FR2951137A1

FR2951137A1 - Anti-torque device for rotorcraft i.e. helicopter, has rear rotor provided with multiple blades, fixing unit for fixing rear rotor to distal ends, and winglet fixedly equipped at free end of each blade

Info

Publication number: FR2951137A1
Application number: FR0904898A
Authority: FR
Inventors: Gilles Herpin
Original assignee: Eurocopter France SA; Eurocopter SA
Current assignee: Airbus Helicopters SAS
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2011-04-15
Anticipated expiration: 2029-10-13
Also published as: CA2714815A1; CA2714815C; FR2951137B1

Abstract

The device has a drift (20) i.e. fenestron(RTM: shrouded tail rotor) type drift, provided with a body (23) extending in an anteroposterior plane (P1) from one distal end (21) to another second distal end (22). A rear rotor (30) is provided with multiple blades (31). A fixing unit (40) fixes the rear rotor to the distal ends. A winglet (50) i.e. fixed wing, is fixedly equipped at a free end (32) of each blade. The drift comprises branches (24, 25) at the corresponding distal ends. A common branch (26) is provided with surfaces (26', 26'') that are integrated into the branches. An independent claim is also included for a rotorcraft, comprising a fuselage.

Description

Dispositif anticouple d'un giravion. La présente invention concerne un. dispositif anticouple d'un giravion muni d'un rotor de sustentation, et plus particulièrement d'un hélicoptère. Anti-torque device of a rotorcraft. The present invention relates to a. anti-torque device of a rotorcraft equipped with a lift rotor, and more particularly a helicopter.

En effet, un hélicoptère comporte généralement un unique rotor principal entraîné mécaniquement par au moins un turbomoteur, le rotor principal assurant la sustentation et la propulsion de l'hélicoptère. Ce type d'hélicoptère est alors pourvu d'un rotor secondaire positionné à l'arrière de l'hélicoptère, le rotor secondaire assurant une fonction anticouple afin de compenser le couple créé par la rotation du rotor principal en exerçant une poussée transversale. Par conséquent, un tel rotor secondaire est dénommé « rotor arrière » ou « rotor anticouple » par l'homme du métier. Indeed, a helicopter generally comprises a single main rotor driven mechanically by at least one turbine engine, the main rotor providing lift and propulsion of the helicopter. This type of helicopter is then provided with a secondary rotor positioned at the rear of the helicopter, the secondary rotor providing anti-torque function to compensate for the torque created by the rotation of the main rotor by exerting a transverse thrust. Therefore, such a secondary rotor is referred to as "tail rotor" or "anti-torque rotor" by the skilled person.

L'expression rotor arrière est employée dans la suite du texte par commodité. De plus, le rotor arrière ayant une pluralité de pales, un pilote peut contrôler les évolutions en lacet et en virage de l'hélicoptère en modifiant le pas des pales du rotor arrière pour exercer une poussée transversale positive ou négative. On connaît un rotor arrière non caréné, dénommé « rotor arrière classique » par commodité, remplissant cette fonction. Classiquement, le rotor arrière non caréné est monté latéralement sur une extrémité de la poutre de queue de l'hélicoptère ou encore sur une extrémité supérieure d'une dérive verticale portée par ladite poutre de queue. Ce rotor arrière non caréné est couramment utilisé. Néanmoins, il est possible d'implémenter un rotor arrière caréné, connu sous la marque fenestrons, sur un hélicoptère muni d'une poutre de queue portant une dérive verticale contenue dans un plan vertical antéropostérieur. Le rotor arrière caréné est alors agencé dans une veine ménagée dans la partie inférieure de la dérive verticale, la veine s'étendant sensiblement perpendiculairement au plan vertical antéropostérieur de l'hélicoptère. Par suite, la structure profilée de la dérive verticale de l'hélicoptère entoure ladite veine et donc le rotor arrière, ce qui explique cette dénomination de rotor arrière caréné. On note que cette structure profilée est généralement dénommée « carène » par l'homme du métier et peut être décomposé virtuellement ou physiquement en un carénage avant solidaire de la poutre de queue et un carénage arrière. The term tail rotor is used in the rest of the text for convenience. In addition, the rear rotor having a plurality of blades, a pilot can control changes in yaw and turn of the helicopter by changing the pitch of the rear rotor blades to exert positive or negative transverse thrust. There is known a rear unducted rotor, referred to as "conventional rear rotor" for convenience, fulfilling this function. Conventionally, the non-ducted rear rotor is mounted laterally on one end of the tail boom of the helicopter or on an upper end of a vertical drift carried by said tail boom. This non-ducted rear rotor is commonly used. Nevertheless, it is possible to implement a ducted tail rotor, known as fenestrons, on a helicopter with a tail boom carrying a vertical drift contained in a vertical anteroposterior plane. The ducted tail rotor is then arranged in a vein formed in the lower part of the vertical drift, the vein extending substantially perpendicularly to the vertical anteroposterior plane of the helicopter. As a result, the profiled structure of the vertical drift of the helicopter surrounds said vein and therefore the tail rotor, which explains this denomination of ducted tail rotor. Note that this profiled structure is generally called "hull" by the skilled person and can be decomposed virtually or physically in a front fairing secured to the tail boom and a rear fairing.

La structure profilée protège alors le rotor arrière caréné contre les impacts. De même, elle augmente la sécurité du personnel au sol, en évitant que ce personnel puisse être blessé par le rotor arrière caréné. De plus, d'un point de vue acoustique, le rotor arrière caréné constitue un net progrès par rapport à un rotor arrière non caréné, la structure profilée réduisant notamment la traînée de la pale ainsi que les turbulences en bout de pale et un effet de vortex. Néanmoins, la masse de la dérive verticale et du rotor arrière n'est pas négligeable. The profiled structure then protects the ducted tail rotor against impacts. Likewise, it increases the safety of the personnel on the ground, by preventing this personnel from being injured by the streamlined tail rotor. In addition, from an acoustic point of view, the ducted tail rotor is a clear improvement over a non-ducted rear rotor, the profiled structure reducing in particular the drag of the blade as well as the turbulence at the blade tip and a cooling effect. vortex. Nevertheless, the mass of the vertical drift and the tail rotor is not negligible.

