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Avance et recul - VIDEO

 

Le décrochage dynamique sur pale d'hélicoptère en vol d'avancement -
Simulation numérique par interaction visqueux-non visqueux
(DSNA : J. C. Le Balleur )

Comparaisons de calculs avec l'expérience

Pour un hélicoptère en vol d'avancement, les pales du rotor* sont successivement avançantes et reculantes par rapport à la progression de l'aéronef, et sont soumises à des conditions aérodynamiques très variables au cours de leur rotation. Le régime des pales est donc très instationnaire.

En phase reculante, les pales sont soumises à un phénomène pénalisant : le décrochage dynamique**. Ce phénomène, qui conditionne la puissance à fournir au rotor, est très difficile à calculer, car il est totalement tributaire de la viscosité de l'air et est lié à l'apparition d'un décollement*** généralisé à l'extrados du profil.

Néanmoins, des premières simulations numériques ont pu être obtenues par une méthode d'interaction visqueux - non visqueux instationnaire bidimensionnelle.

 

Lexique   *Rotor d'hélicoptère Dispositif constitué d'un moyeu auquel deux ou plusieurs pales sont attachées. Il est entraîné en rotation par le moteur de l'hélicoptère. **Décrochage dynamique Pour un profil d'aile dans un écoulement, la portance  croit avec l'incidence, mais passe par un maximum, suivi d'une forte décroissance accompagnée d'une forte augmentation de la traînée. C'est le phénomène de décrochage. Sur un rotor  d'hélicoptère, la rotation et l'articulation des pales  conduisent au processus de décrochage dynamique, caractérisé par un retard au décrochage, ainsi que par une portance supérieure à celle du décrochage statique à la même incidence. Un phénomène d'hystérésis apparaît : pour une même incidence, les écoulements sont très différents selon que l'on est en phase d'incidence croissante ou décroissante. ***Décollement Lors du vol à incidence modérée, les molécules d'air ne peuvent suivre la paroi de certains éléments de l'avion et l'écoulement est "décollé". L'augmentation de l'incidence produit une extension du décollement sur les ailes, jusqu'à provoquer un effondrement de la portance qui entraîne la chute de l'avion : c'est le décrochage.

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Mis à jour le 5 octobre 2007 - © ONERA 2009 - Crédits et conditions d'utilisation