Articulation pivotante

Schéma de principe du joint tournant

L' articulation pivotante (en anglais lead-/lag charnière ) permet à la pale de rotor d' un hélicoptère ou d' un aéronef à voilure tournante d'être en avance ou en retard par rapport à la rotation de la tête de rotor . Il empêche la surcharge du pied de pale de rotor et de la tête de rotor.

Le joint pivotant permet à la pale du rotor de se déplacer avec la pointe de la pale

d'avancer jusqu'à 5° plus loin que le porte-lame solidaire de la tête du rotor (pour avancer) et
retard (retard) jusqu'à 30 ° derrière la rotation du porte-lame.

Ces mouvements sont appelés panoramiques .

Bases aérodynamiques

La portance dynamique augmente ou diminue avec le même angle d'attaque des pales du rotor que le carré de la vitesse d'écoulement . En vol vers l'avant, la vitesse d'écoulement et donc la flottabilité est au niveau de la pale de rotor de tête par le vent augmentée, alors qu'elles sont réduites au retour de pale de rotor. Les pales de rotor se déplaçant vers l'avant et l'arrière génèrent ainsi une portance asymétrique .

Effets sur le rotor principal

Représentation schématique de la pale de rotor avant ou arrière.

Parce que la pale de rotor de tête se déplace vers le haut en raison de la portance plus élevée à l'aide de la charnière de battement , son angle d'attaque et donc à la fois la portance et la traînée sont réduits . Par conséquent, la pale de rotor de tête essaie d'être plus rapide que la tête de rotor et de la mener. La pale de rotor rétractable se déplace vers le bas en raison de la levée inférieure à l'aide de la charnière battante. Cela augmente son angle d'attaque et donc à la fois la portance et la traînée. La pale de rotor en retrait essaie d'être plus lente que la tête de rotor et de prendre du retard.

Sans rotules, les pales du rotor et la tête du rotor ou le mât du rotor sont soumis à de fortes charges alternées à chaque tour, ce qui conduirait à une durée de vie limitée et à une défaillance prématurée des composants. Des joints tournants sont installés pour soulager ces composants du rotor principal.

Étant donné que le pivotement des pales du rotor provoque des vibrations dans l'ensemble de l'hélicoptère et que l' amortissement par les forces aériennes qui n'agissent que marginalement dans le sens du pivotement n'est pas suffisant, des amortisseurs de pivot sont installés pour maintenir les vibrations aussi faibles que possible.

Cardan

Le joint pivotant et le joint battant sont souvent installés dans une conception à cardan dans un assemblage commun .

Pales de rotor modernes

La fibre de verre et la fibre de carbone modernes - matériaux avec leur bonne élasticité - et les valeurs de résistance à la fatigue permettent aujourd'hui l'absence totale de charnières mécaniques à pans et à battements à pales ou rotors ; le Bo 105 a été le premier hélicoptère à le faire.

Au lieu de cela, les pales de rotor des hélicoptères modernes effectuent les mouvements de battement et de pivotement, selon la conception, via des zones élastiques sur la tête de rotor ou sur le bras de connexion de pale ou sur la pale de rotor elle-même.

Littérature

Chapitre 6. Le mouvement de pivotement des pales du rotor. Dans : Walter Bittner : Mécanique de vol des hélicoptères. La technologie, le système de dynamique de vol des hélicoptères, la stabilité du vol, la contrôlabilité. 4e édition. Springer Vieweg, Berlin et autres 2014, ISBN 978-3-642-54285-5 , pages 85-88.

Preuve individuelle

^ Walter Bittner : Mécanique de vol de l'hélicoptère. La technologie, le système de dynamique de vol des hélicoptères, la stabilité du vol, la contrôlabilité. 4e édition. Springer Vieweg, Berlin et autres 2014, p. 35.
↑ ^a^b^c Niels Klußmann, Arnim Malik : Lexikon der Luftfahrt , Springer Verlag, Berlin et Heidelberg, 3e édition 2012, ISBN 978-3-642-22499-7
^ Walter Bittner : Mécanique de vol de l'hélicoptère. La technologie, le système de dynamique de vol des hélicoptères, la stabilité du vol, la contrôlabilité. 3e édition mise à jour. Springer, Berlin et autres 2009, ISBN 978-3-540-88971-7 , p.85 .
↑ Helmut Mauch : L'école de pilotage d'hélicoptère. Avec la technologie de vol pour les pilotes RC-HELI. GeraMond, Munich 2010, ISBN 978-3-7654-7349-4 , page 70.
↑ Peter Siebenhofer : Aérodynamique à l'aide de l'exemple de l'hélicoptère. Thèse de physique. Bundesgymnasium / Bundesrealgymnasium Knittelfeld, page 13.

[1] Walter Bittner : Mécanique de vol de l'hélicoptère. La technologie, le système de dynamique de vol des hélicoptères, la stabilité du vol, la contrôlabilité. 4e édition. Springer Vieweg, Berlin et autres 2014, p. 35.

[Lexikon-2] Niels Klußmann, Arnim Malik : Lexikon der Luftfahrt , Springer Verlag, Berlin et Heidelberg, 3e édition 2012, ISBN 978-3-642-22499-7

[3] Walter Bittner : Mécanique de vol de l'hélicoptère. La technologie, le système de dynamique de vol des hélicoptères, la stabilité du vol, la contrôlabilité. 3e édition mise à jour. Springer, Berlin et autres 2009, ISBN 978-3-540-88971-7 , p.85 .

[4] Helmut Mauch : L'école de pilotage d'hélicoptère. Avec la technologie de vol pour les pilotes RC-HELI. GeraMond, Munich 2010, ISBN 978-3-7654-7349-4 , page 70.

[5] Peter Siebenhofer : Aérodynamique à l'aide de l'exemple de l'hélicoptère. Thèse de physique. Bundesgymnasium / Bundesrealgymnasium Knittelfeld, page 13.

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