FR2991968A1 - Blade rotor for use in e.g. helicopter, has specific areas whose surface is divided into two parts that are colored by two colors, where wavelength of one of colors is equal to wavelength of end portion of visible spectrum or black - Google Patents
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Abstract
Description
GRB12-3140FR 1 Rotor à pales teintées La présente invention concerne le domaine des appareils munis de rotors à pales, tels que les hélicoptères ou les ventilateurs. De telles pales sont dangereuses car, lorsque le rotor est en rotation, le chemin qu'elles parcourent ou disque rotor est difficilement visible. Dans le cas d'un appareil en mouvement tel qu'un hélicoptère, le pilote a de très grandes difficultés à voir les extrémités de pales en rotation, si bien que, s'il doit s'approcher d'un obstacle tel qu'une paroi rocheuse lors de secours en montagne, d'une paroi d'un bâtiment, d'un pylône ou d'un arbre, les pales risquent de heurter l'obstacle et de provoquer un accident. Dans le cas d'un appareil généralement immobile tel qu'un ventilateur domestique ou industriel ou un ventilateur associé à un moteur d'un véhicule automobile, il existe le risque qu'une personne approchant en particulier sa main, son vêtement ou un objet des pales en rotation, par nécessité ou par inadvertance, ne rende pas bien compte du chemin ou disque rotor parcouru par ces pales et provoque un accident. La présente invention a pour but d'améliorer la visibilité des extrémités des pales en rotation d'un rotor à pales. Il est tout d'abord précisé que la lumière visible, appelée aussi spectre visible ou spectre optique est la partie du spectre électromagnétique qui est visible pour l'oeil humain. Il n'y a pas de limite exacte au spectre visible. Généralement, on considère que la réponse de l'oeil couvre les longueurs d'ondes de 380 nm à 780 nm, bien qu'une gamme de longueurs d'ondes de 400 nm à 700 nm soit plus commune.The present invention relates to the field of devices equipped with paddle rotors, such as helicopters or fans. Such blades are dangerous because, when the rotor is rotating, the path they run or disk rotor is difficult to see. In the case of a moving aircraft such as a helicopter, it is very difficult for the pilot to see the blade tips rotating, so that if he has to approach an obstacle such as a rock wall during rescue in the mountains, a wall of a building, a pylon or a tree, the blades may hit the obstacle and cause an accident. In the case of a generally immobile apparatus such as a domestic or industrial fan or a fan associated with an engine of a motor vehicle, there is the risk that a person approaching in particular his hand, his clothing or an object of Rotating blades, by necessity or inadvertently, do not adequately account for the path or rotor disc traveled by these blades and causes an accident. The present invention aims to improve the visibility of the ends of the blades in rotation of a blade rotor. It is first of all specified that the visible light, also called visible spectrum or optical spectrum is the part of the electromagnetic spectrum which is visible for the human eye. There is no exact limit to the visible spectrum. Generally, the response of the eye is considered to cover wavelengths of 380 nm to 780 nm, although a wavelength range of 400 nm to 700 nm is more common.
