Skip to main content

Electrical Tail Drive - Modelling, Simulation and Rig Prototype Development

Article Category

Article available in the folowing languages:

Le contrôle électrique du rotor de queue des hélicoptères

La plupart des rotors de queue sont mus mécaniquement par la turbine principale au moyen d'un arbre de transmission et différents engrenages. Un rotor électrique de queue innovant (ETR, pour electric tail rotor) promet d'importants avantages environnementaux ainsi qu'un meilleur contrôle et une plus grande sécurité pour ces appareils.

Transports et Mobilité
Changement climatique et Environnement
Technologies industrielles

Le rotor mécanique de queue fonctionne de manière similaire au mécanisme d'un moteur automobile qui transfère l'énergie aux roues arrière du véhicule. Ce lien physique impose une relation fixe entre la vitesse du rotor principal et le rotor de queue. Il limite la capacité de ce dernier à contrebalancer le couple du moteur principal et sa manœuvrabilité. Le moteur ETR conférerait à cet ensemble une indépendance vis-à-vis du moteur principal mais aussi un gain potentiel de poids, une moindre complexité tout en améliorant la sécurité et en réduisant les besoins de maintenance. Le projet ELETAD (Electrical tail drive - Modelling, simulation and rig prototype development), financé par l'UE, a dévoilé un moteur ETR prototype assemblé à partir de moteurs à aimants permanents à ultra-haut rendement particulièrement adaptés pour les opérations industrielles. Bien que la méthode de production du couple soit différente, la combinaison des deux moteurs visait à conserver un haut rendement à des valeurs de couple élevées. Le moteur à flux axial comprend deux stators enroulés, chacun se trouvant de chaque côté d'un disque central à aimants permanents. Le moteur à flux radial se compose d'un ensemble d'aimants permanents internes entouré d'un stator contenant 12 bobines magnétiques. De plus, le projet ELETAD a mis au point une suite logicielle composée des outils de modélisation permettant de décrire le comportement électromagnétique et thermique des machines électriques résistantes aux pannes. À l'exception des rotors d'hélicoptères, les nouveaux outils peuvent être utilisés pour la création de machines électriques pour les moteurs de propulsion des avions, ou des moteurs à couple élevé pour les véhicules électriques. Le prototype ETR a été testé sur un banc d'essai intégré capable de caractériser les moteurs électriques avec des valeurs de pointe jusqu'à 340kW et 4500tr/min. Plus important encore, le banc d'essai comportait également une représentation fonctionnelle détaillée d'un approvisionnement électrique redondant et tolérant aux pannes ainsi que les systèmes de contrôle nécessaires pour des applications critiques pour la sécurité de l'appareil. La poursuite du développement et la commercialisation de ce moteur procureront des avantages environnementaux majeurs, notamment une meilleure économie de carburant, une réduction des émissions et du bruit ainsi qu'une utilisation minimale de matières dangereuses pour l'environnement comme les lubrifiants. Les hélicoptères arrivent enfin à l'âge de raison.

Mots‑clés

Hélicoptère, rotor de queue électrique, ELETAD, aimant permanent, avion

Découvrir d’autres articles du même domaine d’application