Une nouvelle technologie de rotor pour des hélicoptères plus propres, plus écologiques et plus efficaces
Les ailerons Gurney sont de petites surfaces s'élevant généralement à angle droit du bord de fuite d'une aile ou d'une pale de rotor. Ils permettent de retarder la transition vers un écoulement turbulent avec un impact important sur le rendement énergétique et la sécurité des appareils. L'impact d'ailerons Gurney actifs a déjà été modélisé mais encore jamais testé expérimentalement sur un rotor. Dans ce contexte, le projet GUM (Active gurney on main rotor blades), financé par l'UE, a été initié pour mesurer la performance de d'un rotor principal d'hélicoptère équipé d'ailerons Gurney actifs intégrés sur chaque pale. Les travaux ont d'abord commencé par la conception, le développement et la validation d'une nouvelle technique de mesure non invasive capable de déterminer les champs de pression et de minimiser les interférences créées par l'équipement et les procédures de test. Ces informations ont permis ensuite de calculer la répartition de pression autour des pales. La méthode s'appuie sur la technique de vélocimétrie par images de particules (PIV) pour mesurer le champ de vitesse. Les résultats montrent une amélioration considérable de ces méthodes ultrasophistiquées. Les partenaires du projet se sont ensuite intéressés à deux campagnes d'essais de rotor. Pour ces essais, les partenaires ont élaboré spécialement un nouveau banc d'essai PIV. Pour le premier essai, les chercheurs ont élaboré, produit et testé un ensemble de pales passives sur la tour d'essais de rotors d'une importante soufflerie installée à Milan. Les pales ont été testées pour évaluer l'efficacité de différentes tailles d'ailerons Gurney passifs et vérifier et ajuster la configuration du PIV avant de tester les ailerons actifs. Pendant la deuxième campagne, les chercheurs ont ensuite testé les pales actives équipées d'ailerons Gurney actifs (AGF, pour Active Gurney Flaps). Ces deux campagnes ont permis de récolter une grande quantité de données sur l'impact des différents systèmes de commande AGF sur la performance des pales. Le projet GUM a ainsi mis en lumière les avantages apportés par ces AGF pour augmenter l'efficience énergétique des hélicoptères et réduire leurs vibrations. L'outil de post-traitement permettant d'extraire les données de pression à partir de la mesure non invasive de la vitesse devrait également avoir de larges applications dans tous les domaines liés à la dynamique des fluides.
Mots‑clés
Hélicoptère, pale de rotor, aileron Gurney actif, GUM
