De nouveaux tests en soufflerie sur des éléments d'hélicoptères
L'augmentation de la proportion d'hélicoptères dans le trafic aérien a conduit à s'intéresser de près à leur traînée aérodynamique. Le projet GRC2 s'inscrit dans l'initiative Clean Sky, qui vise entre autres à réduire la traînée de la cellule de l'hélicoptère ainsi que des éléments qui tournent mais ne participent pas à la sustentation. L'optimisation de la conception de ces pièces est essentielle pour améliorer le rendement des hélicoptères et réduire leurs rejets. Les scientifiques du projet ROD(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (Rotorcraf drag reduction) ont réalisé la maquette d'hélicoptère qui a servi aux tests en soufflerie, dans sa configuration initiale et dans celle qu'ils ont optimisée. Certaines pièces ont été fournies par le consortium de GRC2, mais la maquette exigeait une structure interne totalement nouvelle. Il s'agissait du système de commande du moyeu du rotor, avec le plateau oscillant pour contrôler l'angle d'attaque des pales. Le modèle peut être installé sur un pylône dans la soufflerie, tête en bas ou en position normale. La première position permet d'étudier l'effet des structures placées sur la face inférieure du fuselage, comme les générateurs de tourbillons. La seconde position sert à évaluer les performances de l'hélicoptère, y compris du moyeu du rotor. Les chercheurs ont testé plusieurs configurations avec différents angles d'attaques et de dérive, afin d'évaluer les performances aérodynamiques des éléments de l'hélicoptère. Ils ont aussi utilisé un environnement sur mesure pour conduire des expériences de vélocimétrie d'image de particules (VIP) en stéréo, et des mesures de pression statique juste après la rampe arrière et juste avant la dérive. Les mesures de pression effectuées dans la zone de la rampe arrière en écoulement stable ou instable se sont avérées utiles pour l'interprétation physique du fonctionnement de l'ensemble générateur de tourbillons. Les mesures de pression statique ont confirmé que le générateur de tourbillons réduit la traînée, ce que prévoyaient les calculs, en augmentant le champ de pression et en limitant l'effet de succion responsable de la traînée de pression. Le petit générateur de tourbillons, en rotation inverse, réduisait le plus la traînée. Les scientifiques ont aussi conduit des mesures par VIP dans la zone de la dérive, pour étudier l'impact éventuel des divers capots de moyeu optimisés sur les vibrations de la queue. Les résultats ont montré que ces capots ne dévient pas assez la turbulence de sillage pour éviter une collision avec la dérive. Les fluctuations de la pression autour de la dérive ont apporté des informations intéressantes sur l'instabilité du sillage du rotor en fonction des capots testés. La traînée aérodynamique est un facteur majeur de l'autonomie d'un hélicoptère, de ses performances et de sa consommation de carburant. Les tests en soufflerie évitent ou réduisent les risques, les coûts et la durée des tests en vol, et conduisent à de meilleures conceptions.
