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(19) (12) Europâisches Patentamt | | | | | 1 1| || | | || || || || ||| | | | |

(19) (12) Europâisches Patentamt | | | | | 1 1| || | | || || || || ||| | | | | | || European Patent Office Office européen des brevets (11) E P 0 5 4 0 4 0 6 B 1 FASCICULE DE BREVET E U R O P E E N (45) Date de publication et mention de la délivrance du brevet: 21.05.1997 Bulletin 1997/21 (21 ) Numéro de dépôt: 92402906.9 (22) Date de dépôt: 26.1 0.1 992 (51) Intel6: B64C 27/00, B64C 27/12, F16N 29/02 (54) Boîte de transmission d'hélicoptère avec un système de sauvegarde en cas de perte d'huile de lubrification Hubschraubergetriebe mit einem Schutzsystem im Falle eines Schmierôlverlustes Helicopter gear-box with a protection System in case of a loss of lubricating oil CÛ CD O LO O Û_ LU (84) Etats contractants désignés: D E GB IT (30) Priorité: 30.10.1991 FR 9113439 (43) Date de publication de la demande: 05.05.1993 Bulletin 1993/18 (73) Titulaire: AEROSPATIALE Société Nationale Industrielle 75781 Paris Cédex 16 (FR) (72) Inventeur: François, Roland Clément F-13480 Cabries (FR) (74) Mandataire: Phélip, Bruno et al c/o Cabinet Harlé & Phélip 21, rue de La Rochefoucauld 75009 Paris (FR) (56) Documents cités: WO-A-91/05943 US-A- 4 888 947 I l est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication de la mention de la délivrance du brevet européen, toute personne peut faire opposition au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). P r i n t e d b y R a n k X e r o x ( U K ) B u s i n e s s Services 2.14.3/3.4 1 EP 0 540 406 B1 2 Description La présente invention se rapporte à une boîte de transmission principale, intermédiaire ou arrière d'héli- coptère, en particulier militaire, combinée à un système s de sauvegarde en cas de perte d'huile de lubrification Dans les ensembles mécaniques multiplica- teurs/réducteurs, l'huile de lubrification assure deux fonctions : la réduction des frottements au niveau des engrenages et des paliers, et l'évacuation des pertes de 1 0 puissance sous forme de chaleur. Dans le cas d'une boîte de transmission principale d'un hélicoptère, l'extraction de la chaleur véhiculée par l'huile se fait généralement sous pression dans un échangeur huile/air, tandis que dans le cas d'une boîte de faible 1 5 puissance du type "boîte de transmission auxiliaire", l'huile transmet la chaleur aux parois internes du carter de cette boîte par ruissellement et conduction et la paroi extérieure de ce carter transmet la chaleur par convec- tion à l'air ambiant. 20 En cas de perte d'huile du système de lubrification, les coefficients de frottement des différents organes mécaniques augmentent considérablement, et par voie de conséquence, la part d'énergie perdue sous forme de chaleur devient importante par rapport à la puis- 25 sance mécanique transmise au rotor de l'hélicoptère. En outre, l'énergie thermique n'est pratiquement plus évacuée, ce qui produit une élévation rapide des tempé- ratures des engrenages et des roulements. De ce fait, les matériaux subissent des transformations métallurgi- 30 ques et leurs performances mécaniques s'effondrent, entraînant la perte de la transmission de couple, consé- cutive à la destruction d'un roulement ou d'une denture, ou à la destruction de l'un et l'autre de ces éléments. C'est de ce fait qu'en cas de perte d'huile d'une 35 boîte de transmission, et notamment lorsqu'il s'agit de la boîte de transmission principale, l'hélicoptère est con- traint de se poser peu de temps après la panne en rai- son de la destruction rapide des appuis internes, ce qui entraîne à brève échéance l'interruption de la fonction 40 de transmission de puissance au rotor. Cette perte d'huile peut avoir des conséquences très graves lors du survol d'une zone hostile : mer, forêt, gare urbanisée, territoire ennemi, par un hélicoptère qui se trouve alors contraint à un atterrissage ou à un amerrissage qui peut 45 être hasardeux ou même catastrophique. Le document US-A-4.888.947 concerne un sys- tème secondaire de refroidissement de moteurs à tur- bine d'engins volants, actionné lorsque la pression de l'huile du circuit primaire est anormalement basse. so Ce système comprend: compresseur, aspire de l'huile contenue dans un réservoir et pulvérise le mélange air/huile contre le roulement par l'intermédiaire d'un deuxième con- duit, un conduit dérivé relié à la sortie du compresseur, contenant une valve de pilotage et un piston/cylin- dre, cet ensemble permettant d'actionner trois cla- pets < (tout ou rien > > pour les mettre en position d'ouverture lorsque la pression de l'huile est basse; une évacuation des calories