Des trous dans les pales des hélicoptères pour améliorer leur comportement aérodynamique

 

Lorsqu’un hélicoptère se déplace, les pales du rotor avancent et reculent successivement par rapport à la progression de l’appareil, et sont soumises à des conditions aérodynamiques très variables au cours de leur rotation. En phase de recul, les pales sont soumises à un phénomène pénalisant : le décrochage dynamique. Ce dernier se manifeste par l’apparition de tourbillons, une perte de portance et des contraintes supplémentaires importantes s’exerçant sur les pales

Afin de réduire ce phénomène de décrochage, une équipe de chercheurs du Centre allemand de recherche aérospatiale (DLR) de Göttingen (Basse-Saxe) a développé une solution consistant à expulser de l’air à travers des perforations situées sur les pales de l’hélicoptère. L’expulsion de l’air vers l’extérieur permet de diminuer l’intensité des tourbillons lors du décrochage dynamique et d’améliorer la manoeuvrabilité de l’appareil. Cette fonction pourrait par exemple être activée par le pilote lors de phases de vol particulièrement critiques.

Le dispositif a été testé dans la soufflerie transsonique [1] du DLR de Göttingen, sur un segment de pale d’un mètre de longueur percé de 42 ouvertures de 3 mm de diamètre. Un système permet d’expulser de l’air comprimé à travers ces ouvertures. Afin d’obtenir une représentation de la forme de l’écoulement, la pression sur la pale a été mesurée grâce à 74 capteurs avec une fréquence s’élevant jusqu’à 6.000 relevés par seconde. La prochaine étape consistera à contrôler les résultats sur un nouveau banc d’essai, notamment dans le cas d’une pale en rotation. Ces travaux de recherche sont menés dans le cadre du projet STELAR, associant l’Institut d’aérodynamique et de mécanique des fluides ainsi que l’Institut d’aéroélastique du DLR de Göttingen entre janvier 2012 et janvier 2015.

[1] La soufflerie transsonique du DLR de Göttingen permet d’obtenir des vitesses d’écoulement proches de la célérité du son (domaine transsonique) et au-delà, jusqu’à 2,2 fois la célérité du son.

Pour en savoir plus, contacts :

– Voir aussi : « Les baleines à bosse, source d’inspiration pour diminuer le décrochage dynamique des pales d’hélicoptère », BE Allemagne 557 – 02/02/2012 – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/69003.htm
– Dr.-Ing. Kai Richter, chercheur à l’Institut d’aérodynamique et de mécanique des fluides, section des hélicoptères, DLR – tél. : +49 551 709 2631, fax : +49 551 709 2829 – email : kai.richter@dlr.de
– Dr. Holger Mai, chercheur à l’Institut d’aéroélastique, DLR – tél. : +49 551 709 2481, fax : +49 551 709 2862 – holger.mai@dlr.de

 

Sources :

« Trick verschafft Hubschraubern mehr Puste: DLR testet Strömungsbeeinflussung durch Ausblasen von Luft aus Rotorblättern », communiqué de presse du DLR – 04/02/2013 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/4I0Qf

 

Rédacteurs :

Lucas Ansart, lucas.ansart@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr