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

1.6 CONCLUSION
L'étude menée dans ce premier chapitre a permis de comparer les deux codes
de calcul de rotor utilisés. Le code de calcul R85 en service à EUROCOPTER utilise à la fois
une approche modale et une discrétisation de la pale en éléments simples. Ce code permet
d'obtenir des résultats très précis en particulier sur la répartition des efforts le long de la
pale, sur les efforts en pied de pale, etc... . L'utilisation intensive de ce code a permis
d'apporter un certain nombre d'améliorations et de validations par comparaison avec des
résultats d'essais en vol ce qui en fait actuellement un outil indispensable au développement
de nouveaux hélicoptères. Le code simplifié présenté ensuite ne prétend pas fournir autant
de résultats exploitables mais il présente deux avantages intéressants:
- en premier lieu, il nécessite des calculs beaucoup moins lourds
car il utifise uniquement une description modale de la pale.
- ensuite, il permet de prendre en compte les effets non-linéaires
qui comme nous lavons vu peuvent avoir des effets non négligeables sur le comportement du
rotor.
Il est alors possible d'utiliser ce code de calcul pour mener une étude
qualitative sur le comportement linéaire ou non du rotor dans certaines configurations de vol.
L' étude phénoménologique du comportement du rotor a d'ores et déjà permis
de mettre en évidence des propriétés intéressantes. Nous avons tout d'abord étudié la
stabilité du rotor isolé qui a permis de calculer une vitesse critique directement liée au
premier mode de traînée de la pale. Ensuite, l'étude du rotor linéaire dans diverses
configurations d'efforts aérodynamiques a permis de mettre en évidence l'influence de
l'excitation aérodynamique qui se traduit par la présence des seules harmoniques k - si
est la fréquence du rotor -. Ce résultat se généralise pour un rotor avec b pales où seules les
harmoniques k b apparaissent. L'étude paramétrique sur l'angle de vrillage statique de la
pale a permis de mettre en évidence l'influence de ce paramètre. L'angle de vrillage est à la
base du couplage entre les modes de traînée et les modes de battement et de plus il
détermine la forme des excitations aérodynamiques observées en repère fixe.
L'étude du comportement non-linéaire du rotor a permis de montrer que dans
certaines conditions les non-linéarités peuvent avoir une influence très importante. Elles
génèrent des résonances supplémentaires aussi bien dans le cas du rotor isolé que dans le cas
du rotor soumis aux excitations aérodynamiques. Ces résonances non-linéaires deviennent
vite très nombreuses avec l'augmentation du nombre de termes non-linéaires pris en compte.
De plus, dans certaines conditions, les termes résonants non-linéaires deviennent du même
ordre de grandeur que les résonances linéaires. Ces résultats permettent d'expliquer le
phénomène constaté parfois lors des essais en vol qui consiste en l'apparition des fréquences
Chapitre I: Modélisation du rotor 72