10 so as to convert an inclination of the rotating ring 30 to a corresponding inclination of the rotor head 4.
  • the ends of each inclination rod 56 are connected to the rotating ring 30 and the rotor hub 10 by ball joints.
  • each tilt rod 56 is arranged so that the rotor hub 10 inclines in the same direction as the swashplate 26.
  • each tilt rod 56 connects an arm 20 of the rotor hub 10 to a portion of the rotating ring 30 located in the same radial direction with respect to the main axis AA.
  • the rotor system includes a return mechanism 58 for biasing the rotor head 4 into a rest configuration shown in FIG.
  • the return mechanism 58 is configured to return the hub support 16 axially downwardly along the rotor shaft 8.
  • the return mechanism 58 comprises at least one return assembly 60, here two return assemblies 60, each comprising a return rod 62 fixed on the hub support 16 sliding through the transmission support 54 and a return spring 64 disposed along the return rod 62 so as to return the hub support towards the transmission support 54.
  • the rotor shaft 8 is rotated by a motor (not shown).
  • the rotor shaft 8 drives the rotor head 4 in rotation about the rotor axis R-R.
  • the blades 6 rotate by describing a rotor disc around the rotor axis R-R, which provides lift for the helicopter.
  • the non-rotating crown 28 remains stationary in rotation around the main axis A-A and the rotating ring 30 rotates with the rotor head 4 in rotation about the main axis A-A.
  • the displacement of the control rods 40 makes it possible to control the axial sliding of the swashplate 26 along the rotor shaft 8 and its inclination with respect to the rotor shaft 8.
  • the swash plate 26 In a rest position shown in Figure 1, the swash plate 26 is lowered along the rotor shaft 8 and aligned with the main axis AA.
  • the pitch of the blades 6 is low and the blades 6 provide a lift that is not sufficient to maintain the helicopter in lift. The helicopter descends vertically or stays on the ground.
  • the swashplate 26 is mounted along the rotor shaft 8 while remaining aligned with the main axis A-A.
  • the axial displacement of the rotary current 30 is converted by the transmission mechanism 44 into an identical traction of the control fingers 20 downwards relative to the rotor hub 10.
  • the blades 6 are pivoted so that their pitch is increased relative to the rest position of Figure 1.
  • the blades 6 generate sufficient lift to keep the helicopter in lift.
  • the helicopter maintains its altitude or climbs vertically.
  • Such axial displacement of the swashplate 26 is controlled collective pitch of the blades 6: the pitch change of each blade 6 is identical on a rotor turn.
  • the swashplate 26 is inclined with respect to the rotor shaft 8 by an angle ⁇ (to the right in FIG. 3).
  • each blade 6 varies according to its angular position around the main axis A-A. On a rotor revolution, the pitch of a blade 6 varies cyclically or sinusoidally. The inclination of the swashplate 26 controls the cyclic pitch of the blades 6.
  • the rotor 3 Because of the cyclic pitch of the blades 6, the rotor 3 generates an unbalanced lift, the lift being greater in the high pitch zone of the blades 6 and lower in the reduced lift zone of the blades 6. This difference in lift induces a moment on the rotor 3 which tends to tilt in such a way that the high lift zone is raised and the reduced lift zone is lowered.
  • the pitch of the blade 6 on the left in FIG. 3 is smaller than the pitch of the blade on the right in FIG. 3, and the rotor 3 is tilted to the left because of the imbalance of lift. Due to the presence of the transmission mechanism 44 which includes return levers 48, the rotor 3 tends to tilt due to cyclic pitch in the opposite direction of the swashplate 26.
  • the inclination control device 14 acts on the rotor head and imposes on the rotor head 4, and thus on the rotor 3, an inclination with respect to the main axis A-A.
  • the inclination control device 14 counteracts the moment induced by the cyclic pitch of the blades 6.
  • the tilt rods 56 are arranged so that the inclination control device 14 inclines the rotor 3 in the opposite direction of the moment induced by the cyclic pitch.
  • the tilt control device 14 is coupled to the pitch control device 12.
  • the tilt rods 56 are connected to the rotating ring 30 such that the inclination of the rotor 3 is a function of the collective pitch imposed on the blades 6 .
  • the relationship between the inclination of the rotor 3 and the cyclic pitch of the blades 6 can be adjusted.
  • the ball 70 connecting each tilt rod 56 to the rotor hub 10 is slidably mounted along the arm 20 corresponding to the blade axis B-B.
  • the adjusting device comprises an adjusting member 72 for controlling the axial position of the ball joint along the arm.
  • the adjusting member 72 comprises a fixed portion 74 integral with the arm 20 and a movable portion 76 integral with the ball joint.
  • the adjustment member 72 is manually actuated, the fixed portion 74 and the movable portion 76 comprising, for example, complementary threads enabling the screw to adjust the relative axial position of the fixed part 74 and the moving part. 76 and block them together.
  • the adjustment member 72 defines an actuator that can generate a displacement force of the movable portion 76 relative to the fixed portion 74.
  • the adjustment member 72 is for example of the fluidic cylinder type, including hydraulic.
  • the fixed portion 74 and the movable portion 76 define between them a sealed chamber and the regulator 72 comprises a conduit 78 for supplying the chamber with fluid under pressure.
  • the fixed portion 74 is integral with the rotor hub 10, more particularly with the central portion 19 thereof.
  • the axial position of the transmission medium 54 along the rotor shaft 8 is adjustable.
  • a modification of the axial position of the transmission support 54 along the rotor shaft 8 modifies the relationship between the pitch of the blades and the inclination of the swashplate 26.
  • the inclination of the rotor disk in the opposite direction of the inclination moment induced by the cyclic pitch of the blades makes it possible to obtain a particularly lively and pleasant behavior of the helicopter, without delay during the commands of horizontal displacement of the helicopter, while keeping a helicopter with good stability that is easy to fly.
  • Tilt control is simple and inexpensive.
  • the invention applies to helicopters of all sizes and in particular to modeled radio-controlled helicopters.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

The invention relates to a helicopter rotor system and to a helicopter including such a rotor system. Said rotor system has a rotor shaft (8) extending along a main axis, a rotor head (4) for supporting variable-pitch blades (6), the rotor head (4) being attached to the rotor shaft (8) and hinged relative to the rotor shaft (8) so as to be capable of tilting relative to the rotor shaft (8), and a pitch-controlling device (12) for varying the pitch of the blades (6). According to one aspect of the invention, the system includes a tilt-controlling device (14) for imparting a tilt to the rotor head (4).

Description

Système de rotor d'hélicoptère et hélicoptère comprenant un tel système de rotor Helicopter rotor system and helicopter comprising such a rotor system
La présente invention concerne un système de rotor d'hélicoptère, du type comprenant un arbre de rotor s'étendant suivant un axe principal, un moyeu de rotor pour supporter des pales à pas variable formant avec le moyeu de rotor un rotor présentant un axe de rotor, le moyeu de rotor étant accouplé à l'arbre de rotor et articulé par rapport à l'arbre de rotor de manière à pouvoir s'incliner par rapport à l'arbre de rotor, et un dispositif de commande de pas pour faire varier le pas de pales. The present invention relates to a helicopter rotor system, of the type comprising a rotor shaft extending along a main axis, a rotor hub for supporting variable pitch blades forming with the rotor hub a rotor having a rotor axis. rotor, the rotor hub being coupled to the rotor shaft and articulated with respect to the rotor shaft so as to be inclined relative to the rotor shaft, and a pitch control device for varying the pitch of blades.
Le dispositif de commande de pas permet une commande de pas collectif afin de modifier le pas de chaque pale de manière constante sur un tour du rotor pour commander le déplacement vertical de l'hélicoptère.  The pitch control device allows collective pitch control to change the pitch of each blade steadily over a revolution of the rotor to control the vertical movement of the helicopter.
Le dispositif de commande de pas permet une commande de pas cyclique modifiant le pas de chaque pale de manière qu'il varie de manière cyclique ou sinusoïdale sur un tour du rotor pour commander le déplacement horizontal de l'hélicoptère. La commande de pas cyclique modifie la portance des pales de telle manière qu'une première zone du disque rotor décrit par les pales en rotation possède une portance plus élevée qu'une deuxième zone du disque rotor. La différence de portance tend à faire basculer le rotor ce qui permet le déplacement horizontal de l'hélicoptère.  The pitch control device provides cyclic pitch control varying the pitch of each blade so that it varies cyclically or sinusoidally over a revolution of the rotor to control the horizontal movement of the helicopter. The cyclic pitch control changes the lift of the blades so that a first zone of the rotor disk described by the rotating blades has a higher lift than a second zone of the rotor disk. The difference in lift tends to tilt the rotor which allows the horizontal movement of the helicopter.
Les hélicoptères, et en particulier les hélicoptères radiocommandés, sont difficiles à manœuvrer. Afin d'améliorer la stabilité d'un hélicoptère, il est possible de munir la tête de rotor de barres stabilisatrices ou « barres de Bell » qui stabilisent la tête de rotor par effet gyroscopique. Il est également possible de munir l'hélicoptère de gyroscopes pour mesurer l'inclinaison de l'hélicoptère et d'un système électronique d'assistance au pilotage. Néanmoins, ces solutions sont complexes et coûteuses.  Helicopters, and in particular radio-controlled helicopters, are difficult to maneuver. In order to improve the stability of a helicopter, it is possible to provide the rotor head with stabilizer bars or "Bell bars" which stabilize the rotor head by gyroscopic effect. It is also possible to equip the helicopter with gyroscopes to measure the inclination of the helicopter and an electronic flight control system. Nevertheless, these solutions are complex and expensive.
Un but de l'invention est de proposer un système de rotor d'hélicoptère permettant un vol stable et un pilotage précis, et qui soit simple à réaliser et peu coûteuse.  An object of the invention is to provide a helicopter rotor system for a stable flight and precise control, and which is simple to perform and inexpensive.
A cet effet, l'invention propose un système de rotor d'hélicoptère comprenant un arbre de rotor s'étendant suivant un axe principal, une tête de rotor pour supporter des pales à pas variable, la tête de rotor étant accouplée à l'arbre de rotor et articulée par rapport à l'arbre de rotor de manière à pouvoir s'incliner par rapport à l'arbre de rotor, et un dispositif de commande de pas pour faire varier le pas de pales, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de commande d'inclinaison permettant d'imposer une inclinaison à la tête de rotor.  For this purpose, the invention proposes a helicopter rotor system comprising a rotor shaft extending along a main axis, a rotor head for supporting variable pitch blades, the rotor head being coupled to the shaft. rotor and articulated with respect to the rotor shaft so as to be inclined with respect to the rotor shaft, and a pitch control device for varying the pitch of the blades, characterized in that it comprises a tilt control device for imposing an inclination to the rotor head.
Selon d'autre mode de réalisation, le système de rotor comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivant, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le dispositif de commande d'inclinaison est couplé au dispositif de commande de pas de manière que l'inclinaison imposée à la tête de rotor est fonction du pas cyclique imposé aux pales ; According to another embodiment, the rotor system comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination: - The inclination control device is coupled to the pitch control device so that the inclination imposed on the rotor head is a function of the cyclic pitch imposed on the blades;
- le dispositif de commande d'inclinaison est prévu pour incliner la tête de rotor en sens opposé d'un moment induit par un déséquilibre de portance résultant du pas cyclique des pales ;  - The inclination control device is provided for inclining the rotor head in the opposite direction of a moment induced by a lift imbalance resulting from the cyclic pitch of the blades;
- le dispositif de commande d'inclinaison et le dispositif de commande de pas sont réglables de manière à ajuster la relation entre l'inclinaison à la tête de rotor et le pas cyclique imposés aux pales ;  the inclination control device and the pitch control device are adjustable so as to adjust the relation between the inclination at the rotor head and the cyclic pitch imposed on the blades;
- le dispositif de commande de pas comprend un plateau cyclique, une modification de l'inclinaison du plateau cyclique par rapport à l'axe principal modifiant le pas cyclique des pales et un déplacement axial du plateau cyclique le long de l'axe principal modifiant le pas collectif des pales ;  the pitch control device comprises a swashplate, a modification of the inclination of the swashplate with respect to the main axis which modifies the cyclic pitch of the vanes and an axial displacement of the swashplate along the main axis modifying the not collective blades;
- le dispositif de commande de pas comprend un mécanisme de transmission pour convertir un déplacement du plateau cyclique en un changement du pas de chaque pale ;  the pitch control device comprises a transmission mechanism for converting a shift of the swashplate into a pitch change of each blade;
- le mécanisme de transmission comprend un support de transmission disposé le long de l'arbre d'entraînement et, pour chaque pale, un levier de transmission monté pivotant sur le support de transmission, la position axiale du support de transmission le long de l'arbre de rotor étant réglable ;  the transmission mechanism comprises a transmission support disposed along the drive shaft and, for each blade, a transmission lever pivotally mounted on the transmission support, the axial position of the transmission support along the transmission shaft; rotor shaft being adjustable;
- le dispositif de commande d'inclinaison comprend au moins un bielle d'inclinaison reliant une couronne tournante du plateau cyclique à la tête de rotor ;  - The tilt control device comprises at least one tilt rod connecting a rotating ring of the swashplate to the rotor head;
- la tête de rotor comprend au moins un bras pour supporter une pale, la bielle d'inclinaison est reliée au bras par une rotule ;  - The rotor head comprises at least one arm for supporting a blade, the tilt rod is connected to the arm by a ball joint;
- la tête de rotor est montée coulissante axialement par rapport à l'arbre de rotor ; - la tête de rotor est articulée sur un support de tête monté coulissant axialement sur l'arbre de rotor ;  the rotor head is slidably mounted axially with respect to the rotor shaft; - The rotor head is articulated on a head support mounted to slide axially on the rotor shaft;
- le dispositif de commande de pas permet de modifier le pas collectif des pales ; the pitch control device makes it possible to modify the collective pitch of the blades;
- il comprend des pales montées sur la tête de rotor. it comprises blades mounted on the rotor head.
L'invention concerne également un hélicoptère comprenant système de rotor tel que défini ci-dessus.  The invention also relates to a helicopter comprising a rotor system as defined above.
L'invention concerne encore une tête de rotor d'hélicoptère pour le montage de pales de rotor à pas variable, comprenant un moyeu de rotor comprenant des bras chacun pour le montage d'une pale respective à rotation autour d'un axe de pale, et au moins une rotule montée coulissante sur le moyeu de rotor suivant un axe de pale. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : The invention also relates to a helicopter rotor head for mounting variable pitch rotor blades, comprising a rotor hub comprising arms each for mounting a respective blade to rotate about a blade axis, and at least one ball joint slidably mounted on the rotor hub along a blade axis. The invention and its advantages will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawings, in which:
- les Figures 1 à 3 sont des vues schématiques de côté d'un système de rotor d'hélicoptère selon l'invention, dans différentes configurations ;  - Figures 1 to 3 are schematic side views of a helicopter rotor system according to the invention, in different configurations;
- la Figure 4 est une vue schématique illustrant des hélicoptères munis d'une tête de rotor conformes à l'invention avec différents réglages ; et  - Figure 4 is a schematic view illustrating helicopters with a rotor head according to the invention with different settings; and
- la Figure 5 est une vue schématique de détail d'un système de rotor selon une variante de l'invention.  - Figure 5 is a schematic detail view of a rotor system according to a variant of the invention.
