Brevet FR2008926A1 — publié le 19700130

-î- 2008926 La présente invention concerne, de façon générale, des systèmes indicateurs et, plus particulièrement, un indicateur perfectionné pour afficher l'attitude d'un engin piloté les indicateurs connus de cette catégorie sont largement uti-5 lisés dans l'industrie aérospatiale et sont souvent placés dans les habitacles des avions actuels pour donner au pilote une indication visuelle de l'attitude de son appareil» Ces indicateurs fonctionnent essentiellement en employant un gyroscope pour détecter la position de l'appareil et envoyer des signaux de commande 10 à un «ervoHftécanisme qui positionne à son tour un dispositif d'affichage visuel pour indiquer l'attitude de l'appareil. De façon générale, ces indicateurs se répartissent en deux catégories, à savoir ceux qui sont enfermés dans un "boîtier et ceux à lecture à distance. Les indicateurs enfermés dans m "boîtier 15 sont ceux dans lesquels le détecteur gyroscopique est situé à l'intérieur du dispositif d'affichage visuel® Par opposition,les indicateurs à lecture à distance sont ceux dans lesquels le déte@= teur gyroscopique est placé à l'extérieur et loin du dispositif d'affichage visuel. 20 Malheureusement, les indicateurs d'attitude eoimusp aussi bien enfermés dans un "boîtier que ceux à lecture à distance, prenez tent de nombreux inconvénients. Les indicateurs enfemés dans -sa boîtier soulèvent particulièrement des problèmes de dimensionss#'.o poids et de précision, tandis que les indicateurs à lecture à èis= 25 tance sont spécialement sujets aux vibrations, aus chocs et aux problèmes de dimensions. La présente invention se propose de dier aux inconvénients indiqués ci-dessus des indicateurs d ' attite de antérieurs. L'invention vise à réaliser un indicateur d'attitude plus p.©-30 tit, plus léger, plus sûr , plus facile à vérifier et à entreteste, moins coûteux et qui supporte mieux les chocs et les vibrations que les indicateurs connus. A cet effet, l'invention prévoit un indicateur pour affich.Gr la position d'un engin piloté, caractérisé en ce qu'il eomport© 35 des moyens supports et deux moyens d'affichage montés rotatifs sur ces moyens supports et pouvant coopérer en étant en contact pour assurer un affichage visuel uniforme. A titre nullement limitatif, on a représenté au dessin annexé, un exemple de réalisation d'indicateur selon l'invention,dessin, 4-0 «ur lequel ï- r6W) 69 16328 -2- 2008926 La fig. 1 est une vue en perspective* simplifiée d'un indicateur d'attitude de type antérieur connu, à lecture à distance; la fig. 2 est une vue en perspective simplifiée avec arrachements de l'indicateur selon l'invention . 5 la fig. 3 est une vue en élévation frontale de l'indicateur de la figure 2, la fig. 4 est une vue en coupe transversale simplifiée selon la ligne IY-IY de la figure 3 ; et la fig. 5 est une vue en coupe transversale simplifiée selon 10 la ligne Y-Y de la figure 3. On doit tout d'abord noter que le dessin précité illustre la technique antérieure en se référant à un seul axe, par exemple l'axe de tangage d'un engin piloté ,et illustre la présente invention en se référant à la fois aux axes de roulis et de tangage 15 d'un tel appareil .11 est évident que les concepts décrite ci-après s'appliquent également aux autres axes d'un tel appareil. Sur la figure 1, est représenté un indicateur d'attitude antérieur 10 à lecture à distance, commandé par des signaux émis par une plateforme gyroscopique 12. La plateforme 12 comporte un syn-£0 chro-transmetteur de tangage 13 et est habituellement placé à l'intérieur dfun engin dans une position éloignée de l'indicateur 10. L'indicateur 10 comporte m arbre 15 qui fournit une indication de roulis de