Le contrôle électrique du rotor de queue des hélicoptères

Le rotor mécanique de queue fonctionne de manière similaire au mécanisme d'un moteur automobile qui transfère l'énergie aux roues arrière du véhicule. Ce lien physique impose une relation fixe entre la vitesse du rotor principal et le rotor de queue. Il limite la capacité de ce dernier à contrebalancer le couple du moteur principal et sa manœuvrabilité.


Le moteur ETR conférerait à cet ensemble une indépendance vis-à-vis du moteur principal mais aussi un gain potentiel de poids, une moindre complexité tout en améliorant la sécurité et en réduisant les besoins de maintenance. Le projet ELETAD («Electrical tail drive - Modelling, simulation and rig prototype development»), financé par l'UE, a été lancé pour en examiner la faisabilité.


Les chercheurs sont en train d'adapter les machines à aimants permanents extrêmement efficaces équipant actuellement les véhicules automobiles hybrides et électriques aux conditions difficiles et spécifications rigoureuses d'un hélicoptère. Ce processus nécessite l'utilisation innovante de matériaux de pointe, une gestion intelligente de la chaleur et une commande de puissance intelligente et légère. L'objectif est d'obtenir une puissance de sortie de crête de 5 kW par kg de masse active installée et une conception incluant une insensibilité (une tolérance) aux pannes.


La suite logicielle du moteur ETR comprend des outils de modélisation décrivant le comportement électromagnétique et thermique du moteur ETR et une évaluation de l'impact du cycle thermique résultant. Elle a été publié pour faciliter les études commerciales liées aux diverses missions de vol de l'aéronef. L'analyse critique de la conception du moteur ETR est maintenant terminée.


Les partenaires du projet prévoient de fabriquer et d'installer un moteur ETR prototype sur un banc d'essai intégré et de le tester dans les prochains mois. Un environnement de test automatisé reproduira la charge dynamique du rotor de queue de manière réaliste ainsi que les conditions thermiques pertinentes de son environnement. Plus important encore, le banc d'essai comportera également une représentation fonctionnelle détaillée d'un approvisionnement électrique redondant et tolérant aux pannes ainsi que les systèmes de contrôle nécessaires pour des applications critiques pour la sécurité de l'appareil.


Les chercheurs espèrent pouvoir fournir un démonstrateur technologique au cinquième niveau de maturité technologique, autrement dit une platine d'expérimentation testée dans un environnement aussi proche que possible de la réalité. La poursuite du développement et la commercialisation de ce moteur procureront des avantages environnementaux majeurs, notamment une meilleure économie de carburant, une réduction des émissions et du bruit ainsi qu'une utilisation minimale de matières dangereuses pour l'environnement comme les lubrifiants. Les hélicoptères arrivent enfin à l'âge de raison.