Selon un mode réalisation de l'invention, les pales présentent des zones spécifiques teintées qui sont situées sur leurs parties d'extrémité, au moins d'un même côté, et qui parcourent le même chemin lors de la rotation du rotor ; l'addition des surfaces desdites zones spécifiques détermine une surface totale ; la surface totale est divisée en une première et une seconde parties de surface totale disposées de façon à se succéder circonférentiellement l'une à l'autre et teintées respectivement par une première et une seconde teintes du spectre électromagnétique lumineux ou visible ; la première teinte est choisie parmi les teintes dont la longueur d'onde est située dans une plage comprise entre 550 et 650 nanomètres ; et la seconde teinte est choisie parmi les teintes dont la longueur d'onde est soit égale ou inférieure à la longueur d'onde choisie de la première teinte à laquelle sont retranchés 145 nanomètres, soit égale ou supérieure à la longueur d'onde de la première teinte choisie à laquelle sont ajoutés 145 nanomètres, soit égale à une longueur d'onde de l'une des parties extrêmes du spectre visible ou un noir dans le cas où la valeur calculée est en dehors du spectre visible. Ainsi, la première teinte est choisie parmi les couleurs dites « claires ou lumineuses » et la seconde teinte est choisie parmi les couleurs dites « sombres, foncées ou noires », relativement à la première teinte. Il s'ensuit que, lors de la rotation du rotor à pales, la visibilité de la couronne, sur laquelle est visible la traînée des teintes, résultant du chemin parcouru par lesdites zones spécifiques teintées ou correspondant à une partie substantiellement annulaire du disque rotor résultant desdites zones spécifiques teintées, est accrue, cette couronne, pouvant présenter une épaisseur variable si les pales subissent des fluctuations selon la direction de l'axe du rotor à pales, comme dans le cas où la présente invention serait appliquée aux pales d'un rotor à pales d'un hélicoptère. Différentes variantes de réalisation de la présente invention sont possibles.According to one embodiment of the invention, the blades have tinted specific areas which are located on their end portions, at least on the same side, and which run in the same path during rotation of the rotor; adding the surfaces of said specific areas determines a total area; the total surface is divided into first and second total surface portions arranged circumferentially in succession to each other and respectively tinted with first and second shades of the light or visible electromagnetic spectrum; the first hue is selected from hues whose wavelength is in a range of 550 to 650 nanometers; and the second hue is selected from hues whose wavelength is either equal to or less than the chosen wavelength of the first hue at which 145 nanometers are subtracted, or equal to or greater than the wavelength of the hue. first selected shade to which is added 145 nanometers, equal to a wavelength of one of the extreme parts of the visible spectrum or a black in the case where the calculated value is outside the visible spectrum. Thus, the first hue is chosen from the so-called "light or bright" colors and the second hue is chosen from the so-called "dark, dark or black" colors, relative to the first hue. It follows that, during the rotation of the blade rotor, the visibility of the crown, on which is visible the trail of hues, resulting from the path traveled by said specific areas tinted or corresponding to a substantially annular portion of the resulting rotor disk of said tinted specific areas, is increased, this ring, may have a variable thickness if the blades undergo fluctuations in the direction of the axis of the rotor blade, as in the case where the present invention would be applied to the blades of a rotor with blades of a helicopter. Different embodiments of the present invention are possible.
La première partie de surface peut présenter une valeur qui est au plus égale à 50% et au moins égale à 20% de ladite surface totale. Les zones teintées peuvent s'étendre jusqu'aux extrémités des pales.The first surface portion may have a value that is at most equal to 50% and at least 20% of said total area. The tinted areas can extend to the ends of the blades.
Les zones teintées peuvent s'étendre sur toute la largeur des pales. Chaque pale peut porter uniquement l'une desdites teintes. Les pales peuvent présenter des zones secondaires teintées adjacentes auxdites zones teintées et situées radialement à l'intérieur, ces zones secondaires portant des teintes foncées. Lesdites zones peuvent présenter, dans le sens radial, des longueurs comprises entre 10% et 20% de la longueur des pales. La longueur d'onde de la première teinte peut être choisie dans une plage comprise entre 575 et 595 nanomètres.The tinted areas can extend over the entire width of the blades. Each blade may carry only one of said shades. The blades may have tinted sub-zones adjacent to said tinted areas and located radially inward, these sub-zones bearing dark hues. Said zones may have, in the radial direction, lengths between 10% and 20% of the length of the blades. The wavelength of the first hue can be chosen in a range of between 575 and 595 nanometers.