De plus, on constate qu'à grande vitesse la structure profilée peut remplir à elle seule la fonction anticouple. Dès lors, à de telles grandes vitesses supérieures à 30 noeuds par exemple, l'entraînement du rotor arrière n'est pas productif dans la mesure où le rotor arrière devient inutile pour contrer la couple résultant de la rotation du. rotor principal. Le document GB 572417 prévoit un rotor arrière agencé à l'intérieur d'une carène circulaire. Cette carène circulaire est alors disposée de manière mobile à l'intérieur d'une veine d'une dérive verticale d'un giravion pourvu d'un carénage avant et. d'un carénage arrière, un moyen de basculement permettant de basculer le rotor arrière et. la carène associée autour d'un axe vertical. In addition, it can be seen that at high speed the profiled structure alone can fulfill the anti-torque function. Therefore, at such high speeds above 30 knots, for example, the rear rotor drive is not productive to the extent that the rear rotor becomes useless to counter the torque resulting from the rotation of the rotor. main rotor. Document GB 572417 provides a rear rotor arranged inside a circular hull. This circular hull is then movably disposed within a vein of a vertical drift of a rotorcraft provided with a front fairing and. a rear fairing, a tilting means for tilting the rear rotor and. the associated hull around a vertical axis.

Ainsi, dans un mode propulsif, on peut basculer le rotor arrière afin qu'il exerce une poussée non plus transversale mais longitudinale, à savoir selon l'axe longitudinal reliant l'arrière et l'avant du giravion. Dans une telle position, le rotor arrière n'exerce plus une fonction anticouple mais participe à la propulsion du giravion. Bien qu'intéressante, cette proposition n'est pas totalement satisfaisante, le carénage arrière de la dérive verticale générant une traînée importante durant le mode propulsif. Le document EP 0018114 présente un autre concept visant à utiliser un rotor arrière dont l'axe de rotation est dirigé selon un axe longitudinal du giravion, le centre du rotor arrière étant fixé à une poutre de queue. Le rotor arrière est alors dans une position assimilable à la position du rotor arrière du document GB 572417 durant le mode propulsif, ce rotor arrière étant contenu dans un plan transversal sensiblement perpendiculaire au plan antéropostérieur vertical de l'aéronef. Pour remplir la fonction anticouple, le document EP 0018114 suggère de disposer une surface portante additionnelle mobile à l'extrémité libre de chaque pale du rotor arrière. L'envergure de chaque surface portante s'étend alors selon un axe parallèle à l'axe de rotation du rotor arrière. De plus, le rotor arrière comporte un moyen pour ajuster cycliquement le pas de chaque surface portante additionnelle par rapport au vent relatif. Selon ce document EP 0018114, les pales du rotor arrière exercent une poussée selon une direction longitudinale du giravion, alors que les surfaces portantes additionnelles exercent une poussée transversale apte à contrer le couple généré par le rotor principal. La présente invention a alors pour objet de proposer un dispositif anticouple d'un giravion ayant les avantages d'un rotor arrière caréné sans en présenter les inconvénients, en étant à la fois relativement léger et en ne représentant pas un « poids mort » inutile à grande vitesse. Selon l'invention, un dispositif anticouple d'un giravion muni d'une dérive est notamment remarquable en ce que, la dérive ayant un corps s'étendant dans un plan antéropostérieur d'une première extrémité distale à une deuxième extrémité distale, le dispositif anticouple est pourvu d'un rotor arrière comportant une pluralité de pales et d'un moyen de fixation fixant ledit rotor arrière aux première et deuxième extrémités distales, une ailerette étant fixement agencée à une extrémité libre de chaque pale. On rappelle qu'une ailerette est dénommé « winglet » en langue anglaise, comme l'indique notamment l'arrêté français du 20 février 1995 relatif à la terminologie des sciences et techniques spatiales. On précise de plus qu'une ailerette est une ailette fixe agencée à l'extrémité libre d'une surface portante. Dès lors, une ailerette n'est pas assimilable à. la surface portante additionnelle du document EP 0018114. Ainsi, la dérive a une face convexe en présentant une première face apte à être fixée à une poutre de queue, et une face concave opposée à ladite face convexe ménageant un espace vide entre les première et deuxième extrémités distales. Dès lors, lorsque le rotor arrière se trouve dans une première position dans laquelle le rotor arrière est contenu dans le plan antéropostérieur de la dérive, alors le rotor arrière est partiellement caréné. En effet, les première et deuxième extrémités distales du corps de la dérive sont distinctes et ne se rejoignent pas. Il en résulte que la dérive ne carène pas une veine circulaire mais uniquement un premier arc de cercle. L'invention ne prévoit pas d'agencer un rotor arrière dans un orifice circulaire ménagé dans le corps d'une dérive de type fenestron®, mais suggère d'utiliser une dérive en forme de C par exemple définissant une concavité dans laquelle est partiellement agencé le rotor arrière. Il en résulte que la masse de la dérive est considérablement réduite par rapport à un fenestron® dans la mesure où cette dérive n'entoure pas l'ensemble du rotor arrière, les première et deuxième extrémités distales étant distinctes. Par suite et lors de leur rotation, les pales du rotor arrière parcourent successivement un premier arc de cercle caréné par le corps de la dérive entre les première et deuxième extrémités distales, puis un deuxième arc de cercle non caréné par la dérive On constate de manière surprenante et en allant à l'encontre des préjugés résultant de l'état de la technique, qu'il n'est effectivement pas nécessaire de caréner entièrement. le rotor arrière. Quand le rotor arrière est dans la première position décrite précédemment, la dérive étant fixée à la poutre de queue par sa première face, cette dérive protège les pales du rotor arrière du vent relatif lors de l'intégralité de leur rotation. Par contre, durant le parcours du deuxième arc non caréné, on pourrait penser que la traînée des pales augmente considérablement et dégrade les performances du dispositif anticouple. Or, les ailerettes des pales réduisent la traînée de ces pales pour la maintenir à des proportions acceptables. Par conséquent, l'invention permet de reproduire les résultats d'un rotor arrière caréné à l'aide d'une dérive simplifiée correspondant à l'extrême uniquement au carénage avant d'un rotor arrière caréné de type fenestron®. L'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques additionnelles qui suivent. Notamment, le dispositif anticouple comporte un moyen d'entraînement en rotation du rotor arrière, apte à être entraîné par une installation motrice. On peut utiliser les moyens usuels d'entraînement décrits par l'état de la technique. Par ailleurs, la dérive comporte une première branche munie de la première extrémité distale, une deuxième branche munie ladite deuxième extrémité distale, une branche commune munie d'une première et d'une deuxième surfaces, lesdites première et deuxième branches étant solidarisées à la première surface et la deuxième surface étant apte à être reliée à une poutre de queue. Thus, in a propulsive mode, the tail rotor can be tilted so that it exerts a thrust that is no longer transverse but longitudinal, namely along the longitudinal axis connecting the rear and the front of the rotorcraft. In such a position, the rear rotor no longer exerts an anti-torque function but participates in the propulsion of the rotorcraft. Although interesting, this proposal is not entirely satisfactory, the rear fairing of the vertical drift generating a significant drag during the propulsive mode. EP 0018114 discloses another concept for using a rear rotor whose axis of rotation is directed along a longitudinal axis of the rotorcraft, the center of the tail rotor being fixed to a tail boom. The rear rotor is then in a position similar to the position of the rear rotor of the document GB 572417 during the propulsion mode, this rear rotor being contained in a transverse plane substantially perpendicular to the vertical anteroposterior plane of the aircraft. To fulfill the anti-torque function, the document EP 0018114 suggests to have an additional mobile bearing surface at the free end of each blade of the rear rotor. The span of each bearing surface then extends along an axis parallel to the axis of rotation of the rear rotor. In addition, the rear rotor includes means for cyclically adjusting the pitch of each additional bearing surface relative to the relative wind. According to this document EP 0018114, the blades of the rear rotor exert a thrust in a longitudinal direction of the rotorcraft, while the additional bearing surfaces exert a transverse thrust capable of countering the torque generated by the main rotor. The present invention therefore aims to provide an anti-torque device of a rotorcraft having the advantages of a ducted tail rotor without the disadvantages, being both relatively light and not representing a "dead weight" useless to great speed. According to the invention, an anti-torque device of a rotorcraft equipped with a rudder is particularly remarkable in that, since the rudder has a body extending in an anteroposterior plane from a first end distal to a second distal end, the device anti-torque is provided with a rear rotor having a plurality of blades and a fixing means securing said rear rotor to the first and second distal ends, a fin being fixedly arranged at a free end of each blade. It is recalled that a wing is called "winglet" in English, as indicated in particular the French decree of 20 February 1995 on the terminology of space science and technology. It is further specified that a fin is a fixed fin arranged at the free end of a bearing surface. Therefore, a wing is not comparable to. the additional bearing surface of EP 0018114. Thus, the fin has a convex face by having a first face adapted to be fixed to a tail beam, and a concave face opposite to said convex face providing a gap between the first and second distal ends. Therefore, when the rear rotor is in a first position in which the rear rotor is contained in the anteroposterior plane of the fin, then the rear rotor is partially ducted. Indeed, the first and second distal ends of the body of the fin are distinct and do not meet. It follows that the drift does not carve a circular vein but only a first arc. The invention does not provide for arranging a tail rotor in a circular orifice formed in the body of a fenestron® type fin, but suggests using a C-shaped fin, for example defining a concavity in which is partially arranged the rear rotor. As a result, the mass of the drift is considerably reduced compared to a fenestron® since this drift does not surround the entire rear rotor, the first and second distal ends being separate. As a result and during their rotation, the blades of the rear rotor successively pass through a first circular arc carinated by the body of the drift between the first and second distal ends, then a second circular arc unsheathed by the drift. surprising and contrary to the prejudices resulting from the state of the art, that it is indeed not necessary to completely refine. the rear rotor. When the tail rotor is in the first position described above, the drift being fixed to the tail boom by its first face, this drift protects the blades of the tail rotor of the relative wind during their entire rotation. On the other hand, during the course of the second non-ducted arc, one might think that the drag of the blades increases considerably and degrades the performance of the anti-torque device. However, the fins of the blades reduce the drag of these blades to maintain the acceptable proportions. Consequently, the invention makes it possible to reproduce the results of a ducted tail rotor by means of a simplified drift corresponding to the extreme only to the front fairing of a fenestron® shrouded tail rotor. The invention may further include one or more of the following additional features. In particular, the anti-torque device comprises means for driving the rear rotor in rotation, capable of being driven by a powerplant. The usual drive means described by the state of the art can be used. Furthermore, the fin comprises a first branch provided with the first distal end, a second branch provided with said second distal end, a common branch provided with a first and a second surface, said first and second branches being secured to the first surface and the second surface being adapted to be connected to a tail boom.