manière bien connue. L'arbre 15 est relié à un étrier 17 qui sert de cadre de cardan à un dispositif d'affichage 23 visuel 19. Le dispositif d'affichage 19 est monté à un arbre 21 qui le traverse diamétralement et qui est supporté de façon à pouvoir tourner dans 1'étrier 17. ■One extrémité de l'arbre 21 est reliée à un transformateur de commande 23 et lsautre extrémité de l'arbre 21 est reliée à un mo-30 teur-couple 25 à courant continu. Le transformateur de commande 23 est raccordé électriquement au synchrotransmetteur de tangage 13 et,par un circuit de transmission directe,au moteur-couple 25. Lorsque l'angle de tangage de l'appareil subit une variation, le transmetteur 13 envoie un signal au transformateur de commande 35 23, dans lequel la position de l'arbre 21 (et bien entendu du dispositif d'affichage 19) est comparée à la position indiquée par le signal provenant du transmetteur 13. Si la position de l'arbre et la position indiquée par le signal ne correspondent pas, un signal d'erreur est envoyé par la 40 boucle d*asservissement au moteur-couple qui fait tourner l'arbre OR/q}Nal 69 16328 -3- ♦ * 2008926 21 et son dispositif d'affichage associé 19 jusqu'à la position indiquée par le transmetteur 13. Bien entendu, la position angulaire du dispositif 19, par rapport à un axe s'étendant à travers l'arbre 21, indiquera l'angle de tangage de l'appareil. 5 Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 2,l'indi cateur d'attitude 30 à lecture à distance, selon l'invention,comporte tua. boîtier 32 percé d'une fenêtre 34. Une platine de montage 36 est fixée à l'intérieur de la partie arrière du boîtier 32 et supporte un arbre creux 38 qui y est fixé à l'une de ses extré-10 mités et qui s'étend axialement à l'intérieur du boîtier 32 en direction de la fenêtre 34. Comme on le voit mieux sur la figure 4, l'arbre 38 s'étend axialement à travers un boîtier-support 40 qui, lui-même s'étend vers l'extérieur de l'arbre 38 jusqu'à des plaques 42 et 44, ce 15 boîtier 40 étant monté rotatif sur l'arbre 38. Les plaques 42 et 44 sont fixées au boîtier 40 et elles sont inclinées l'une par rapport à l'autre de façon à converger en direction de la fenêtre 34» Un moteur-couple 46 à courant continu et un synchro de pour-20 suite ou transformateur de commande 48 sont disposés à l'intérieur de ce boîtier-support 40 et s'étendent vers l'extérieur de l'arbre 38 en directions opposées. Le moteur 46 et le transformateur de commande 48 comportent des arbres de rotor, 50 et 52, respect!-» vement ,qui s'étendent vers l'extérieur du boîtier support 40 en 25 directions opposées. Le moteur 46 et le transformateur 48 sont fixés aux plaques opposées, 44 et 42, et les arbres 50 et 52 s'étendent vers l'extérieur desdites plaques et perpendiculairement à elles, de sorte que leurs axes sont inclinés. Comme on le voit mieux sur les figures 2 et 4, les deux surfa-30 ces d'affichage 54 et 56, de forme généralement hémisphérique aplatie, sont fixées à leurs pôles aux arbres de rotor inclinés 50 et 52 respectivement et peuvent tourner avec eux. La surface d'affichage 54 s'étend jusqu'à une lèvre femelle 58, autour de la périphérie interne de laquelle sont disposées 35 une .pluralité de dents 81. La surface d'affichage 56 s'étend jusqu'à une lèvre mâle 62 qui comporte une pluralité de dents 64 disposées sur sa périphérie externe. Les surfaces d'affichage 54 et 56 sont inclinées l'une par rapport à l'autre et divergent le long de l'axe de l'arbre 38 en 40 direction de la platine de montage 36 de façon à permettre à l'ar- OPB 69 16328 -4- 2ÛO0926 bre 38 de s'étendre entre elles sans contact. En se reportant maintenant aux figures 2 et 3, on voit que les deux surfaces d'affichage 54 et 56 portent