Différents rotors à pales présentant des zones spécifiques teintées selon la présente invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples non limitatifs, illustrés par le dessin sur lequel : - la figure 1 représente un rotor à deux pales ; - la figure 2 représente un rotor à trois pales ; - la figure 3 représente un rotor à quatre pales ; - la figure 4 représente un rotor à cinq pales ; - la figure 5 représente un rotor à six pales ; - la figure 6 représente un rotor à sept pales ; - la figure 7 représente un premier diagramme de longueurs d'onde du spectre visible ; et - la figure 8 représente un second diagramme de longueurs d'onde du spectre visible. Sur la figure 1 est représenté un rotor 1 qui comprend un axe rotatif 2 muni de deux pales identiques 3 s'étendant radialement vers l'extérieur et diamétralement opposées. D'un même côté, les pales 3 présentent des zones spécifiques 4, identiques en forme et en surface, qui sont situées sur leurs parties d'extrémité et qui parcourent le même chemin lors de la rotation du rotor 1. Selon l'exemple représenté, les zones spécifiques 4 s'étendent, dans le sens circonférentiel, substantiellement sur la largeur des pales 3 et, radialement dans le sens de la direction des pales 3, à partir d'un endroit situé à distance des extrémités et jusqu'à ces extrémité des pales 3.Various blade rotors with specific areas tinted according to the present invention will now be described by way of non-limiting examples, illustrated by the drawing in which: - Figure 1 shows a rotor with two blades; - Figure 2 shows a rotor with three blades; - Figure 3 shows a rotor with four blades; - Figure 4 shows a rotor with five blades; - Figure 5 shows a rotor with six blades; - Figure 6 shows a rotor with seven blades; FIG. 7 represents a first wavelength diagram of the visible spectrum; and - Figure 8 shows a second wavelength diagram of the visible spectrum. In Figure 1 is shown a rotor 1 which comprises a rotary shaft 2 provided with two identical blades 3 extending radially outwardly and diametrically opposite. On the same side, the blades 3 have specific areas 4, identical in shape and surface, which are located on their end portions and which run in the same path during the rotation of the rotor 1. According to the example shown , the specific zones 4 extend, in the circumferential direction, substantially over the width of the blades 3 and, radially in the direction of the direction of the blades 3, from a location at a distance from the ends and up to end of the blades 3.
Selon une variante de réalisation, les autres faces des pales 2 pourraient aussi présenter des zones spécifiques 4. Selon une autre variante de réalisation, les zones spécifiques 4 peuvent s'étendre sur toute la périphérie des pales 3. Les zones spécifiques 4 peuvent présenter des longueurs comprises entre 10% et 20% de la longueur des pales 3. Sur leurs zones spécifiques 4, l'une des pales 3 porte une première teinte Tc et l'autre une seconde teinte Tn. Il en résulte que la surface couverte par la teinte Tc est égale à la surface couverte par la teinte Tn, de telle sorte que la teinte Tc recouvre 50% de l'addition des surfaces des zones spécifiques 4 des deux pales 3. Sur la figure 2 est représenté un rotor 5 différent du rotor 1 par le fait qu'il comprend trois pales 3 angulairement réparties présentant identiquement des zones spécifiques 4. Cette fois, sur leurs zones spécifiques 4, l'une des trois pales 3 portent une teinte Tc tandis que les deux autres portent une teinte Tn. Il en résulte que la surface couverte par la teinte Tc est égale à un tiers de l'addition des surfaces des zones spécifiques 4 des trois pales 3.According to an alternative embodiment, the other faces of the blades 2 could also have specific zones 4. According to another variant embodiment, the specific zones 4 may extend over the entire periphery of the blades 3. The specific zones 4 may have lengths between 10% and 20% of the length of the blades 3. On their specific areas 4, one of the blades 3 carries a first color Tc and the other a second color Tn. As a result, the area covered by the hue Tc is equal to the area covered by the hue Tn, so that the hue Tc covers 50% of the addition of the surfaces of the specific areas 4 of the two blades 3. In the figure 2 is a rotor 5 different from the rotor 1 in that it comprises three angularly distributed blades 3 identically having specific areas 4. This time, on their specific areas 4, one of the three blades 3 have a Tc shade while the other two are Tn. As a result, the area covered by the color Tc is equal to one third of the addition of the surfaces of the specific zones 4 of the three blades 3.