Selon une réalisation, les première et deuxième branches étant agencées contre la branche commune de part et d'autre d'un plan horizontal de la dérive parallèle à un sol lorsque le giravion est posé sur ce sol, le plan antéropostérieur présente un angle aigu avec le plan horizontal. Selon une autre réalisation, les première et deuxième branches sont disposées contre la. branche commune symétriquement par rapport. au plan horizontal, ce plan horizontal étant perpendiculaire au plan antéropostérieur de la dérive. 10 Afin de présenter l'espace vide accueillant partiellement le rotor arrière et carénant partiellement le rotor arrière, la dérive a alors une forme de C, ou encore de U basculé par exemple. Par ailleurs, cet espace vide caréné par la dérive est éventuellement contenu dans un cylindre virtuel, la base du 15 cylindre virtuel pouvant être un parallélogramme ou encore un demi-disque, à savoir un disque coupé selon un diamètre passant par les première et deuxième extrémités distales. En outre, cet espace vide est optionnellement délimité par la dérive, plus précisément par le corps de la dérive, et un premier 20 plan transversal allant de la première extrémité distale à la deuxième extrémité distale. Autrement dit, la dérive a une forme d'étau ayant une première et une deuxième mâchoires fixes munies respectivement desdites première et deuxième extrémités distales. 25 Par ailleurs, le dispositif anticouple comporte un moyen de basculement en vol ou au sol du rotor arrière autour d'un premier axe reliant lesdites première et deuxième extrémités distales pour basculer le rotor arrière d'une première position pour laquelle le rotor arrière et la dérive se trouvent dans le plan antéropostérieur à une deuxième position pour laquelle le rotor arrière est contenu dans un deuxième plan. transversal présentant une angulation avec le plan antéropostérieur de la dérive pour exercer une poussée longitudinale. According to one embodiment, the first and second branches being arranged against the common branch on either side of a horizontal plane of the drift parallel to a ground when the rotorcraft is placed on this ground, the anteroposterior plane has an acute angle with the horizontal plane. According to another embodiment, the first and second branches are arranged against the. common branch symmetrically compared. in the horizontal plane, this horizontal plane being perpendicular to the anteroposterior plane of the fin. In order to present the empty space partially accommodating the rear rotor and partially carenating the rear rotor, the drift then has a shape of C, or alternatively U rocked for example. Furthermore, this empty space carinated by the drift is optionally contained in a virtual cylinder, the base of the virtual cylinder may be a parallelogram or a half-disc, namely a disc cut along a diameter passing through the first and second ends distal. In addition, this empty space is optionally delimited by the drift, more precisely by the body of the fin, and a first transverse plane extending from the first end distal to the second distal end. In other words, the fin has a form of vice having first and second fixed jaws respectively provided with said first and second distal ends. Furthermore, the anti-torque device comprises means for tilting in flight or on the ground of the rear rotor about a first axis connecting said first and second distal ends to tilt the rear rotor from a first position for which the rear rotor and the drift are in the plane anteroposterior to a second position for which the tail rotor is contained in a second plane. cross-section presenting an angulation with the anteroposterior plane of the drift to exert a longitudinal thrust.

Ge moyen de basculement peut utiliser les moyens décrits par l'état de la technique, par exemple ceux du document GB572417. Ainsi, lorsque le rotor arrière se trouve dans la première position, il exerce une poussée transversale et fonctionne donc selon un mode anticouple pour permettre le contrôle en lacet du giravion. A contrario, à grande vitesse le corps, de la dérive peut exercer naturellement une action anticouple. Un pilote peut alors décider de basculer le rotor arrière dans une la deuxième position afin que ce rotor arrière exerce une poussée longitudinale et fonctionne pour participer à la propulsion du giravion, De plus, le pilote peut optionnellement contrôler ladite angulation via le moyen de basculement pour contrôler en lacet le giravion à l'aide du rotor arrière. Ge means of switching can use the means described by the state of the art, for example those of document GB572417. Thus, when the rear rotor is in the first position, it exerts a transverse thrust and thus operates in an anti-torque mode to allow the yaw control of the rotorcraft. On the other hand, at high speed the body, drift can naturally exert an anticouple action. A pilot can then decide to tilt the tail rotor in a second position so that the tail rotor exerts a longitudinal thrust and operates to participate in the propulsion of the rotorcraft. In addition, the pilot can optionally control said angulation via the tilting means for yaw the rotorcraft with the tail rotor.

En effet, si le plan transversal est perpendiculaire à la trajectoire du giravion, le rotor arrière a uniquement un rôle propulsif. Par contre, si cet angulation est différente de l'angle droit, la poussée exercée par le rotor arrière se décompose en une poussé longitudinale participant à la propulsion du giravion et une poussée transversale participant au contrôle en lacet du giravion. Le moyen de basculement est alors à même de basculer le rotor arrière de la première position, à une pluralité de deuxièmes positions. Indeed, if the transverse plane is perpendicular to the trajectory of the rotorcraft, the rear rotor has only a propulsive role. On the other hand, if this angulation is different from the right angle, the thrust exerted by the rear rotor decomposes into a longitudinal thrust participating in the propulsion of the rotorcraft and a transverse thrust participating in the yaw control of the rotorcraft. The tilting means is then able to switch the rear rotor from the first position to a plurality of second positions.

Dès lors, l'invention. permet d'obtenir un dispositif anticouple mettant en oeuvre une dérive allégée, et un rotor arrière pouvant fonctionner selon un mode anticouple à basse vitesse ou selon un mode propulsif à grande vitesse. Therefore, the invention. provides an anti-torque device implementing a lightened drift, and a tail rotor that can operate in an anti-torque mode at low speed or in a propulsive mode at high speed.

