HÉLICOPTÉRE

SYSTÉME DE TRANSMISSION



- Boîte de Transmission principale

- Boîte de Transmission intermédiaire

- Boîte de Transmission arrière

- Arbre d'entraînement

- Hélicoptère avec rotors en tandem

Introduction

Le système de transmission transfère la puissance du moteur ou des moteurs au rotor principal, au rotor de queue et aux autres accessoires. Les principaux composants du système de transmission sont la transmission du rotor principal, le système d'entraînement du rotor de queue.
L'hélicoptère bi-turbines SH-60 utilisé par US Navy et dérivé du UH-60 servira de support.

Trans Photo SH60.png

Les hélicoptères sont souvent munis de plusieurs boîtes de transmission :
- une boîte de transmission principale BTP ;
- une boîte de transmission intermédiaire BTI ;
- une boîte de transmission arrière BTA ;
- et des arbres de transmission.
La plupart des systèmes comprennent également un refroidisseur d'huile, une soufflante et un système de freinage du rotor.

TransEnsemble.png
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Boîte de Transmission principale

L'objectif de la boîte de transmission principale BTP est d'interconnecter les deux turbomoteurs et de réduire le régime de sortie des moteurs à un régime optimal pour le rotor principal et le rotor de queue. Sur les hélicoptères équipés d'un moteur horizontal, la boîte de transmission principale a également pour fonction de modifier l'axe de rotation de l'axe horizontal des moteurs en un axe vertical pour l'arbre du rotor principal.
Généralement la boite de transmission se compose de cinq modules :
- deux boîtiers gauche et droit identiques pour entraîner les accessoires (pompes hydrauliques, alternateurs, frein rotor) ;
- deux boîtiers de renvoi (connection avec arbre du moteur) interchangeables ;
- un boîtier pricipal.

Trans Principale Bimoteur

La BTP est équipée de capteurs qui surveillent la température de l'huile, la pression d'huile (basse), un avertisseur de température élevée et des systèmes de détection de limaille.
Un frein permet d'arrêter le système rotor. Le disque du frein permet également de positionner les pales du rotor principal en vue du repliage.
Chaque boîtier d'accessoires permet le montage et l'entraînement d'un générateur électrique à courant alternatif (alternateur) et d'une pompe hydraulique. Les boîtiers accessoires sont montés sur la partie avant de chaque boîtier de renvoi. Des capteurs identiques et interchangeables y sont montés. Un capteur de vitesse de rotation du rotor est monté dans le module droit, et un capteur de basse pression d'huile dans le module gauche.

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Boîte de Transmission intermédiaire

La boîte de transmission intermédiaire BTI transmet le couple et modifie l'angle d'entraînement de la boîte de transmission principale à la boîte de transmission arrière.
La BTI est équipée :
- d'un carter d'entrée et d'un réducteur ;
- d'une mâchoire de débrayage à ressort ;
- d'un carter central ;
- d'un carter de sortie et d'un réducteur.
La mâchoire de débrayage permet de plier et de déplier le pylône sans déconnecter manuellement la transmission. Le boîtier d'entrée et le boîtier de sortie contiennent des pignons coniques similaires pour changer l'angle de transmission vers le haut du pylône. Le boîtier central a une jauge de niveau d'huile. Il est muni d'un détecteur de limaille et de surchauffe de la BTI et d'un bouchon de vidange en bas et d'un bouchon de remplissage en haut. La BTI est lubrifiée par barbotage et refroidie par air.

Trans intermédiaire
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Boîte de Transmission arrière

La boîte de transmission arrière BTA montée au sommet du pylône de queue, soutient et entraîne le rotor anti-couple. Elle réduit la vitesse de rotation de l'arbre et modifie la direction d'entraînement de 105 degrés. Elle permet également le changement de pas des pales du rotor de queue par l'intermédiaire du système de commandes de vol (palonnier). Le carter est lubrifié par barbotage et refroidi par air, il dispose d'un indicateur de niveau d'huile et d'un bouchon de remplissage. Le carter est également équipé un détecteur de limaille, qui détecte également la surchauffe de la BTA.

Trans intermédiaire
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Arbre d'entraînement

L'arbre d'entraînement du rotor de queue est composé de deux parties :
- 1 ère partie de la BTP à la BTI .
- 2 éme partie de la BTI à la BTA .
Le but principal de l'arbre d'entraînement du rotor queue est d'utiliser la puissance du moteur ou des moteurs pour entraîner le rotor anti-couple. Sur certaines installations, il permet également d'entraîner le refroidisseur d'huile et la turbine de la boîte de transmission principale. Sur le SH-60, il y a cinq sections d'arbres d'entraînement de la boîte de transmission principale à la boîte de transmission intermédiaire et une section d'arbre d'entraînement entre la boîte de transmission intermédiaire et la boîte de transmission arrière, soit six sections au total. Chaque section est reliée par un raccord Thomas, ce qui élimine le besoin de joints universels. Les sections d'arbre sont supportées par des paliers à amortissement visqueux. Chaque palier comporte un roulement à billes entouré d'un épais sac en caoutchouc rempli d'huile de silicone lourde pour amortir les vibrations de l'arbre d'entraînement. La poulie et les courroies qui entraînent le ventilateur du refroidisseur d'huile sont fixées à l'arbre d'entraînement.

Trans arbre queue
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Hélicoptère avec rotors en tandem

L'hélicoptère CH-47D Chinook servira de support.
Le CH-47 Chinook est un hélicoptère de manœuvre et d'assaut lourd d'origine américaine fabriqué par Boeing. Ses deux rotors en tandem ( ensemble de rotors horizontaux montés l'un devant l'autre) sont contra-rotatifs et sont commandés de façon synchronisée en stationnaire et en translation, ainsi leur effet de couple est annulé de par leur sens de rotation opposé. Il est équipé de deux turbomoteurs d'une puissance de 2850ch à 3750ch, avec une masse maximale portée 18,5 tonnes.
Photo ci-dessous on constate que le rotor arrière est surélevé par rapport au rotor avant.

Trans photo CH 47

La boîte de transmission principale BTP est interconnectée avec les arbres des deux turbomoteurs. Un arbre à sept sections relie la boîte de transmission principale à la boîte de transmission avant, et un arbre à deux sections relie la boîte de transmission principale à la boîte de transmission arrière. Le ventilateur de refroidissement de l'huile est entraîné par la boîte de transmission arrière.

Trans chinook

Détail d'une boite de transmission de l'hélicoptère CH-47D Chinook.

Trans boite CH47

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