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DADS - Aéroélasticité et dynamique des structures

Développements technologiques liés à la conception des prototypes de voilures tournantes

Validation expérimentale d’un actionneur de volet pour pale d’hélicoptère

Durant ces 30 dernières années, une importante réflexion a été consacrée à l'amélioration des aéronefs à voilure tournante concernant le bruit, les vibrations et les performances. Du fait des progrès importants sur les matériaux « intelligents », des nouveaux concepts comme les volets actifs ou la torsion active de pales sont aujourd'hui en cours d'étude à l'Onera. Ainsi, le projet Onera/DLR «Active Flap Rotor» a pour objectif la réalisation d'un rotor quadripale de soufflerie caractérisé par un volet actif en bord de fuite.

Un dispositif maquette d'actionneur de volet adaptable à l'échelle 1 a ainsi été réalisé par l'Onera (figures 1 et 2). Il comporte un actionneur standard reposant sur la mise en œuvre de stacks piézoélectriques précontraints.

Un dispositif breveté par l'Onera permet de s'affranchir de l'utilisation de paliers conventionnels encombrants et dont l'usure et le frottement sont incompatibles avec un fonctionnement dynamique et le champ centrifuge d'une pale en rotation. Différents tests (dont des essais centrifuges sur le banc rotatif BRAVoS de l'Onera, figure 3) ont été réalisés sur un prototype d'actionneur de volet, afin de valider le concept et d'évaluer son efficacité.

Le dispositif (gouverne et actionneur) est aujourd'hui en cours de validation à l'échelle maquette (figure 4) sur un rotor complet, afin de valider les codes de calcul concernant les performances acoustiques, vibratoires et aérodynamiques de ce type de pales.
 

Fig. 1 : dispositif maquette d'actionneur de volet adaptable à l'échelle 1 réalisé par l'Onera
Fig. 1 : dispositif maquette d'actionneur de volet
adaptable à l'échelle 1 réalisé par l'Onera

 

Fig 2 : détail de l'actionneur
Fig 2 : détail de l'actionneur
 

Fig 3 : banc rotatif BRAVoS
Fig 3 : banc rotatif BRAVoS

 

Références

[1] P. Leconte, H-M. des Rochettes, Experimental assessment of an active flap device, AHS 58 th , Annual Forum, Montreal, Canada, June 2002.

[2] H-M. des Rochettes, P. Leconte, J. L. Petitniot, Experimental Assessment and Further Development of Amplified Piezo Actuators for Active Flap Device, Actuator 2002, Bremen, Germany, June 2002.

[3] H. Mainz, B. G. van der Wall (DLR), P. Leconte, F. Ternoy, H-M. des Rochettes (ONERA), ABC Rotor Blades:Design, Manufacturing and Testing, 31th ERF Florence, September 2005

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