De nouvelles conceptions pour des giravions écologiques
L'initiative technologique conjointe (ITC) «Clean Sky» est le programme de recherche aérospatiale le plus ambitieux jamais réalisé. Elle est axée sur la mise en production rapide de modèles de démonstration grandeur nature des concepts de transport aérien écologique les plus prometteurs. Le projet ADHERO («Aerodynamic design optimisation of a helicopter fuselage including a rotating rotor head»), financé par l'UE, a apporté une contribution importante au sous-programme du Green Rotorcraft Consortium. L'objectif général du projet ADHERO était de réduire la traînée parasite (principalement en raison de la résistance de frottement et de la traînée de pression) sur les hélicoptères bimoteurs légers. Les hélicoptères bimoteurs légers jouent un rôle important dans les missions de recherche et de sauvetage, les opérations d'application de la loi et de transport de personnel vers les plateformes en mer. Les scientifiques ont ciblé les conditions de vol rapide et l'élimination de la portance accrue sur le fuselage qui caractérise en général les aéronefs à voilure tournante en vol de croisière. L'approche visait à réduire la traînée des patins d'atterrissage, de la tête du rotor et du fuselage. Les chercheurs ont fabriqué un tout nouveau modèle de soufflerie doté de modularité afin de faciliter l'échange de composants et les modifications à apporter pour réduire la traînée, en fonction des résultats des essais. Le nouveau modèle employait un dard horizontal connecté au fuselage par une poutre de fuseau d'empennage, réduisant l'interaction avec les champs d'écoulement. Les tests en soufflerie et les simulations numériques de la configuration de la ligne de base ont fourni aux scientifiques des données importantes pour conduire une étude détaillée des paramètres de flux mondiaux et locaux. Les résultats ont montré que la plus grande partie de la traînée parasite provoquée par les patins d'atterrissage provenait de la traînée d'interférence sur le fuselage arrière. De plus, un moyen pour confiner une augmentation de la portance a été identifié, comme un enjoliveur pour produire une sustention. L'équipe a étudié et testé les différentes conceptions d'enjoliveur et a modifié les variantes de carénage pour réduire la traînée. Les simulations leur ont permis de renforcer les connaissances sur les sources de turbulence de sillage, étant donné que le carénage génère des vortex contrarotatifs et a le potentiel de réduire la vibration de la queue de l'appareil. Deux différentes combinaisons de dispositifs de contrôle de flux passif promettent beaucoup pour la réduction de la traînée de l'arrière de l'avion. ADHERO a diffusé ses résultats par des présentations, des ateliers, des conférences et des publications dans des revues à comité de lecture. Vu que le niveau de maturité technologique est de six, à savoir le stade de pré-production, les concepts pourraient être commercialisés dans les quelques années suivant la fin du projet.
Mots‑clés
Giravion, conceptions aérodynamiques, fuselage d'hélicoptère, tête de rotor pivotante, traînée parasite