Il est à noter que contrairement aux préjugés existants, le mode propulsif n'est pas dégradé par la traînée de la dérive, cette dérive comportant un corps correspondant uniquement au carénage avant d'un fenestrone. En outre, l'ailerette d'une pale peut comprendre : - selon une première variante, une surface additionnelle en dièdre positif, - selon une deuxième variante, une surface additionnelle en dièdre. négatif, selon une troisième variante, une surface additionnelle en dièdre positif et une surface additionnelle en dièdre négatif, lesdites surfaces additionnelles en dièdre positif et négatif sont symétriques par rapport à un plan médian de ladite pale. On rappelle qu'une surface additionnelle présente un dièdre positif lorsque ladite surface additionnelle s'étend d'une extrémité libre de la pale en s'éloignant d'un sol quand ladite pale est en position horizontale par rapport au sol. De plus, on rappelle qu'une surface additionnelle présente un dièdre négatif lorsque ladite surface additionnelle s'étend d'une extrémité libre de la pale en se rapprochant d'un sol lorsque ladite pale est en position horizontale par rapport au sol. Outre un dispositif anticouple, l'invention a pour objet un giravion muni d'une voilure tournante et d'un fuselage comportant une poutre de queue, une dérive étant agencée sur ladite poutre de queue. Ce giravion est notamment remarquable en ce que, la dérive s'étendant dans un plan antéropostérieur d'une première extrémité distale à une deuxième extrémité distale, le giravion comporte un dispositif anticouple tel que précédemment décrit pourvu d'un rotor arrière comportant une pluralité de pales et d'un moyen de fixation fixant le rotor arrière aux première et deuxième extrémités distales, une ailerette étant fixement agencée à une extrémité libre de chaque pale. L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent - la figure 1, une vue de côté d'un dispositif anticouple muni d'un rotor arrière dans une première position, - la figure 2, une vue de dessus d'un dispositif anticouple muni d'un rotor arrière dans une première position, - la figure 3 une vue de dessus d'un dispositif anticouple muni d'un rotor arrière dans une deuxième position où le rotor arrière est inscrit dans un plan transversal perpendiculaire au plan antéropostérieur de la dérive, - la figure 4, une vue de côté d'un dispositif anticouple muni d'un rotor arrière dans une deuxième position où le rotor arrière est inscrit dans un plan transversal perpendiculaire au plan antéropostérieur de la dérive, - la figure 5, une vue de dessus d'un dispositif anticouple muni d'un rotor arrière dans une deuxième position correspondant à un premier emplacement extrême, la figure 6, une vue de dessus d'un dispositif anticouple muni d'un rotor arrière dans une deuxième position correspondant. à un deuxième emplacement extrême et - la figure 7, un schéma explicitant une variante pour laquelle la dérive n'est pas contenue dans le plan antéropostérieur vertical de symétrie du giravion. It should be noted that contrary to existing prejudices, the propulsive mode is not degraded by the drag of the drift, this drift comprising a body corresponding only to the fairing before a fenestrone. In addition, the wing of a blade can comprise: in a first variant, an additional surface in positive dihedron, in a second variant, an additional dihedral surface. negative, in a third variant, an additional surface in positive dihedron and an additional surface in negative dihedron, said additional surfaces in positive and negative dihedral are symmetrical with respect to a median plane of said blade. It is recalled that an additional surface has a positive dihedral when said additional surface extends from a free end of the blade away from a ground when said blade is in a horizontal position relative to the ground. In addition, it is recalled that an additional surface has a negative dihedral when said additional surface extends from a free end of the blade toward a ground when said blade is in a horizontal position relative to the ground. In addition to an anti-torque device, the invention relates to a rotorcraft equipped with a rotary wing and a fuselage comprising a tail boom, a fin being arranged on said tail beam. This rotorcraft is particularly notable in that, the drift extending in an anteroposterior plane from a first end distal to a second distal end, the rotorcraft comprises an anti-torque device as previously described provided with a rear rotor comprising a plurality of blades and a fixing means fixing the rear rotor to the first and second distal ends, a fin being fixedly arranged at a free end of each blade. The invention and its advantages will appear in more detail in the context of the description which follows, with exemplary embodiments given by way of illustration with reference to the appended figures which represent - FIG. 1, a side view of an anti-torque device provided with of a rear rotor in a first position, - Figure 2, a top view of an anti-torque device provided with a rear rotor in a first position, - Figure 3 a top view of an anti-torque device provided with a a rear rotor in a second position where the rear rotor is inscribed in a transverse plane perpendicular to the anteroposterior plane of the fin, - Figure 4 is a side view of an anti-torque device provided with a rear rotor in a second position where the rear rotor is inscribed in a transverse plane perpendicular to the anteroposterior plane of the fin, - Figure 5, a top view of an anti-torque device provided with a rear rotor in a second position corresponding to a first extreme location, Figure 6, a top view of an anti-torque device provided with a rear rotor in a second corresponding position. at a second extreme location and - Figure 7, a diagram explaining a variant for which the drift is not contained in the vertical anteroposterior plan of symmetry of the rotorcraft.

Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d'une seule et même référence. On note que trois directions X, Y et Z orthogonales les unes par rapport aux autres sont représentées sur les figures. La direction X est dite longitudinale. Le terme « plan 15 antéropostérieur» fait alors référence à un pian s'étendant selon cette direction longitudinal. Une autre direction Y est dite transversale. Le terme « plan transversal» fait alors référence à un plan s'étendant selon cette direction transversale. 20 Enfin, une troisième direction Z est dite d'élévation. La figure 1 présente une vue de côté d'un dispositif anticouple 10 agencé sur une poutre de queue 1 d'un giravion, et notamment d'un hélicoptère comportant un rotor principal de sustentation et de propulsion. 25 Ce dispositif anticouple comporte une dérive 20 dont le corps 23 s'étend d'une première extrémité 21 à une deuxième extrémité 22 dans un plan antéropostérieur P1 du dispositif anticouple. On note que ce plan antéropostérieur P1 peut être confondu avec le plan. antéropostérieur vertical de symétrie du giravion, ou présenter une angulation avec ce plan antéropostérieur vertical de symétrie du gira.vion.. The elements present in several separate figures are assigned a single reference. Note that three directions X, Y and Z orthogonal to each other are shown in the figures. The X direction is called longitudinal. The term "anteroposterior plane" then refers to a plane extending in this longitudinal direction. Another direction Y is said transverse. The term "transverse plane" then refers to a plane extending in this transverse direction. Finally, a third direction Z is elevation. Figure 1 shows a side view of an anti-torque device 10 arranged on a tail boom 1 of a rotorcraft, including a helicopter having a main rotor lift and propulsion. This anti-torque device comprises a drift 20 whose body 23 extends from a first end 21 to a second end 22 in an anteroposterior plane P1 of the anti-torque device. Note that this anteroposterior plane P1 can be confused with the plane. vertical anteroposterior symmetry of the rotorcraft, or present an angulation with this vertical anteroposterior plan of symmetry of the gira.vion ..