Le système de rotor 2 illustré sur les Figures 1 à 3 est un système de rotor principal d'hélicoptère prévu pour assurer la sustentation et la propulsion d'un hélicoptère.  The rotor system 2 illustrated in FIGS. 1-3 is a helicopter main rotor system intended to provide lift and propulsion for a helicopter.
Le système de rotor 2 comprend un rotor 3 comprenant une tête de rotor 4 et plusieurs pales 6 à pas variable montées sur la tête de rotor 4 et s'étendant à partir de la tête de rotor 4. Seuls les pieds de pale 7 des pales 6 sont visibles sur les Figures 1 à 3.  The rotor system 2 comprises a rotor 3 comprising a rotor head 4 and a plurality of variable pitch blades 6 mounted on the rotor head 4 and extending from the rotor head 4. Only the blade roots 7 of the blades 6 are visible in Figures 1 to 3.
Le rotor 3 présente un axe de rotor R-R autour duquel les pales 6 sont réparties. The rotor 3 has a rotor axis R-R around which the blades 6 are distributed.
Les pales 6 s'étendent à partir de la tête de rotor 4 sensiblement radialement par rapport à l'axe de rotor R-R. En rotation, les pales 6 décrivent un disque rotor d'axe l'axe de rotor R-R. The blades 6 extend from the rotor head 4 substantially radially relative to the rotor axis R-R. In rotation, the blades 6 describe a rotor disc of axis the rotor axis R-R.
Dans l'exemple illustré, le rotor 3 comprend deux pales 6 diamétralement opposées. En variante, le rotor comprend plus de deux pales, par exemple trois pales, quatre pales ou plus.  In the example shown, the rotor 3 comprises two diametrically opposed blades 6. Alternatively, the rotor comprises more than two blades, for example three blades, four blades or more.
Le système rotor 2 comprend un arbre de rotor 8 s'étendant suivant un axe principal A-A pour l'entraînement en rotation du rotor 3, la tête de rotor 4 étant accouplée à l'arbre de rotor 8 en étant d'inclinaison variable par rapport à l'arbre de rotor 8, un dispositif de commande de pas 12 pour faire varier le pas des pales, et un dispositif de commande d'inclinaison 14 pour faire varier l'inclinaison de la tête de rotor par rapport à l'arbre de rotor 8.  The rotor system 2 comprises a rotor shaft 8 extending along a principal axis AA for the rotational driving of the rotor 3, the rotor head 4 being coupled to the rotor shaft 8 by being of varying inclination relative to the rotor shaft 8. to the rotor shaft 8, a pitch control device 12 for varying pitch of the blades, and a tilt control device 14 for varying the inclination of the rotor head relative to the rotor shaft. rotor 8.
L'arbre de rotor 8 est prévu pour être entraîné en rotation autour de l'axe principal A-A pour entraîner le rotor 3 en rotation.  The rotor shaft 8 is provided to be rotated about the main axis A-A to drive the rotor 3 in rotation.
La tête de rotor 4 supporte chaque pale 6. Chaque pale 6 s'étend radialement sensiblement suivant un axe de pale B-B. Chaque pale 6 est supportée par la tête de rotor 4 à rotation autour de son axe de pale B-B. La rotation de chaque pale 6 autour de son axe de pale B-B modifie le pas de la pale. Un changement du pas d'une pale modifie son angle d'incidence lors de la rotation des pales 6, et donc sa portance.  The rotor head 4 supports each blade 6. Each blade 6 extends radially substantially along a blade axis B-B. Each blade 6 is supported by the rotor head 4 to rotate about its blade axis B-B. The rotation of each blade 6 around its blade axis B-B changes the pitch of the blade. A pitch change of a blade changes its angle of incidence during the rotation of the blades 6, and therefore its lift.
Les axes de pale B-B sont concourants et coupent l'axe de rotor R-R. Dans l'exemple illustré, les axes de pale B-B sont confondus. La tête de rotor 4 est accouplée à l'arbre de rotor 8 de manière à être entraîné à rotation par l'arbre de rotor 8 et articulée par rapport à l'arbre de rotor 8 de manière à pourvoir s'incliner par rapport à l'arbre de rotor 8. The BB blade axes are concurrent and intersect the RR rotor axis. In the example shown, the blade axes BB are merged. The rotor head 4 is coupled to the rotor shaft 8 so as to be rotated by the rotor shaft 8 and articulated with respect to the rotor shaft 8 so as to be able to tilt relative to the rotor shaft 8. rotor shaft 8.
Dans l'exemple illustré, la tête de rotor 4 est rotative par rapport à l'arbre de rotor 8 autour d'un axe d'articulation C-C perpendiculaire à l'axe principal A-A. Le système de rotor 2 comprend un support de tête 16 monté coulissant à une extrémité supérieure de l'arbre de rotor 8 suivant l'axe principal A-A, la tête de rotor 4 étant monté rotative sur le support de tête 16 autour de l'axe d'articulation C-C par l'intermédiaire d'un arbre d'articulation 18 s'étendant suivant l'axe d'articulation C-C.  In the example shown, the rotor head 4 is rotatable relative to the rotor shaft 8 about an axis of articulation C-C perpendicular to the main axis A-A. The rotor system 2 comprises a head support 16 slidably mounted at an upper end of the rotor shaft 8 along the main axis AA, the rotor head 4 being rotatably mounted on the head support 16 about the axis. articulation CC via a hinge shaft 18 extending along the hinge axis CC.
Le support de tête 16 est monté coulissant le long de l'arbre de rotor 8 suivant l'axe principal A-A. Ainsi, la tête de rotor 4 est elle-même coulissante par rapport à l'arbre de rotor 8 suivant l'axe principal A-A.  The head support 16 is slidably mounted along the rotor shaft 8 along the main axis A-A. Thus, the rotor head 4 is itself sliding relative to the rotor shaft 8 along the main axis A-A.
La tête de rotor 4 comprend un moyeu de rotor 10 possédant une partie centrale 19 et des bras 20 s'étendant radialement à partir de la partie centrale 19, ici deux bras 20, chaque bras 20 supportant une pale 6 respective à rotation autour de son axe de pale B-B.  The rotor head 4 comprises a rotor hub 10 having a central portion 19 and arms 20 extending radially from the central portion 19, here two arms 20, each arm 20 supporting a respective blade 6 rotated around its BB blade axis.
La tête de rotor 4 comprend des attaches de pales 22 chacune pour le montage d'une pale 6 sur un bras 20 respectif du moyeu de rotor 10. Chaque attache de pale 22 est montée rotative sur un bras 20 autour de l'axe de pale B-B.  The rotor head 4 comprises blade fasteners 22 each for mounting a blade 6 on a respective arm of the rotor hub 10. Each blade attachment 22 is rotatably mounted on an arm 20 about the blade axis BB.
Chaque attache de pale 22 est prévue pour la fixation d'un pied de pale 7. Chaque attache de pale 22 comprend un chape définie par de deux joues délimitant entre elles un espace de réception du pied de pale 7.  Each blade attachment 22 is provided for attachment of a blade root 7. Each blade attachment 22 comprises a clevis defined by two cheeks delimiting between them a receiving space of the blade root 7.
Chaque attache de pale 22 comprend un doigt de commande 24 excentré par rapport à l'axe de pale B-B. Un seul doigt de commande 24 (à gauche) est visible sur la Figure 1 l'autre étant masqué. Le déplacement du doigt de commande 24 permet de modifier la position angulaire de l'attache de pale 22 autour de l'axe de pale B-B et donc le pas de la pale 6 correspondante.  Each blade attachment 22 comprises a control finger 24 eccentric with respect to the blade axis B-B. A single control finger 24 (left) is visible in Figure 1 the other being hidden. The displacement of the control finger 24 makes it possible to modify the angular position of the blade attachment 22 around the blade axis B-B and therefore the pitch of the corresponding blade 6.
Le dispositif de commande de pas 12 comprend un plateau cyclique 26 comprenant une couronne non tournante 28 et une couronne tournante 30 entourant l'arbre principal 8. La couronne non tournante 28 et la couronne tournante 30 sont articulées sur l'arbre de rotor 8 par l'intermédiaire d'une rotule 32 de manière à pouvoir être inclinées par rapport à l'arbre de rotor 8 et coulisser axialement le long de l'arbre de rotor 8.  The pitch control device 12 comprises a swash plate 26 comprising a non-rotating ring 28 and a rotating ring 30 surrounding the main shaft 8. The non-rotating ring 28 and the rotating ring 30 are articulated on the rotor shaft 8 by via a ball 32 so as to be inclined with respect to the rotor shaft 8 and slide axially along the rotor shaft 8.
La couronne non tournante 28 et la couronne tournante 30 s'inclinent et coulissent conjointement et par la suite on parlera d'inclinaison et de coulissement du plateau cyclique 26 pour désigner l'inclinaison et le coulissement de la couronne non tournante 28 et de la couronne tournante 30 The non-rotating crown 28 and the rotating crown 30 bow and slide together and thereafter we will speak of inclination and sliding of the plateau cyclic 26 for designating the inclination and the sliding of the non-rotating crown 28 and the rotating ring 30
La couronne tournante 30 est solidaire en rotation de l'arbre de rotor 8. La couronne non tournante 28 est bloquée en rotation autour de l'axe principal A-A par un dispositif de blocage 34 comprenant un téton 36 solidaire de la couronne non tournante 28 est coulissant dans un guide 38 destiné à être fixé sur la structure de l'hélicoptère.  The rotating ring 30 is integral in rotation with the rotor shaft 8. The non-rotating ring 28 is locked in rotation about the main axis AA by a locking device 34 comprising a pin 36 integral with the non-rotating ring 28 is sliding in a guide 38 intended to be fixed on the structure of the helicopter.
Le dispositif de commande de pas 12 comprend des bielles de commande 40, ici deux bielles de commande 40, comprenant chacune une des ses extrémités articulée sur la couronne non tournante 28 par l'intermédiaire d'une rotule de commande, et l'autre de ses extrémité prévue pour être reliée à un actionneur, par exemple un servomoteur. Le déplacement des bielles de commande 40 permet de commander l'inclinaison du plateau cyclique 26 par rapport à l'arbre de rotor 8.  The pitch control device 12 comprises control rods 40, here two control rods 40, each comprising one of its ends hinged to the non-rotating crown 28 by means of a control ball joint, and the other of its end intended to be connected to an actuator, for example a servomotor. The displacement of the control rods 40 makes it possible to control the inclination of the swashplate 26 with respect to the rotor shaft 8.
Le dispositif de commande de pas 12 comprend un mécanisme de transmission 44 reliant la couronne tournante 30 aux pales 6 de manière à convertir les mouvements de la couronne tournante 30 par rapport à l'arbre de rotor 8 en une rotation de chaque pale 6 autour de son axe de pale B-B.  The pitch control device 12 comprises a transmission mechanism 44 connecting the rotating ring gear 30 to the blades 6 so as to convert the movements of the rotating ring gear 30 relative to the rotor shaft 8 into a rotation of each blade 6 around its BB blade axis.
Le mécanisme de transmission 44 comprend pour chaque pale 6 un ensemble de transmission 46 comprenant un levier de renvoi 48 monté pivotant par rapport à l'arbre de rotor 8 autour d'un axe de renvoi E-E et ayant une des ses extrémités reliée par une première bielle de transmission 50 à la couronne tournante 30 et l'autre de ses extrémité reliée par une deuxième bielle de transmission 52 au doigt de commande de l'attache de pale.  The transmission mechanism 44 comprises for each blade 6 a transmission assembly 46 comprising a return lever 48 pivotally mounted relative to the rotor shaft 8 around a return axis EE and having one of its ends connected by a first transmission link 50 to the rotating ring 30 and the other of its end connected by a second transmission rod 52 to the control finger of the blade attachment.
Les leviers de renvoi 48 sont disposés de part et d'autre de l'arbre de rotor 8 de manière symétrique. Un levier de renvoi 48 est se trouve devant l'autre et devant l'arbre de rotor 8 sur les Figures 1 à 3, l'autre levier de renvoi 48 passant derrière l'arbre de rotor 8.  The return levers 48 are arranged on either side of the rotor shaft 8 symmetrically. A return lever 48 is in front of the other and in front of the rotor shaft 8 in FIGS. 1 to 3, the other return lever 48 passing behind the rotor shaft 8.
L'axe de renvoi E-E de chaque levier est perpendiculaire à l'axe principal A-A tout en étant décalé par rapport à celui-ci de manière que l'axe principal A-A ne coupe par les axes de renvoi E-E. Les axes de renvoi sont disposés de part et d'autre de l'axe principale A-A de manière symétrique.  The return axis E-E of each lever is perpendicular to the main axis A-A while being offset with respect thereto so that the main axis A-A does not cross the return axes E-E. The return axes are arranged on both sides of the main axis A-A symmetrically.
La première bielle de transmission 50 de chaque ensemble de transmission 46 est reliée à chacune de la couronne tournante 30 et du levier de renvoi 48 par une rotule, et la deuxième bielle de transmission 52 est reliée à chacun du levier de renvoi 48 et du doigt de commande 22 par une rotule. Dans l'exemple illustré, chaque ensemble de transmission relie une portion de la couronne tournante 30 à une pale 6 sensiblement diamétralement opposée par rapport à l'axe principal A-A. The first transmission link 50 of each transmission assembly 46 is connected to each of the rotating ring 30 and the deflection lever 48 by a ball joint, and the second transmission rod 52 is connected to each of the return lever 48 and the finger 22 by a ball joint. In the illustrated example, each transmission assembly connects a portion of the rotating ring 30 to a blade 6 substantially diametrically opposite to the main axis AA.
Le mécanisme de transmission 44 comprend un support de transmission 54 fixé sur l'arbre de rotor 8 axialement entre le plateau cyclique 26 et le moyeu de rotor 10. Chaque levier de renvoi 48 est monté rotatif autour son axe de renvoi E-E sur le support de transmission 54.  The transmission mechanism 44 comprises a transmission support 54 fixed on the rotor shaft 8 axially between the swashplate 26 and the rotor hub 10. Each deflection lever 48 is rotatably mounted about its return axis EE on the support of FIG. transmission 54.
