Comportement Dynamique de l’Hélicoptère : contribution à la Définition de l’Architecture Générale
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The dynamic behaviour of helicopters is a fundamental concern because it can adversely affect rotorcraft reliability, comfort and performances. Vibrations problems which are revealed during the flight tests can often be explained by the general aircraft design and therefore it may be difficult to make any modifications needed subsequently. At the present day the methodology used during the preliminary design of helicopters is mainly based on performances improvement and production cost decrease. This work has allowed to develop a general model of helicopter dynamics which makes it possible to define a virtual, dynamically optimized helicopter. The model is based on the different helicopter components - fuselage, rotor, drive train, antivibration devices, landing gears – which are modeled analytically or by finite elements. The substructure method has been used to limit the model size. The model has been applied in order to provide architecture criteria to minimize fuselage vibrations and to increase the stability margins for the ground resonance
Abstract FR:
Le comportement dynamique de l’hélicoptère est une préoccupation majeure car il conditionne sa fiabilité, son confort et ses performances. Les problèmes de vibrations qui apparaissent dans les phases de mise au point trouvent souvent leur origine dans le design général de l’appareil et il peut être extrêmement difficile de revenir sur les choix techniques fondamentaux. Jusqu’à maintenant, la plupart des études d’architecture générale ont été consacrées aux aspects de performances et de coûts de production. Ce travail a permis de développer un modèle global du comportement dynamique de l’hélicoptère, qui apporte des éléments complémentaires importants pour définir une architecture optimale en matière de dynamique. Le modèle est structuré autour des principaux composants de l’hélicoptère - le fuselage, le rotor, la chaîne de puissance, les systèmes antivibratoires et les trains d’atterrissage – modélisés analytiquement ou par Eléments Finis. L’application des méthodes de condensation dynamique a limité considérablement la dimension du modèle, permettant notamment des balayages paramétriques. La flexibilité du modèle permet de nombreuses applications à la fois dans les phases de développement et dans les phases d’avant-projet. Le modèle a été successivement validé à partir de données expérimentales puis a été utilisé pour fournir des critères d’architecture pour minimiser les vibrations du fuselage et augmenter les marges de stabilité de l’appareil au sol.