Etude du comportement dynamique linéaire et non-linéaire d'un ...

Comme les équations du mouvement le laissaient prévoir, nous observons un
couplage entre le mode de battement collectif - Batt. C - et le mode de pompage de la
structure - Tz -. Ce couplage apparaît pour ane vitesse de rotation du rotor de 26 rad/s qui
est sensiblement égale à la valeur nominale de rotation. A priori ce couplage peut être néfaste
pour le comportement vibratoire de l'appareil. En effet, l'énergie contenue dans le rotor et
plus particulièrement sur le premier mode de battement des pales va exciter le mode de
pompage de la structure. Cependant, ce couplage ne crée pas d'instabilité puisque le
diagramme des amortissements montre seulement un échange entre ces deux modes sans
atteindre le domaine d'instabilité. Par contre, puisque ce couplage a lieu à la valeur nominale
de la vitesse du rotor, il y a création duri fort niveau vibratoire selon Z dans la cabine.
Si nous nous intéressons maintenant au mode de battement progressif, nous
constatons qu'il se couple fortement d'abord avec le mode de roulis vers 2 = 5 rad/s puis
avec le mode de tangage vers = 9 rad/s. Ces couplages apparaissent aussi sur le
diagramme des amortissements mais ils ne créent pas d'instabilité. De plus, étant donné que
ils ont lieu loin de la valeur nominale de rotation du rotor, ces deux couplages ne vont pas
participer de manière significative à la dynamique de l'appareil.
Le mode de battement régressif se couple aussi avec les modes de roulis et de
tangage. Par contre, ces couplages sont plus difficiles à visualiser puisque les courbes des
fréquences ne se croisent pas : les couplages se produisent sur des plages de fréquence
beaucoup plus étendues que dans le cas du mode progressif. Cependant le couplage
Battement régressif - Tangage a lieu sur une plage de fréquence qui englobe la valeur nominale
de la rotation du rotor. Il y aura donc excitation du mode de tangage de la structure et
augmentation du niveau vibratoire correspondant sur le fuselage.
D'autre couplages du même type peuvent apparaître si nous prenons en
compte des modes de battement et des modes de translation de fuselage d'ordre supérieur.
Cependant, le premier mode de battement des pales est le plus énergétique et le plus proche
en fréquence des premiers modes de fuselage. Les couplages plus haut en fréquence ont donc
peu de chances de participer de manière significative au niveau vibratoire de l'hélicoptère ni
de générer des instabilités vibratoires. Ainsi, nous pouvons conclure que les modes de
battement participent au niveau vibratoire de la cabine par l'intermédiaire des mouvements
de pompage et de tangage de la tête rotor mais qu'ils ne sont pas la cause d'une instabilité
éventuelle.
Chapitre 3 : Couplage Rotor - Structure 149