La dérive 20 présente alors une première face 20' convexe fixée à la poutre de queue 1 et une deuxième face 20" sensiblement concave, la deuxième face 20" étant opposée à la première face 20' et en regard d'un rotor arrière 30 du dispositif anticouple 10 fixé aux première et deuxième extrémités distales 21, 22. Plus précisément, la dérive 20 a la forme d'un étau muni d'une première et d'une deuxième mâchoires fixes 24, 25 pourvues respectivement des première et deuxième extrémités distales 21, 22. The drift 20 then has a first convex face 20 'fixed to the tail beam 1 and a second substantially concave second face 20', the second face 20 'being opposed to the first face 20' and opposite a rear rotor 30 of the anti-torque device 10 fixed to the first and second distal ends 21, 22. More specifically, the fin 20 has the form of a vise provided with a first and a second fixed jaw 24, 25 respectively provided with the first and second distal ends 21, 22.

Autrement dit, la dérive 20 comporte une première et une deuxième branches 24, 25 longitudinales ainsi qu'une branche commune 26 présentant une première et une deuxième surfaces 26', 26" opposées. La première branche 24 est alors fixée à une première portion extrémale de la première surface 26' et s'étend jusqu'à la première extrémité distale 21, alors que la deuxième branche 25 est fixée à une deuxième portion extrémale de la première surface 26' et s'étend jusqu'à la deuxième extrémité distale 22. Les première et deuxième branches 24, 25 sont alors disposées contre la branche commune 26 de part et d'autre d'un plan horizontal XY de la dérive 20 parallèle au sol S lorsque le giravion est posé sur ledit sol, ces première et deuxième branches 24, 25 s'étendant jusqu'à un premier plan transversal P2. On remarque que le premier plan transversal P2 délimite longitudinalement les première et deuxième branches 24, 25, le premier plan transversal P2 étant orthogonal au plan horizontal XY. Selon la réalisation des figures 1 à 6, les première et deuxième branches 24, 25 sont disposées contre la branche commune 26 symétriquement par rapport au plan horizontal XY, ce plan horizontal XY étant perpendiculaire au plan antéropostérieur P1 de la dérive 20. En référence à la figure 7, on note néanmoins que ce plan antéropostérieur P1 peut présenter un angle aigu cp avec le plan horizontal XY. La dérive 20 n'est alors pas contenue dans le plan antéropostérieur vertical de symétrie PO du giravion. En outre, les première et deuxième branches 24, 25 ainsi que la branche commune 26 peuvent constituer une seule et même pièce, réalisée par un procédé de fabrication usuel. In other words, the fin 20 comprises a first and a second longitudinal branch 24, 25 and a common branch 26 having first and second opposed surfaces 26 ', 26. The first branch 24 is then attached to a first extremal portion of the first surface 26 'and extends to the first distal end 21, while the second branch 25 is attached to a second end portion of the first surface 26' and extends to the second distal end 22 The first and second limbs 24, 25 are then disposed against the common branch 26 on either side of a horizontal plane XY of the drift 20 parallel to the ground S when the rotorcraft is placed on said ground, these first and second branches 24, 25 extending to a first transverse plane P2.It is noted that the first transverse plane P2 delimits longitudinally the first and second branches 24, 25, the first transverse plane P2 orthogonal to the horizontal plane XY According to the embodiment of FIGS. 1 to 6, the first and second branches 24, 25 are arranged against the common branch 26 symmetrically with respect to the horizontal plane XY, this horizontal plane XY being perpendicular to the anteroposterior plane P1 of 20. With reference to FIG. 7, it is nevertheless noted that this anteroposterior plane P1 can have an acute angle cp with the horizontal plane XY. The drift 20 is then not contained in the plane vertical anteroposterior plane of symmetry PO of the rotorcraft. In addition, the first and second branches 24, 25 and the common branch 26 may constitute a single piece, made by a usual manufacturing process.