des repères 66.Une portion de la lèvre mâle 62 de la surface d'affichage 56 est lo-5 gée dans une portion de la lèvre femelle 58 de la surface d'affichage 54, de sorte que leurs dents respectives 64 et 81 engrènent et que les repères des surfaces d'affichage 54 et 56 s * alignent pour donner un affichage uniforme lorsqu'on l'observe à travers la fenêtre 34. Bien entendu, tout dispositif approprié d'entraîne-X) ment par friction entre les surfaces 54 et 56 peut être substitué au système de dents en prise 64 et 81. Des signaux de commande appropriés peuvent être fournis au moteur-couple 46 et au transformateur de commande 48 en les raccordant électriquement à une source externe de signaux, par exemple 15 à un synchro-transmetteur de tangage (non représenté), en faisant passer par l'arbre creux 38 des conducteurs reliant cette source à une bague collectrice 68 fixée à l'arbre 38. Le raccordement électrique entre la bague collectrice 68 d'une part, et, d'autre part, le moteur-couple 46 et le transformateur de commande 48, peut être 20 réalisé de façon bien connue, par exemple par des balais (non représentés) fixés au boîtier 40 et en contact avec la bague 68. Gomme on le voit mieux sur la fig.5» le boîtier 40 comporte deux plaques-supports 70 et 72 dirigées en sens inverse,tournant avec lui et s'étendant vers l'extérieur de l'arbre 38, et des sur-25 faces d'affichage 54 et 56. Les surfaces d'affichage 54 et 56,on l'a vu, sont inclinées l'une par rapport à l'autre et divergent en direction de la platine de montage 36. Cette divergence est telle que les plaques-supports 70 et 72 sont logées entre les surfaces 54 et 56 sans aucun contact. 30 Un deuxième transformateur de commande 74 et un deuxième mo- teur-couple à courant continu 76 sont fixés aux plaques supports 70 et 72 respectivement. Le transformateur de commande 74 et le moteur 76 comportent des arbres de rotor, respectivement 78 et 80. L'arbre 80 porte une pluralité de dents disposées autour de sa pé-35 riphérie de façon à former un pignon qui engrène avec un pignon 82 claveté sur l'arbre 38. Un pignon 84 est elaveté sur l'arbre 78 et engrène avec un pignon 86 fixé à l'arbre 38 et au pignon 82. Des signaux de commande appropriés peuvent être fournis au moteur-couple 76 et au transformateur de commande 74 en les raccor-40 dant électriquement à une source extérieure de signaux, par exem- BAD ORIqiNal1 69 5 10 15 20 25 30 35 40 16328 -5- 2000926. pie à un synchro transmetteur de roulis (non représenté), en faisant passer par 1* arbre creux 38 des conducteurs électriques reliant cette source à la bague collectrice 68. Le raccordement électrique entre la bague 68 d'une part, et, d'autre part, le mo-teur-couple 76 et le transformateur de commande 74, peuvent être réalisés de façon bien connue, par exemple par des balais (non représentés) fixés au boîtier 40 et en contact avec la bague 68. En se reportant à nouveau à la figure 3» on voit que la fenêtre 34 est entourée par une partie biseautée 88 comportant une pluralité de repères 90 disposés radialement. En outre, des repères généralement horizontaux 92 apparaissent sur la face de la fenêtre 34. Une aiguille 94 est fixée à chacune des plaques-supports 70 et 72 et s*étend sur l'une des surfaces d'affichage 54 et 56 vers l'intérieur du biseau 88. Les aiguilles 94 tournent avec lo boîtier 40 et avec les surfaces d'affichage 54 et 56 autour de l'arbre creux 38. En service, des signaux de commande, provenant par exemple d'à synchro transmetteur de tangage, peuvent être appliqués au trans» formateur de commande 48. Ce transformateur 48 est relié à la surface d'affichage 56 qui, à son tour, engrène avec la surface d'affichage 54 de façon à tourner avec elle autour