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Helicopter fuselage drag

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Des progrès dans la conception des fuselages d'hélicoptère

Le fuselage est la partie centrale d'un avion ou d'un hélicoptère. Les ailes et l'empennage sont reliés au fuselage. Le fuselage des hélicoptères est responsable de la moitié de la traînée des hélicoptères en vol avançant à grande vitesse. Grâce au projet Brite-Euram HELIFUSE, des méthodes numériques et expérimentales ont été développées afin d'aider les concepteurs à réduire cette traînée de manière significative.

Technologies industrielles

Le fuselage, la partie centrale d'un hélicoptère, doit être solide et profilé puisqu'il doit résister aux forces auxquelles il est soumis en vol. Le fuselage abrite les membres d'équipage, les passagers et les marchandises. Cinq facteurs de contrainte distincts agissent sur l'hélicoptère lorsqu'il est en vol: la tension, la compression, la flexion, le cisaillement et la torsion. Ces contraintes sont dues à la force de résistance de l'air. La résistance subie par l'hélicoptère, notamment en vol d'avancement, se nomme la traînée et dépend essentiellement de la forme du fuselage. Plus le fuselage est profilé, moins il subit de traînée. Aussi la conception du fuselage est-elle d'une importance capitale. On sait, en particulier pour les hélicoptères, qu'en vol d'avancement à grande vitesse, le fuselage est responsable de la traînée jusqu'à raison de 50 pour cent. Les méthodes permettant actuellement d'estimer la traînée du fuselage ne sont pas très précises. Les concepteurs se reposent principalement sur des essais numériques utilisant de petites souffleries, qui sont effectués avec un faible nombre de Reynolds et ne peuvent donc pas être directement utilisés pour l'évaluation des performances d'un hélicoptère. Pour aider le secteur à concevoir un nouveau giravion perfectionné, le projet HELicopter FUSElage (HELIFUSE) a réduit la traînée du fuselage en développant des outils de prédiction fiables et en réalisant un certain nombre de tests précis en soufflerie. Les outils de prédiction fiables permettent d'optimiser la forme du fuselage et de réduire la traînée dans les premières phases du processus de conception, tandis que les techniques d'essais fiables en soufflerie permettent une estimation précise de la traînée avant les premiers vols des prototypes. Les résultats du projet HELIFUSE ont permis d'améliorer les connaissances et la simulation expérimentales, mais également les algorithmes de prédiction. Les connaissances considérables engrangées constituent une première étape importante vers une réelle configuration des hélicoptères. Des développements futurs éventuels, comme l'inclusion de la modélisation des turbulences et des techniques d'adaptation et de génération de maillages, ont également été envisagés par les partenaires du projet. La diminution de la traînée du fuselage aura des conséquences positives immédiates sur le marché de l'hélicoptère, puisqu'une traînée moindre signifie des vitesses plus élevées, des distances franchissables plus grandes et des coûts d'exploitation réduits.

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