Le dispositif de commande d'inclinaison 14 comprend au moins une bielle d'inclinaison 56, ici deux bielles d'inclinaison 56. Chaque bielle d'inclinaison 56 a une de ses extrémités reliée la couronne tournante 30 et l'autre au moyeu de rotor 10 de façon à convertir une inclinaison de la couronne tournante 30 en une inclinaison correspondante de la tête de rotor 4. Les extrémités de chaque bielle d'inclinaison 56 sont reliées à la couronne tournante 30 et au moyeu de rotor 10 par des rotules.  The tilt control device 14 comprises at least one tilt rod 56, here two tilt rods 56. Each tilt rod 56 has one of its ends connected to the rotating ring 30 and the other to the rotor hub 10 so as to convert an inclination of the rotating ring 30 to a corresponding inclination of the rotor head 4. The ends of each inclination rod 56 are connected to the rotating ring 30 and the rotor hub 10 by ball joints.
Les bielles d'inclinaison 56 sont disposées de façon que le moyeu de rotor 10 s'incline dans le même sens que le plateau cyclique 26. Dans l'exemple illustré, chaque bielle d'inclinaison 56 relie un bras 20 du moyeu de rotor 10 à une portion de la couronne tournante 30 située dans la même direction radiale par rapport à l'axe principal A-A.  The tilt rods 56 are arranged so that the rotor hub 10 inclines in the same direction as the swashplate 26. In the illustrated example, each tilt rod 56 connects an arm 20 of the rotor hub 10 to a portion of the rotating ring 30 located in the same radial direction with respect to the main axis AA.
Le système de rotor comprend un mécanisme de rappel 58 pour rappeler la tête de rotor 4 dans une configuration de repos illustrée sur la Figure 1 . Le mécanisme de rappel 58 est configuré pour rappeler le support de moyeu 16 axialement vers le bas le long de l'arbre de rotor 8.  The rotor system includes a return mechanism 58 for biasing the rotor head 4 into a rest configuration shown in FIG. The return mechanism 58 is configured to return the hub support 16 axially downwardly along the rotor shaft 8.
Le mécanisme de rappel 58 comprend au moins un ensemble de rappel 60, ici deux ensembles de rappel 60, comprenant chacun un tige de rappel 62 fixée sur le support de moyeu 16 coulissant au travers du support de transmission 54 et un ressort de rappel 64 disposé le long de la tige de rappel 62 de manière à rappeler le support de moyeu vers le support de transmission 54.  The return mechanism 58 comprises at least one return assembly 60, here two return assemblies 60, each comprising a return rod 62 fixed on the hub support 16 sliding through the transmission support 54 and a return spring 64 disposed along the return rod 62 so as to return the hub support towards the transmission support 54.
En fonctionnement, l'arbre de rotor 8 est entraîné en rotation par un moteur (non représenté). L'arbre de rotor 8 entraîne la tête de rotor 4 en rotation autour de l'axe de rotor R-R. Les pales 6 tournent en décrivant un disque rotor autour de l'axe de rotor R-R, qui assure la sustentation de l'hélicoptère. La couronne non tournante 28 reste immobile en rotation autour de l'axe principal A-A et la couronne tournante 30 tourne avec la tête de rotor 4 en rotation autour de l'axe principal A-A.  In operation, the rotor shaft 8 is rotated by a motor (not shown). The rotor shaft 8 drives the rotor head 4 in rotation about the rotor axis R-R. The blades 6 rotate by describing a rotor disc around the rotor axis R-R, which provides lift for the helicopter. The non-rotating crown 28 remains stationary in rotation around the main axis A-A and the rotating ring 30 rotates with the rotor head 4 in rotation about the main axis A-A.
Le déplacement des bielles de commande 40 permet de commander le coulissement axial du plateau cyclique 26 le long de l'arbre de rotor 8 et son inclinaison par rapport à l'arbre de rotor 8. Dans une position de repos illustrée sur la Figure 1 , le plateau cyclique 26 est descendu le long de l'arbre de rotor 8 et aligné avec l'axe principal A-A. Le pas des pales 6 est faible et les pales 6 fournissent une portance qui ne suffit pas à maintenir l'hélicoptère en sustentation. L'hélicoptère descend verticalement ou reste au sol. The displacement of the control rods 40 makes it possible to control the axial sliding of the swashplate 26 along the rotor shaft 8 and its inclination with respect to the rotor shaft 8. In a rest position shown in Figure 1, the swash plate 26 is lowered along the rotor shaft 8 and aligned with the main axis AA. The pitch of the blades 6 is low and the blades 6 provide a lift that is not sufficient to maintain the helicopter in lift. The helicopter descends vertically or stays on the ground.
Dans une position de sustentation illustrée sur la Figure 2, le plateau cyclique 26 est monté le long de l'arbre de rotor 8 en restant alignée avec l'axe principal A-A. Le déplacement axial de la courante tournante 30 est converti par le mécanisme de transmission 44 en une traction identique des doigts de commande 20 vers le bas par rapport au moyeu de rotor 10. Il en résulte que les pales 6 sont pivotées de manière que leur pas est augmenté par rapport à la position de repos de la Figure 1 . Les pales 6 génèrent une portance suffisante pour maintenir l'hélicoptère en sustentation. L'hélicoptère maintien son altitude ou monte verticalement.  In a lift position illustrated in Figure 2, the swashplate 26 is mounted along the rotor shaft 8 while remaining aligned with the main axis A-A. The axial displacement of the rotary current 30 is converted by the transmission mechanism 44 into an identical traction of the control fingers 20 downwards relative to the rotor hub 10. As a result, the blades 6 are pivoted so that their pitch is increased relative to the rest position of Figure 1. The blades 6 generate sufficient lift to keep the helicopter in lift. The helicopter maintains its altitude or climbs vertically.
Un tel déplacement axial du plateau cyclique 26 est commande le pas collectif des pales 6 : la modification du pas de chaque pales 6 est identique sur un tour de rotor.  Such axial displacement of the swashplate 26 is controlled collective pitch of the blades 6: the pitch change of each blade 6 is identical on a rotor turn.
On remarquera que du fait de la présence des bielles d'inclinaison 56, un déplacement axial de la couronne non tournante 28 entraîne un déplacement axial de la tête de rotor. La tête de rotor 4 montée coulissante axialement par rapport à l'arbre de rotor 8 permet à la tête de rotor 4 d'accompagner le mouvement axial du plateau cyclique 26.  Note that due to the presence of tilt rods 56, an axial displacement of the non-rotating ring 28 causes an axial displacement of the rotor head. The rotor head 4 slidably mounted axially with respect to the rotor shaft 8 allows the rotor head 4 to accompany the axial movement of the swashplate 26.
Dans une configuration de déplacement horizontal illustrée sur la Figure 3, le plateau cyclique 26 est incliné par rapport à l'arbre de rotor 8 d'un angle a (vers la droite sur la Figure 3).  In a horizontal displacement configuration shown in FIG. 3, the swashplate 26 is inclined with respect to the rotor shaft 8 by an angle α (to the right in FIG. 3).
Du fait de l'inclinaison, les positions des ensembles de transmission 46 sont différentes et les doigts de commande 22 sont déplacés de manière différente. Le pas de la pale 6 à gauche sur la Figure 3 est différent du pas de la pale 6 à droite sur la Figure 3.  Due to the inclination, the positions of the transmission assemblies 46 are different and the control fingers 22 are moved differently. The pitch of the blade 6 on the left in FIG. 3 is different from the pitch of the blade 6 on the right in FIG. 3.
Le pas de chaque pale 6 varie en fonction de sa position angulaire autour de l'axe principal A-A. Sur un tour de rotor, le pas d'une pale 6 varie de manière cyclique ou sinusoïdale. L'inclinaison du plateau cyclique 26 commande le pas cyclique des pales 6.  The pitch of each blade 6 varies according to its angular position around the main axis A-A. On a rotor revolution, the pitch of a blade 6 varies cyclically or sinusoidally. The inclination of the swashplate 26 controls the cyclic pitch of the blades 6.