Sur la figure 3 est représenté un rotor 6 différent du rotor 1 par le fait qu'il comprend quatre pales 3 angulairement réparties. Cette fois, sur leurs zones spécifiques 4, une des quatre pales portent une teinte Tc tandis que les trois autres portent une teinte Tn. Il en résulte que la surface couverte par la teinte Tc est égale à un quart de l'addition des surfaces des zones spécifiques 4 des quatre pales 3. Selon une variante de réalisation, deux pales adjacentes ou qui se succèdent circonférentiellement pourraient porter une teinte Tc tandis que les deux autres pales adjacentes ou qui se succèdent circonférentiellement porteraient alors une teinte Tn. Sur la figure 4 est représenté un rotor 7 différent du rotor 1 par le fait qu'il comprend cinq pales 3 angulairement réparties. Cette fois, sur leurs zones spécifiques 4, deux pales adjacentes ou qui se succèdent circonférentiellement portent une teinte Tc tandis que les trois autres pales adjacentes ou qui se succèdent circonférentiellement portent une teinte Tn. Il en résulte que la surface couverte par la teinte Tc est égale à aux trois cinquième de l'addition des surfaces des zones spécifiques 4 des cinq pales 3. Selon une variante de réalisation, sur leurs zones spécifiques 4, l'une des pales pourrait porter une teinte Tc tandis que les quatre autres pales porteraient alors une teinte Tn.In Figure 3 is shown a rotor 6 different from the rotor 1 in that it comprises four angularly distributed blades 3. This time, on their specific areas 4, one of the four blades have a Tc hue while the other three have a Tn hue. As a result, the area covered by the hue Tc is equal to a quarter of the addition of the surfaces of the specific areas 4 of the four blades 3. According to one embodiment, two blades that are adjacent to each other or that circumferentially succeed each other could carry a Tc hue while the other two adjacent or circumferentially succeeding blades would then have a tint Tn. In Figure 4 is shown a rotor 7 different from the rotor 1 in that it comprises five blades 3 angularly distributed. This time, on their specific areas 4, two adjacent blades or circumferentially succeed each other carry a tint Tc while the other three blades adjacent or succeeding circumferentially bear a Tn tint. As a result, the surface covered by the hue Tc is equal to three-fifths of the addition of the surfaces of the specific zones 4 of the five blades 3. According to an alternative embodiment, on their specific zones 4, one of the blades could wear a Tc hue while the other four blades would then have a Tn hue.
Sur la figure 5 est représenté un rotor 6 différent du rotor 8 par le fait qu'il comprend six pales 3 angulairement réparties. Cette fois, sur leurs zones spécifiques 4, deux pales adjacentes ou qui se succèdent circonférentiellement portent une teinte Tc tandis que les quatre autres pales adj acentes ou qui se succèdent circonférentiellement portent une teinte Tn. Il en résulte que la surface couverte par la teinte Tc est égale à un tiers de l'addition des surfaces des zones spécifiques 4 des six pales 3. Selon une variante de réalisation, trois pales adjacentes ou qui se succèdent circonférentiellement pourraient porter une teinte Tc tandis que les trois autres pales adjacentes ou qui se succèdent circonférentiellement porteraient une teinte Tn. Sur la figure 6 est représenté un rotor 9 différent du rotor 1 par le fait qu'il comprend sept pales 3 angulairement réparties. Cette fois, sur leurs zones spécifiques 4, trois pales adjacentes ou qui se succèdent circonférentiellement portent une teinte Tc tandis que les quatre autres pales adj acentes ou qui se succèdent circonférentiellement portent une teinte Tn.In Figure 5 is shown a rotor 6 different from the rotor 8 in that it comprises six blades 3 angularly distributed. This time, on their specific areas 4, two adjacent or circumferentially succeeding blades carry a Tc hue while the other four blades adj acentes or which succeed each other circumferentially bear a tint Tn. As a result, the area covered by the hue Tc is equal to one-third of the addition of the surfaces of the specific zones 4 of the six blades 3. According to one embodiment, three blades that are adjacent to each other or that circumferentially succeed each other could carry a Tc shade. while the other three adjacent or circumferentially succeeding blades would have a tint Tn. In Figure 6 is shown a rotor 9 different from the rotor 1 in that it comprises seven blades 3 angularly distributed. This time, on their specific areas 4, three blades adjacent or succeeding circumferentially carry a tint Tc while the other four blades adj acentes or which succeed each circumferentially bear a Tn tint.