du circuit primaire vers une boîte de vitesse auxiliaire, cette évacuation se faisant par l'intermédiaire d'un détecteur et de plu- sieurs conduits et clapets. Ainsi, le document US-A-4.888.947 décrit un sys- tème compliqué de sauvegarde conçu pour protéger le roulement d'une turbine à gaz d'aviation. En plus du cir- cuit de lubrification principal, i l est prévu un deuxième circuit d'huile, activé par un circuit à air alimenté par le compresseur de la turbine. En cas de baisse de la pres- sion d'huile en dessous d'un seuil prédéterminé, une commande pilotée par vanne assure la mise en contact du roulement avec, à la fois, un courant d'air comprimé et un mélange d'huile et d'air comprimé, qui sont res- pectivement délivrés par des conduites dont les extré- mités aboutissent près du roulement. Le document US-A-4.888.947 ne divulgue pas la combinaison d'une boîte de transmission à engrenages pour hélicoptère et d'un système de sauvegarde en cas de perte d'huile de lubrification. Le but de la présente invention est une boite de transmission principale ou une boite de transmission arrière d'hélicoptères, notamment militaires, combinée à un système de sauvegarde, qui permette de prolonger le temps de fonctionnement de ces ensembles mécani- ques après qu'ils aient perdu leur huile de lubrification, tout en conservant intégralement l'architecture de ces ensembles mécaniques. L'invention est telle que revendiquée à la revendica- tion 1 Le système additionnel de refroidissement de l'enceinte de la boîte de transmission consiste en un système additionnel de circulation d'air, qui comporte une conduite d'entrée d'air frais munie d'une vanne fer- mée en fonctionnement normal, et d'une conduite de sortie munie d'une soupape fermée en fonctionnement normal. Le dispositif de commande agit, au seuil de la valeur prédéterminée du paramètre représentatif de la perte d'huile de lubrification, sur ladite vanne de manière à actionner son ouverture, et à la maintenir ouverte pendant le fonctionnement du système addi- tionnel de refroidissement, la soupape de sortie s'ouvrant sous l'effet de la pression interne. Le dispositif de commande peut être un dispositif de commande manuel ou automatique. Dans le cas où le système de commande est un dispositif de commande automati- que, celui-ci peut être basé sur la mesure du paramètre représentatif de la perte d'huile, ou sur la mesure de la température d'une zone significative d'échauffement à l'entrée, un compresseur d'air, un circuit primaire ou boîte contenant les organes moteurs à refroidir, 55 un conduit principal d'air reliant le compresseur au composant à refroidir (roulement) contenu dans le circuit primaire lorsque la pression d'huile est basse, de sorte que le flux d'air engendré par le 2 3 EP 0 540 406 B1 4 anormal du mécanisme. L'invention peut s'appliquer, par exemple, à une boîte de transmission à engrenages qui comprend une sortie de mouvement à train épicycloïdal. Dans cette structure, l'entrée pour l'admission de l'air est située dans la zone de la couronne du couple conique d'entrée de mouvement, et la sortie pour l'échappement de l'air est située dans la zone du train épicycloïdal de sortie de mouvement. La conduite d'entrée d'air frais peut être raccordée directement à l'extérieur et elle peut compor- ter une conduite dérivée située en amont de la vanne, permettant une prise d'air dynamique. Afin d'améliorer l'efficacité de l'invention, la conduite d'entrée d'air peut comporter un ventilateur électrique qui est disposé immédiatement en amont de la vanne, c'est-à-dire entre cette vanne et la conduite dérivée. Selon une variante de l'invention, qui concerne la même structure comportant un couple conique d'entrée et un train épicycloïdal de sortie, la conduite d'entrée d'air est raccordée au compresseur de la turbine du groupe motopropulseur de l'aéronef. Selon une autre variante de l'invention, qui con- cerne la même structure comportant un couple conique d'entrée et un train épicycloidal de sortie, le système additionnel de refroidissement comporte un système supplémentaire de lubrification de secours qui utilise un lubrifiant liquide ou solide. Dans cette variante, le sys- tème supplémentaire de lubrification de secours com- porte une réserve de lubrifiant, externe à la boîte de transmission et raccordée à celle-ci par un tube d'ali- mentation, qui aboutit immédiatement en aval de la vanne de la conduite d'entrée d'air frais, l'extrémité de cette conduite étant agencée en forme de venturi dis- posé sensiblement au centre de la conduite d'entrée. L'invention, qui s'applique aux boîtes de transmis- sion uploads/Geographie/ ep0540406b1.pdf