De plus, en référence à la figure 1, la deuxième surface 26" de la branche commune 26 est fixée à la poutre de queue 1. On comprend donc que la deuxième surface 26" est confondue avec la première face 20' de la dérive 20. Par conséquent, la dérive 20 délimite un espace vide 27 par sa deuxième face 20" concave couvrant la branche commune 26 ainsi que les première et deuxième branches 24, 25, en coopération avec le premier plan transversal P2. Cet espace vide 27 est inscrit dans un cylindre virtuel ayant une base en forme de pentagone selon la figure 1, mais pouvant avoir une base en forme de demi-disque par exemple Le dispositif anticouple 10 comprend alors un moyen de fixation 40 agencé selon un premier axe AX1 inscrit dans le plan antéropostérieur P1, ce moyen de fixation 40 permettant de fixer le rotor arrière 30 aux première et deuxième extrémités distales 2 22 de la dérive 20. Plus précisément, le rotor arrière 30 comportant un moyeu 34 et des pales 31 s'étendant radialement d'un pied 32 fixé au moyeu 34 vers une extrémité libre 32, le moyeu 34 est fixé au moyen de fixation 40, ce moyen de fixation 40 étant articulé aux première et deuxième extrémités distales 21, 22. Par ailleurs, il comprend un moyen d'entraînement 70 en rotation des pales 31 du rotor arrière autour d'un deuxième axe 10 AX2 de rotation du rotor arrière 30. Dès lors, une installation motrice non représentée du giravion est à même d'ordonner la rotation des pales 31 autour de ce deuxième axe AX2. Lorsque le rotor arrière 30 se trouve dans la première 15 position représentée sur les figures 1 et 2, le rotor arrière est inscrit dans le plan antéropostérieur P1 de la dérive 20. Ainsi, durant leur mouvement rotatif les pales 31 vont décrire alternativement un premier arc de cercle 101 représenté en pointillés et un deuxième arc de cercle 102 représenté par un trait 20 continu. Le premier arc de cercle 101 se trouve dans l'espace vide 27 délimité par la dérive 20, cette dérive 20 représentant de fait un carénage du premier arc de cercle 101. Le premier arc de cercle 101 est alors radialement caréné par le corps 23 de la dérive 20. 25 A l'inverse, le deuxième arc de cercle parcouru par les pales 31 n'est absolument pas caréné contrairement à un rotor arrière caréné de type fenestrone pour lequel les pales parcourent un disque entièrement caréné radialement. In addition, with reference to FIG. 1, the second surface 26 "of the common branch 26 is fixed to the tail beam 1. It is therefore clear that the second surface 26" coincides with the first face 20 'of the drift 20 Consequently, the fin 20 delimits a void space 27 by its concave second face 20 "covering the common branch 26 as well as the first and second branches 24, 25, in cooperation with the first transverse plane P2. in a virtual cylinder having a pentagon-shaped base according to Figure 1, but may have a half-disk-shaped base for example The anti-torque device 10 then comprises a fixing means 40 arranged along a first axis AX1 inscribed in the plane anteroposterior P1, this fixing means 40 for fixing the rear rotor 30 to the first and second distal ends 22 of the fin 20. More specifically, the rear rotor 30 having a hub 34 and blades 31 s radially extending a foot 32 fixed to the hub 34 towards a free end 32, the hub 34 is fixed to the fixing means 40, this fixing means 40 being articulated to the first and second distal ends 21, 22. Furthermore, comprises a drive means 70 for rotating the blades 31 of the rear rotor around a second axis 10 AX2 of rotation of the rear rotor 30. Therefore, an unrepresented power plant of the rotorcraft is able to order the rotation of the blades 31 around this second axis AX2. When the rear rotor 30 is in the first position shown in Figures 1 and 2, the rear rotor is inscribed in the anteroposterior plane P1 of the dagger 20. Thus, during their rotary movement the blades 31 will alternately describe a first arc circle 101 shown in dashed lines and a second arc 102 represented by a solid line. The first circular arc 101 is in the empty space 27 delimited by the fin 20, this fin 20 actually representing a fairing of the first arc 101. The first arc 101 is then radially shrouded by the body 23. drift 20. 25 In contrast, the second arc traversed by the blades 31 is absolutely not keeled unlike a fenestrone-type shrouded tail rotor for which the blades travel a fully radially shrouded disk.

En référence à la figure 2, dans cette première position le rotor arrière 30 génère une poussée transversale FI. De plus, la dérive 20 protège le rotor arrière 30 du vent relatif VR durant un vol d'avancement. With reference to FIG. 2, in this first position the rear rotor 30 generates a transverse thrust FI. In addition, the fin 20 protects the rear rotor 30 from the relative wind VR during a forward flight.

Par contre, lorsque les pales 31 parcourent le deuxième arc de cercle 102, ces pales 31 ne sont plus carénées. Dès lors, l'invention prévoit astucieusement d'agencer une ailerette à l'extrémité libre 32 de chaque pale 31. Cette ailerette peut comporter selon une première variante une unique surface additionnelle en dièdre positif 51 ou selon une deuxième variante une unique surface additionnelle en dièdre négatif 52. Cependant, selon la troisième variante préférée représentée sur les figures, chaque ailerette comporte une surface additionnelle en dièdre positif 51 présentant un premier angle /3l avec la pale associée et une surface additionnelle en dièdre négatif 52 présentant un deuxième angle /32 avec la pale associée, ces surfaces additionnelles en dièdre positif 51 et négatif 52 étant optionnellement disposées de manière symétrique de part et 20 d'autre d'un plan médian P3 de la pale 31. Indépendamment de la variante, l'ailerette 50 est solidarisée à l'extrémité libre 32 de la pale 31 associée. Dès lors, durant le parcours du deuxième arc de cercle 102 non caréné, les ailerettes 102 limitent la traînée des pales 31. 25 Par ailleurs, pour une faible vitesse d'avancement du giravion, il est important que le rotor arrière 30 soit en mode anticouple en générant uniquement une poussée transversale FI. On the other hand, when the blades 31 traverse the second arc 102, these blades 31 are no longer keeled. Therefore, the invention cleverly provides to arrange a fin at the free end 32 of each blade 31. This fin can comprise in a first variant a single additional surface dihedral positive 51 or in a second variant a single additional surface in Negative dihedron 52. However, according to the third preferred embodiment shown in the figures, each fin has an additional positive dihedral surface 51 having a first angle / 31 with the associated blade and an additional negative dihedral surface 52 having a second angle. with the associated blade, these additional surfaces in positive dihedral 51 and negative 52 being optionally arranged symmetrically on either side of a median plane P3 of the blade 31. Regardless of the variant, the fin 50 is secured at the free end 32 of the associated blade 31. Therefore, during the course of the second circular arc 102 not careened, the wings 102 limit the drag of the blades 31. 25 Moreover, for a low speed of advancement of the rotorcraft, it is important that the rear rotor 30 is in mode anti-torque by generating only a transverse thrust FI.

Cependant à une grande vitesse supérieure à 30 noeuds, le corps de la dérive et d'éventuels appendices agencés sur la poutre de queue suffisent pour contrecarrer le couple généré par le rotor principal du giravion. However, at a high speed greater than 30 knots, the body of the drift and any appendages arranged on the tail boom are sufficient to counter the torque generated by the main rotor of the rotorcraft.