Il en résulte que la surface couverte par la teinte Tc est égale à trois septième de l'addition des surfaces des zones spécifiques 4 des sept pales 3. Selon une variante de réalisation, deux pales adjacentes ou qui se succèdent circonférentiellement pourraient porter une teinte Tc tandis que les cinq autres pales adjacentes ou qui se succèdent circonférentiellement porteraient une teinte Tn. Il résulte de ce qui précède que, d'une manière générale, sur la circonférence d'un rotor, quel que soit le nombre de pales, les teintes Tc et Tn ne sont pas disposées de façon alternative mais l'une à la suite de l'autre. D'une manière générale également, la surface totale résultant de l'addition des surfaces des zones spécifiques 4 des pales 3 du rotor est divisée en une première et une seconde parties de surface totale disposées de façon à se succéder circonférentiellement l'une à l'autre et teintées respectivement par la première teinte Tc et la seconde teinte Tn, la première partie de surface recouverte de la teinte Tc présentant une valeur au plus égale à 50% et au moins égale à 20% de ladite surface totale.As a result, the area covered by the hue Tc is equal to three sevenths of the addition of the surfaces of the specific zones 4 of the seven blades 3. According to one variant embodiment, two blades that are adjacent to each other or that circumferentially succeed each other could carry a hue Tc while the other five adjacent or circumferentially succeeding blades would have a tint Tn. It follows from the foregoing that, in general, on the circumference of a rotor, irrespective of the number of blades, the shades Tc and Tn are not disposed alternately but one as a result of the other. Also generally, the total area resulting from the addition of the surfaces of the specific areas 4 of the rotor blades 3 is divided into a first and a second total surface portion disposed circumferentially to each other. and respectively dyed by the first color Tc and the second color Tn, the first surface portion covered with the color Tc having a value at most equal to 50% and at least 20% of said total area.
Selon une variante de réalisation, tout en disposant les teintes Tc et Tn l'une à la suite de l'autre sur une la circonférence d'un rotor, au moins l'une des pales pourrait porter les deux teintes Tc et Tn. En se référant aux figures 7 et 8, on va maintenant définir les choix possibles des teintes Tc et Tn.According to an alternative embodiment, while arranging the shades Tc and Tn one after the other on a circumference of a rotor, at least one of the blades could carry the two shades Tc and Tn. Referring to Figures 7 and 8, we will now define the possible choices of shades Tc and Tn.
Les teintes Tc et Tn sont choisies parmi les teintes du spectre électromagnétique lumineux ou visible auquel l'oeil humain est sensible. Le spectre visible comprend des longueurs d'ondes comprises entre 380 et 780 nanomètres, mais généralement plutôt comprises entre 400 et 700 nanomètres.The shades Tc and Tn are chosen from the hues of the light or visible electromagnetic spectrum to which the human eye is sensitive. The visible spectrum includes wavelengths between 380 and 780 nanometers, but generally ranges from 400 to 700 nanometers.
La teinte Tc est claire et est choisie parmi les teintes dont la longueur d'onde est comprise entre 550 nanomètres et 650 nanomètres, de préférence parmi les teintes dont la longueur d'onde est comprise entre 575 et 595 nanomètres. La teinte Tn est plutôt une teinte foncée ou un noir.The Tc hue is clear and is chosen from hues whose wavelength is between 550 nanometers and 650 nanometers, preferably from hues whose wavelength is between 575 and 595 nanometers. The Tn hue is rather a dark hue or a black.