Du fait du pas cyclique des pales 6, le rotor 3 génère une portance déséquilibrée, la portance étant supérieure dans la zone de pas élevé des pales 6 et inférieure dans la zone de portance réduite des pales 6. Cette différence de portance induit un moment sur le rotor 3 qui tend à s'incliner de telle manière que la zone de portance élevée se relève et la zone de portance réduite s'abaisse.  Because of the cyclic pitch of the blades 6, the rotor 3 generates an unbalanced lift, the lift being greater in the high pitch zone of the blades 6 and lower in the reduced lift zone of the blades 6. This difference in lift induces a moment on the rotor 3 which tends to tilt in such a way that the high lift zone is raised and the reduced lift zone is lowered.
Dans l'exemple illustré le pas de la pale 6 à gauche sur le Figure 3 est inférieur au pas de la pale à droite sur la Figure 3, et le rotor 3 à basculer vers la gauche du fait du déséquilibre de portance. Du fait de la présence du mécanisme de transmission 44 qui comprend des leviers de renvoi 48, le rotor 3 tend à s'incliner du fait de pas cyclique en sens opposé du plateau cyclique 26. In the example illustrated, the pitch of the blade 6 on the left in FIG. 3 is smaller than the pitch of the blade on the right in FIG. 3, and the rotor 3 is tilted to the left because of the imbalance of lift. Due to the presence of the transmission mechanism 44 which includes return levers 48, the rotor 3 tends to tilt due to cyclic pitch in the opposite direction of the swashplate 26.
Le dispositif de commande d'inclinaison 14 agit sur la tête de rotor et impose à la tête de rotor 4, et donc au rotor 3, une inclinaison par rapport à l'axe principal A-A. Le dispositif de commande d'inclinaison 14 contrecarre le moment induit par le pas cyclique des pales 6.  The inclination control device 14 acts on the rotor head and imposes on the rotor head 4, and thus on the rotor 3, an inclination with respect to the main axis A-A. The inclination control device 14 counteracts the moment induced by the cyclic pitch of the blades 6.
Dans l'exemple illustré, les bielles d'inclinaison 56 sont disposées de façon que le dispositif de commande d'inclinaison 14 incline le rotor 3 dans le sens opposé du moment induit par le pas cyclique.  In the illustrated example, the tilt rods 56 are arranged so that the inclination control device 14 inclines the rotor 3 in the opposite direction of the moment induced by the cyclic pitch.
Le dispositif de commande d'inclinaison 14 est couplé au dispositif de commande de pas 12. Les bielles d'inclinaison 56 sont liées à la couronne tournante 30 de telle manière que l'inclinaison du rotor 3 est fonction du pas collectif imposé aux pales 6.  The tilt control device 14 is coupled to the pitch control device 12. The tilt rods 56 are connected to the rotating ring 30 such that the inclination of the rotor 3 is a function of the collective pitch imposed on the blades 6 .
La relation entre l'inclinaison du rotor 3 et le pas cyclique des pales 6 peut être ajustée.  The relationship between the inclination of the rotor 3 and the cyclic pitch of the blades 6 can be adjusted.
Tel qu'illustré sur la Figure 4, il est possible de régler les bielles d'inclinaison 56 de façon à modifier la relation entre l'inclinaison du plateau cyclique 26, qui commande le pas cyclique des pales 6, et l'inclinaison de la tête de rotor 4. Pour ce faire, il est possible de faire varier l'une par rapport à l'autre l'écartement entre les rotules de liaison des bielles d'inclinaison 56 au moyeu de rotor 10 et les distances entre les rotules de liaison des bielles d'inclinaison 56 au plateau cyclique 26. Il est possible de prévoir un écartement égal (à gauche sur la Figure 4), supérieur au niveau du moyeu de rotor 10 (au centre sur la Figure 4) ou inférieur au niveau du moyeu de rotor 10 (à droite sur la Figure 4).  As illustrated in Figure 4, it is possible to adjust the tilt rods 56 so as to modify the relationship between the inclination of the swash plate 26, which controls the cyclic pitch of the blades 6, and the inclination of the 4. To do this, it is possible to vary relative to each other the spacing between the connecting ball joints of the tilt rods 56 to the rotor hub 10 and the distances between the ball joints. connecting the tilt rods 56 to the swashplate 26. It is possible to provide an equal spacing (left in FIG. 4), greater than the level of the rotor hub 10 (in the center in FIG. 4) or less than the level of the rotor hub 10 (in the center in FIG. rotor hub 10 (right in Figure 4).
Dans un mode de réalisation particulier illustré sur la Figure 5, le système de rotor In a particular embodiment illustrated in FIG. 5, the rotor system
2 comprend un dispositif de réglage pour le réglage de l'écartement des rotules de liaisons des bielles d'inclinaison. 2 comprises an adjusting device for adjusting the spacing of the connecting ball joints of the tilt rods.
Telle qu'illustré sur la Figure 5, la rotule 70 reliant chaque bielle d'inclinaison 56 au moyeu de rotor 10 est montée coulissante le long du bras 20 correspondant suivant l'axe de pale B-B. Le dispositif de réglage comprend un organe de réglage 72 pour commander la position axial de la rotule le long du bras. L'organe de réglage 72 comprend une partie fixe 74 solidaire du bras 20 et une partie mobile 76 solidaire de la rotule.  As illustrated in Figure 5, the ball 70 connecting each tilt rod 56 to the rotor hub 10 is slidably mounted along the arm 20 corresponding to the blade axis B-B. The adjusting device comprises an adjusting member 72 for controlling the axial position of the ball joint along the arm. The adjusting member 72 comprises a fixed portion 74 integral with the arm 20 and a movable portion 76 integral with the ball joint.
Dans une première variante, l'organe de réglage 72 est à actionnement manuel, la partie fixe 74 et la partie mobile 76 comprenant par exemple des filetage complémentaires permettant par vissage de régler le position axiale relative de la partie fixe 74 et de la partie mobile 76 et de les bloquer entre elles. Dans une deuxième variante, l'organe de réglage 72 définit un actionneur pouvant générer une force de déplacement de la partie mobile 76 par rapport à la partie fixe 74. l'organe de réglage 72 est par exemple du type vérin fluidique, notamment hydraulique. Dans de cas, la partie fixe 74 et la partie mobile 76 définissent entre elles une chambre étanche et l'organe de réglage 72 comprend un conduit 78 pour alimenter la chambre en fluide sous pression. In a first variant, the adjustment member 72 is manually actuated, the fixed portion 74 and the movable portion 76 comprising, for example, complementary threads enabling the screw to adjust the relative axial position of the fixed part 74 and the moving part. 76 and block them together. In a second variant, the adjustment member 72 defines an actuator that can generate a displacement force of the movable portion 76 relative to the fixed portion 74. The adjustment member 72 is for example of the fluidic cylinder type, including hydraulic. In some cases, the fixed portion 74 and the movable portion 76 define between them a sealed chamber and the regulator 72 comprises a conduit 78 for supplying the chamber with fluid under pressure.
Avantageusement, comme illustré sur la Figure 5, la partie fixe 74 est venue de matière avec le moyeu de rotor 10, plus particulièrement avec la partie centrale 19 de celui-ci.  Advantageously, as illustrated in Figure 5, the fixed portion 74 is integral with the rotor hub 10, more particularly with the central portion 19 thereof.