Par suite, le dispositif anticouple 10 comporte un moyen de basculement 60 d'un type usuel apte à ordonner une rotation du rotor arrière 30 autour du premier axe AX1, selon lequel s'étend le moyen de fixation 40. En référence aux figures 3 à 6, le moyen de basculement peut modifier la position du rotor en la faisant passer de la première position représentée sur les figures 1 et 2 à une deuxième position, deuxième position dans laquelle le rotor arrière n'est plus contenu dans la plan antéropostérieur P1 de la dérive mais dans un deuxième plan transversal P3 présentant une angulation avec ledit plan antéropostérieur P1. On note que le deuxième plan transversal P3 demeure orthogonal au plan horizontal XY. Ainsi, selon les figures 3 et 4, le moyen de basculement 60 requiert une rotation du rotor arrière 30 selon la flèche F0 d'une 20 angulation a égale à 90 degrés. Ce rotor arrière 30 passe alors d'un mode anticouple à un mode propulsif de fonctionnement et génère une poussée longitudinale F2. Pour contrôler le giravion en lacet, il est concevable de 25 prévoir en plus des volets, agencés à l'extrémité des première et deuxième branches 24, 25 par exemple. Selon une autre variante, en référence aux figures 5 et 6, la deuxième position peut varier entre deux emplacements extrêmes, l'angulation a correspondant à un angle aigu pour le premier emplacement extrême de la figure 5 et à un. angle obtu pour le deuxième emplacement extrême de la figure 6. Dès lors, le moyen de basculement 60 positionne le rotor arrière 30 entre les deux emplacements extrêmes en fonction des ordres du pilote. Favorablement, le rotor arrière 30 fournit alors une poussée transversale FI permettant le contrôle en lacet du giravion et une poussée longitudinal F2. Naturellement, la présente invention est sujette à de 10 nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la 15 présente invention. Par exemple, les figures représentent un corps de dérive anguleux, mais on comprend que cette dérive peut avoir une forme aérodynamique, en étant en forme de C par exemple, sans sortir du cadre de l'invention. As a result, the anti-torque device 10 comprises a tilting means 60 of a conventional type able to order a rotation of the rear rotor 30 around the first axis AX1, in which the attachment means 40 extends. With reference to FIGS. 6, the tilting means can change the position of the rotor from the first position shown in Figures 1 and 2 to a second position, the second position in which the rear rotor is no longer contained in the anteroposterior plane P1 of the drift but in a second transverse plane P3 having an angulation with said anteroposterior plane P1. Note that the second transverse plane P3 remains orthogonal to the horizontal plane XY. Thus, according to FIGS. 3 and 4, the tilting means 60 requires a rotation of the rear rotor 30 along the arrow F0 by an angle equal to 90 degrees. This rear rotor 30 then changes from an anti-torque mode to a propulsive mode of operation and generates a longitudinal thrust F2. To control the rotorcraft in yaw, it is conceivable to provide in addition flaps, arranged at the end of the first and second branches 24, 25 for example. According to another variant, with reference to FIGS. 5 and 6, the second position may vary between two extreme locations, the angulation a corresponding to an acute angle for the first extreme location of FIG. 5 and to one. angle obtu for the second extreme location of Figure 6. Therefore, the tilting means 60 positions the tail rotor 30 between the two extreme locations according to the orders of the pilot. Favorably, the rear rotor 30 then provides a transverse thrust FI allowing the yaw control of the rotorcraft and a longitudinal thrust F2. Naturally, the present invention is subject to many variations as to its implementation. Although several embodiments have been described, it is well understood that it is not conceivable to exhaustively identify all the possible modes. It is of course conceivable to replace a means described by equivalent means without departing from the scope of the present invention. For example, the figures show a body of angular drift, but it is understood that this drift can have an aerodynamic shape, being C-shaped for example, without departing from the scope of the invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Anti-torque device (10) of a rotorcraft equipped with a fin (20), characterized in that said fin (20) having a body (23) extending in an anteroposterior plane (P1) of a first distal end (21) at a second distal end (22), said anti-torque device (10) is provided with a rear rotor (30) having a plurality of blades (31) and a fastening means (40) securing said rear rotor (30) to said first and second distal ends (21,22), a fin (50) being fixedly attached to a free end (32) of each blade (31).

2. Device according to claim 1, characterized in that said fin (20) comprises a first leg (24) provided with said first distal end (21), a second leg (25) provided with said second distal end (22), a common branch (26) provided with a first and a second surface (26 ', 26 "), said first and second legs (24, 25) being secured to said first surface (26') and said second surface (26 '); ") being adapted to be connected to a tail boom (1).

3. Device according to claim 2, characterized in that said first and second legs (24, 25) being arranged against the common branch (26) on either side of a horizontal plane (XY) of the fin (20). ) parallel to a ground (SI when the rotorcraft is placed on said ground, said anteroposterior plane (P1) has an acute angle (çp) with said horizontal plane (XY).

4. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said fin has a form of vice having a first and a second fixed jaws (24, 25) respectively provided with said first and second distal ends (21, 22). .

5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a tilting means (60) of said rear rotor (30) about a first axis (AX1) connecting said first and second distal ends (21). , 22) for tilting the tail rotor (30) from a first position for which the tail rotor (30) and the fin (20) are in the same first anteroposterior plane (P1) to a second position for which the tail rotor (30) is contained in a second transverse plane (P3) having an angulation with the anteroposterior plane (P1) of the fin (20).

6. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said fin (50) of a blade (31) comprises an additional surface dihedral positive (51).

7. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said flap (50) of a blade (31) comprises an additional negative dihedral surface (52).

8. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said fin (50) of a blade (31) comprising an additional positive dihedral surface (51) and an additional negative dihedral surface (52), said additional surfaces in positive (51) and negative (52) dihedral are symmetrical with respect to a median plane (53) of said blade (31).

9. A rotorcraft provided with a rotary wing and a fuselage comprising a tail boom (1), a fin (20) being arranged on said tail beam (1), characterized in that said fin (20) is extending in an anteroposterior plane (PI) from a first distal end (21) to. a second distal end (22), said rotorcraft comprises an anti-torque device (10) according to any one of the preceding claims provided with a rear rotor (30) having a plurality of blades (31) and a fixing means ( 40) securing said rear rotor (30) to said first. and second distal ends (21,22), a fin (50) being fixedly attached to a free end (32) of each blade (31).