Technique de palier sans lubrification et sans entretien dans un modèle d'aile pour les mesures de flux

Dans le cadre du domaine de recherche spécial DFG 401 "Influence de l'écoulement et interaction écoulement-structure sur les ailes", l'Institut pour l'air et l'espace de la RWTH-Aix-la-Chapelle réalise entre autres des mesures du sillage tourbillonnaire des ailes. Une aile dite de référence (demi-portée 675 mm, construction massive, matériau : X42Cr13) sert d'objet de mesure. Dans le cadre de travaux de recherche, ce modèle de demi-aile devait être transformé. L'objectif était d'étudier le sillage tourbillonnaire d'une aile à l'aide de cette nouvelle application dans le canal de circulation d'eau interne et dans le canal de remorquage de la DST à Duisbourg. Si le succès est au rendez-vous, l'utilisation de ce système dans la pratique offrirait des avantages économiques et de sécurité pour l'aviation civile. L'un des points forts de la conception était le développement d'un engrenage de transmission. Le palier de ce sous-ensemble devait pouvoir être utilisé en particulier dans un canal de circulation d'eau sans présenter de signes de corrosion. Mais il y avait toute une série d'autres exigences concernant les paliers. Ceux-ci devaient être aussi petits que possible afin d'influencer le moins possible les flux, fonctionner sans entretien pendant une longue période (pas de corrosion, insensibilité à la poussière et à la saleté), être aussi exempts de jeu et de vibrations que possible, ne présenter qu'un dégagement de chaleur modéré et être peu coûteux.

Après des méthodes théoriques, des essais ont été réalisés pendant un an avec divers engrenages de transmission et des paliers en polymère  iglidur afin de déterminer la solution la plus appropriée à la tâche. Le choix s'est porté sur un entraînement par courroie crantée combiné à des paliers lisses. Le système est entraîné par une combinaison d'arbre et d'arbre creux qui est reliée au modèle par un palier lisse largement dimensionné (palier libre) à l'emplanture de l'aile et par des paliers lisses en forme de cuvette (palier fixe) à l'extrémité de l'aile. Outre les poulies de la courroie crantée, deux poulies se trouvent sur l'arbre et s'appuient axialement contre les paliers lisses, qui sont à leur tour protégés contre tout glissement axial par la plaque de serrage qui se trouve entre les courroies. La plaque de serrage doit en outre maintenir la stabilité des ailes et appliquer la précontrainte de la courroie dentée. L'utilisation de paliers lisses en plastique a permis de maintenir les coûts de production de la fabrication à l'unité à un faible niveau. Le palier lisse répondait aux exigences d'un faible jeu, de faibles vibrations et d'un développement thermique modéré. De plus, les matériaux organiques ne sont pas sensibles à la corrosion.