En variante ou en option, la position axiale du support de transmission 54 le long de l'arbre de rotor 8 est réglable. Une modification de la position axiale du support de transmission 54 le long de l'arbre de rotor 8 modifie la relation entre le pas des pales et l'inclinaison du plateau cyclique 26.  Alternatively or optionally, the axial position of the transmission medium 54 along the rotor shaft 8 is adjustable. A modification of the axial position of the transmission support 54 along the rotor shaft 8 modifies the relationship between the pitch of the blades and the inclination of the swashplate 26.
Grâce à l'invention, il est possible des situations de déplacement horizontal (gauche/droite ou avant/arrière) d'imposer au disque rotor une inclinaison par rapport à la verticale inférieure à celle que le disque rotor adopterait en l'absence de dispositif de commande d'inclinaison. Ceci permet d'obtenir un comportement stable et un pilotage précis de l'hélicoptère.  Thanks to the invention, it is possible for situations of horizontal displacement (left / right or front / rear) to impose on the rotor disk an inclination with respect to the vertical lower than that which the rotor disk would adopt in the absence of a device. tilt control. This makes it possible to obtain stable behavior and precise control of the helicopter.
L'inclinaison du disque rotor en sens opposé du moment d'inclinaison induit par le pas cyclique des pales permet d'obtenir un comportement particulièrement vif et plaisant de l'hélicoptère, sans délai lors des commandes de déplacement horizontale de l'hélicoptère, tout en conservant un hélicoptère ayant une bonne stabilité qui soit facile à piloter.  The inclination of the rotor disk in the opposite direction of the inclination moment induced by the cyclic pitch of the blades makes it possible to obtain a particularly lively and pleasant behavior of the helicopter, without delay during the commands of horizontal displacement of the helicopter, while keeping a helicopter with good stability that is easy to fly.
La commande d'inclinaison est simple et peu coûteuse.  Tilt control is simple and inexpensive.
L'invention s'applique aux hélicoptères de toutes dimensions et en particulier aux hélicoptères radiocommandés en modèle réduit.  The invention applies to helicopters of all sizes and in particular to modeled radio-controlled helicopters.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Système de rotor d'hélicoptère comprenant un arbre de rotor (8) s'étendant suivant un axe principal, une tête de rotor (4) pour supporter des pales (6) à pas variable, la tête de rotor (4) étant accouplée à l'arbre de rotor (8) et articulée par rapport à l'arbre de rotor (8) de manière à pouvoir s'incliner par rapport à l'arbre de rotor (8), et un dispositif de commande de pas (12) pour faire varier le pas de pales (6), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de commande d'inclinaison (14) permettant d'imposer une inclinaison à la tête de rotor (4).  1. - Helicopter rotor system comprising a rotor shaft (8) extending along a main axis, a rotor head (4) for supporting blades (6) with variable pitch, the rotor head (4) being coupled to the rotor shaft (8) and articulated with respect to the rotor shaft (8) so as to be inclined with respect to the rotor shaft (8), and a pitch control device (12) ) to vary the pitch of blades (6), characterized in that it comprises a tilt control device (14) for imposing an inclination to the rotor head (4).
2. - Système de rotor selon la revendication 1 , dans lequel le dispositif de commande d'inclinaison (14) est couplé au dispositif de commande de pas (12) de manière que l'inclinaison imposée à la tête de rotor (4) est fonction du pas cyclique imposé aux pales (6).  The rotor system according to claim 1, wherein the inclination control device (14) is coupled to the pitch control device (12) so that the inclination imposed on the rotor head (4) is cyclic pitch function imposed on the blades (6).
3. - Système de rotor selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif de commande d'inclinaison (14) est prévu pour incliner la tête de rotor (4) en sens opposé d'un moment induit par un déséquilibre de portance résultant du pas cyclique des pales (6).  The rotor system according to claim 1 or 2, wherein the inclination control device (14) is provided for inclining the rotor head (4) in opposite directions by a moment induced by a resulting lift imbalance. cyclic pitch of the blades (6).
4. - Système de rotor selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le dispositif de commande d'inclinaison (14) et le dispositif de commande de pas (12) sont réglables de manière à ajuster la relation entre l'inclinaison à la tête de rotor (4) et le pas cyclique imposés aux pales (6).  The rotor system according to claim 2 or 3, wherein the inclination control device (14) and the pitch control device (12) are adjustable to adjust the relationship between the inclination to the head. rotor (4) and the cyclic pitch imposed on the blades (6).
5. - Système de rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de commande de pas (12) comprend un plateau cyclique (26), une modification de l'inclinaison du plateau cyclique (26) par rapport à l'axe principal (A-A) modifiant le pas cyclique des pales (6) et un déplacement axial du plateau cyclique (26) le long de l'axe principal (A-A) modifiant le pas collectif des pales (6).  The rotor system according to any one of the preceding claims, wherein the pitch control device (12) comprises a swashplate (26), a change in the inclination of the swashplate (26) relative to the main axis (AA) modifying the cyclic pitch of the blades (6) and an axial displacement of the swashplate (26) along the main axis (AA) modifying the collective pitch of the blades (6).
6. - Système de rotor selon la revendication 5, dans lequel le dispositif de commande de pas (12) comprend un mécanisme de transmission pour convertir un déplacement du plateau cyclique (26) en un changement du pas de chaque pale (6).  The rotor system of claim 5, wherein the pitch control device (12) comprises a transmission mechanism for converting a shift of the swashplate (26) into a pitch change of each blade (6).
7. - Système de rotor selon la revendication 6, dans lequel le mécanisme de transmission comprend un support de transmission (54) disposé le long de l'arbre d'entraînement et, pour chaque pale, un levier de transmission (48) monté pivotant sur le support de transmission (54), la position axiale du support de transmission (54) le long de l'arbre de rotor (8) étant réglable.  The rotor system according to claim 6, wherein the transmission mechanism comprises a transmission support (54) disposed along the drive shaft and for each blade a pivotally mounted transmission lever (48). on the transmission support (54), the axial position of the transmission support (54) along the rotor shaft (8) being adjustable.
8. - Système de rotor selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel le dispositif de commande d'inclinaison (14) comprend au moins une bielle d'inclinaison The rotor system according to any one of claims 5 to 7, wherein the tilt control device (14) comprises at least one tilt rod.
(56) reliant une couronne tournante (30) du plateau cyclique (26) à la tête de rotor (4). (56) connecting a rotating ring (30) of the swashplate (26) to the rotor head (4).
9. - Système de rotor selon la revendication 8, dans lequel la tête de rotor (4) comprend au moins un bras (20) pour supporter une pale (6), la bielle d'inclinaison (56) est reliée au bras (20) par une rotule. 9. - A rotor system according to claim 8, wherein the rotor head (4) comprises at least one arm (20) for supporting a blade (6), the tilt rod (56) is connected to the arm (20). ) by a ball joint.
10. - Système de rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la tête de rotor (4) est monté coulissante axialement par rapport à l'arbre de rotor (8).  10. - rotor system according to any one of the preceding claims, wherein the rotor head (4) is slidably mounted axially relative to the rotor shaft (8).
1 1 . - Système de rotor selon la revendication 10, dans lequel la tête de rotor (4)est articulée sur un support de tête (16) monté coulissant axialement sur l'arbre de rotor (8).  1 1. - Rotor system according to claim 10, wherein the rotor head (4) is articulated on a head support (16) axially slidably mounted on the rotor shaft (8).
12. - Système de rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de commande de pas (12) permet de modifier le pas collectif des pales.  12. - rotor system according to any one of the preceding claims, wherein the pitch control device (12) allows to change the collective pitch of the blades.