Selon la variante de réalisation illustrée sur la figure 7, ayant choisi une teinte Tc, on retranche 145 nanomètres à la valeur de la longueur d'onde Xc de cette teinte Tc et on obtient une valeur d'une longueur d'onde Xnb. On fait alors le choix de la teinte Tn parmi les teintes dont la longueur d'onde Xn est égale ou inférieure à cette longueur d'onde Tnb calculée. Selon l'autre variante de réalisation illustrée sur la figure 8, ayant choisi une teinte Tc, on retranche 145 nanomètres à la valeur de la longueur d'onde Xc de cette teinte Tc et on obtient une valeur d'une longueur d'onde Xnh. On fait alors le choix de la teinte Tn parmi les teintes dont la longueur d'onde est égale ou supérieure à cette longueur d'onde Xnh calculée. Néanmoins, il se peut que la longueur d'onde calculée Xnb ou Xnh soit en dehors du spectre visible. Dans ce cas, on choisit une teinte Tc dont la longueur d'onde Xn est située dans l'une des parties extrêmes du spectre visible ou un noir. Lors de la rotation de l'un quelconque des rotors à pales décrits précédemment, les teintes Tc et Tn forment des traînées visibles sur une couronne résultant du chemin parcouru par les zones spécifiques 4 des pales 3, c'est-à-dire sur une couronne extérieure du disque rotor balayé par les pales 3, de telle sorte que la visibilité de cette couronne balayée par les parties d'extrémité des pales 3 est accrue. Les dispositions décrites ci-dessus peuvent être appliquées sur des rotors à pales tels que ceux d'hélicoptères ou d'appareillages tels que des ventilateurs. Dans le cas d'un hélicoptère, les zones spécifiques teintées 4 des pales du rotor sont prévues sur les faces inférieures des pales 3, de telle sorte que le pilote, installé à l'intérieur du cockpit de l'hélicoptère et voyant, selon un angle fortement incliné, les faces inférieures des pales 3 du rotor, peut mieux voir la couronne balayée par les parties d'extrémité des pales 3. Dans le cas d'un ventilateur domestique ou industriel, les zones spécifiques teintées 4 peuvent être prévues sur les deux faces ou tout autour des parties d'extrémités des pales de ce ventilateur, de telle sorte que les parties d'extrémité des pales 3 sont plus visibles par toute personne les approchant. La présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits. Bien d'autres variantes de réalisation sont possibles, sans sortir du cadre de l'invention. ***According to the embodiment variant illustrated in FIG. 7, having chosen a tint Tc, 145 nanometers are subtracted from the value of the wavelength λc of this hue Tc and a value of a wavelength λnb is obtained. The tint Tn is then chosen among the shades whose wavelength Xn is equal to or less than this calculated wavelength Tnb. According to the other variant embodiment illustrated in FIG. 8, having chosen a Tc hue, 145 nanometers are subtracted from the value of the wavelength Xc of this hue Tc and a value of a wavelength λnh is obtained. . The tint Tn is then chosen among the shades whose wavelength is equal to or greater than this calculated wavelength Xnh. Nevertheless, the calculated wavelength Xnb or Xnh may be outside the visible spectrum. In this case, a hue Tc is chosen whose wavelength Xn is located in one of the extreme parts of the visible spectrum or a black. During the rotation of any of the rotor blades described above, the shades Tc and Tn form visible streaks on a crown resulting from the path traveled by the specific zones 4 of the blades 3, that is to say on a outer ring rotor disc swept by the blades 3, so that the visibility of the crown swept by the end portions of the blades 3 is increased. The arrangements described above can be applied to paddle rotors such as those of helicopters or equipment such as fans. In the case of a helicopter, the specific areas tinted 4 of the rotor blades are provided on the lower faces of the blades 3, so that the pilot, installed inside the cockpit of the helicopter and seeing, according to a strongly inclined angle, the lower faces of the blades 3 of the rotor, can better see the crown swept by the end portions of the blades 3. In the case of a domestic or industrial fan, the specific areas tinted 4 can be provided on the two faces or all around the end portions of the blades of the fan, so that the end portions of the blades 3 are more visible by anyone approaching them. The present invention is not limited to the examples described above. Many other embodiments are possible, without departing from the scope of the invention. ***
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