13. - Système de rotor d'hélicoptère comprenant des pales (6) montées sur la tête de rotor (4).  13. - Helicopter rotor system comprising blades (6) mounted on the rotor head (4).
14. - Hélicoptère comprenant système de rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.  14. Helicopter comprising a rotor system according to any one of claims 1 to 13.
15. - Tête de rotor d'hélicoptère pour le montage de pales de rotor à pas variable, comprenant un moyeu de rotor (10) comprenant des bras (20) chacun pour le montage d'une pale respective à rotation autour d'un axe de pale (B-B), et au moins une rotule montée coulissante sur le moyeu de rotor (10) suivant un axe de pale (B-B).  15. - Helicopter rotor head for mounting variable pitch rotor blades, comprising a rotor hub (10) comprising arms (20) each for mounting a respective blade to rotate about an axis blade (BB), and at least one ball joint slidably mounted on the rotor hub (10) along a blade axis (BB).
PCT/FR2011/051968 2011-08-25 2011-08-25 Helicopter rotor system, and helicopter including such a rotor system WO2013026963A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/FR2011/051968 WO2013026963A1 (en) 2011-08-25 2011-08-25 Helicopter rotor system, and helicopter including such a rotor system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/FR2011/051968 WO2013026963A1 (en) 2011-08-25 2011-08-25 Helicopter rotor system, and helicopter including such a rotor system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013026963A1 true WO2013026963A1 (en) 2013-02-28

Family

ID=44735959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2011/051968 WO2013026963A1 (en) 2011-08-25 2011-08-25 Helicopter rotor system, and helicopter including such a rotor system

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2013026963A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106741928A (en) * 2015-11-24 2017-05-31 中国直升机设计研究所 A kind of depopulated helicopter exempts from guide-roller type auto-bank unit
WO2017161700A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-28 深圳市龙云创新航空科技有限公司 Adaptive variable-pitch propeller, and aircraft
CN107472524A (en) * 2017-09-15 2017-12-15 烟台锦泰焊接器材有限公司 A kind of aircraft rotor leaning device
CN109466750A (en) * 2018-11-06 2019-03-15 珠海隆华直升机科技有限公司 Helicopter Main paddle assembly and helicopter
CN113815854A (en) * 2021-10-29 2021-12-21 湖南韬讯航空科技有限公司 Aircraft rotor system and control method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR934542A (en) * 1946-09-26 1948-05-25 M Le Ministre De L Arment Pylon suspension for rotary wing, lift and propulsion rotor
DE29606154U1 (en) * 1996-04-03 1996-08-01 Leis, Manfred, Ing. (grad.), 65307 Bad Schwalbach Rotor head for model helicopters
DE20001232U1 (en) * 2000-01-25 2000-08-03 Henseleit, Jan, 35649 Bischoffen Rotor head for airworthy model helicopters with vertically movable paddle bar
WO2001034466A1 (en) * 1999-11-12 2001-05-17 Bernard De Salaberry Helicopter with highly stable and highly manoeuvrable pendular piloting system
CN201394360Y (en) * 2009-05-05 2010-02-03 罗之洪 Model airplane no-aileron headstock assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR934542A (en) * 1946-09-26 1948-05-25 M Le Ministre De L Arment Pylon suspension for rotary wing, lift and propulsion rotor
DE29606154U1 (en) * 1996-04-03 1996-08-01 Leis, Manfred, Ing. (grad.), 65307 Bad Schwalbach Rotor head for model helicopters
WO2001034466A1 (en) * 1999-11-12 2001-05-17 Bernard De Salaberry Helicopter with highly stable and highly manoeuvrable pendular piloting system
DE20001232U1 (en) * 2000-01-25 2000-08-03 Henseleit, Jan, 35649 Bischoffen Rotor head for airworthy model helicopters with vertically movable paddle bar
CN201394360Y (en) * 2009-05-05 2010-02-03 罗之洪 Model airplane no-aileron headstock assembly

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106741928A (en) * 2015-11-24 2017-05-31 中国直升机设计研究所 A kind of depopulated helicopter exempts from guide-roller type auto-bank unit
WO2017161700A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-28 深圳市龙云创新航空科技有限公司 Adaptive variable-pitch propeller, and aircraft
CN107472524A (en) * 2017-09-15 2017-12-15 烟台锦泰焊接器材有限公司 A kind of aircraft rotor leaning device
CN107472524B (en) * 2017-09-15 2023-07-04 烟台锦泰焊接器材有限公司 Aircraft rotor tilting mechanism
CN109466750A (en) * 2018-11-06 2019-03-15 珠海隆华直升机科技有限公司 Helicopter Main paddle assembly and helicopter
CN113815854A (en) * 2021-10-29 2021-12-21 湖南韬讯航空科技有限公司 Aircraft rotor system and control method
CN113815854B (en) * 2021-10-29 2024-06-11 湖南韬讯航空科技有限公司 Aircraft rotor system and control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013026963A1 (en) Helicopter rotor system, and helicopter including such a rotor system
EP0706938B1 (en) Device to control the pitch of the blades of an helicopter rotor
FR2761660A1 (en) DEVICE FOR INDIVIDUAL CONTROL OF ROTOR BLADES OF AIRCRAFT ROTOR SAILS WITH MULTIPLE CYCLIC PLATES
FR2768997A1 (en) Helicopter rotor blade pitch control swash plate with non rotating star stop peg
EP2096030B1 (en) Helicopter equipped with a plurality of lifting elements equipped with a flap for controlling the angle of attack of its blades
FR3006294A3 (en) AIRCRAFT WITH A ROTATING VESSEL AND A CANNED BLOWOUT BELONGING TO THE CATEGORIES OF MINI AND MICRO DRONES
EP0706937B1 (en) Device to control the pitch of the blades of an helicopter rotor
FR2917709A1 (en) DEVICE FOR CONTROLLING HELICOPTER BLADES OR THE LIKE
EP3560830A1 (en) Rotorcraft provided with a rotary wing and at least two propellers, and method applied by said rotorcraft
FR2804082A1 (en) Rotary wing aircraft or gyrocopter has contra-rotating rotors with variable-pitch blades controlled by rocking rings and concentric crowns
EP3501980B1 (en) Rotor with variable collective pitch and aircraft
FR2837785A1 (en) CONVERTIBLE AIRCRAFT ROTOR BLADE PITCH CONTROL DEVICE
BE1023550B1 (en) CYCLIC TRAY SYSTEM FOR HELICOPTER ROTOR
EP3313730B1 (en) Regulating device for a turboprop propeller with variable pitch blades
FR3020342A1 (en) CYCLIC TRAY ASSEMBLY FOR CONTROLLING THE BLADES OF A ROTOR, ROTOR AND AIRCRAFT PROVIDED WITH SUCH AN ASSEMBLY
EP3381800B1 (en) Rotary-wing aircraft including a set of swashplates and two drive scissors
CA3059098C (en) Carene system and aircraft
FR3067415B1 (en) SYSTEM FOR CONTROLLING THE BLADE SETTING OF A PROPELLER OF A TURBOMACHINE
FR2852918A1 (en) FLIGHT CONTROL DEVICE FOR AIRCRAFT.
CA2925675C (en) Control system for a rotorcraft rotor, rotorcraft equipped with such a system and associated control method
BE479299A (en)
BE475200A (en)
FR2775654A1 (en) Adjustment mechanism for movable fin attached to rotor blade of helicopter
EP3290335A1 (en) An aircraft provided with a swashplate arrangement and with at least one servo-control that is inclined
FR2725688A1 (en) Pitch control of helicopter rotor blades

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11764233

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11764233

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1