des ases inclinée des arbres 52 et 50 respectivement. Ainsi, la position angulaire de la surface d'affichage 54 {s®= tour de l'axe de l'arbre 50) sera détectée par le transformateur 48 et comparée au signal provenant du synchro transmetteur de tangage. S'il y a désaccord entre la position de la surface d'affichage 54 (et bien entendu de la surface d'affichage 56) et celle dictée par le signal du synchro transmetteur de tangage, 'un signal d'écart sera alors fourni par le transformateur 48 au moteur-coupl® 46. Le moteur-couple 46 fera tourner la surface d'affichage 54 jusqu'à la position indiquée par le synchro transmetteur de taaga-ge. La surface d'affichage 56 tournera avec la surface d'affichage 54 et fera également tourner l'arbre 52 (auquel elle est fixée)&e façon à annuler le signal du transformateur de commande 48. De manière analogue, des signaux de position peuvent être envoyés, par exemple depuis un synchro transmetteur de roulis (non représenté), au transformateur de commande 74. Ce transformateur 74 détectera, par l'intermédiaire des pignons 84 et 86, la position angulaire du boîtier 40 et des surfaces d'affichage 54 et 56 (qui — ^ BAD ORIGINAL 69 16328 -6- 2008*926 tournent avec lui) par rapport à l'arbre 38,La position angulaire du boîtier 40 et des surfaces 54 et 56 sera comparée à celle indiquée par le signal provenant du synchro transmetteur de roulis® S'il y a désaccord, un signal d'écart sera transmis par le- trans-5 formateur 74 au moteur-couple 76, lequel, par l'intermédiaire du pignon 80 et du pignon 82, fera tourner le boîtier 40 et les surfaces d'affichage 54 et 56 jusqu'à la position indiquée par le signal du synchro transmetteur de roulis, de façon à annuler le signal du transformateur 74. Bien entendu, les plaques-supports 70 10 et 72 (ainsi que le transformateur 74 et le moteur 76 respectivement fixés sur ces plaques) tourneront avec le boîtier 40 et les surfaces d'affichage 54 et 56. Bien entendu, comme on le voit mieux sur la figure 3,1a rotation des surfaces d'affichage 54 et 56 autour ,respectivement,des 15 axes des arbres 50 et 52 sera indiquée par la position des graduations 66 par rapport aux repères 92. De façon analogue, la rotation des surfaces d'affichage 54 et 56 autour de l'arbre 38 sera indiquée par la position des aiguilles 94 par rapport aux repères 90» On doit noter que la rotation des surfaces d'affichage 54 et 20 56 autour, respectivement, des axes des arbres 50 et 52 est indépendante de la rotation de ces surfaces d'affichage 54 et 56 autour de l'arbre 38 et peut être simultanée. Par ailleurs,la rotation des surfaces d'affichage 54 et 56 autour, respectivement,des axes des arbres 50 et 52 peut être représentative d'un changement 23 d'attitude d'un engin piloté par rapport aux axes, soit de roulis, soit de tangage, soit âLe lacet de l'appareil. De façon analogue, la rotation des surfaces d'affichage 54 et 56 autour de l'arbre 38 peut être représentative d'un changement d'attitude d'un engin piloté par rapport à l'un quelconque de ces axes® 50 Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux détails de réalisation représentés ou décrits, lesquels n'ont été donnés qu'à titre d'exemple# BAD ORfCVNAL 69 16328 "7" 200.0926 - REVENDICATIONS - 1.- Indicateur pour afficher la position d'un engin piloté, caractérisé en ee qu'il comporte des moyens-supports et deux moyens d'affichage reliés à ces moyens-supports et pouvant coopérer en étant en contaèt pour assurer un affichage visuel uniforme et conti» 5 nu, lesdits moyens d'affichage étant montés rotatifs autout de deux axes, respectivement, l'un d'eux étant incliné par rapport à l'autre. 2.- Indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de montage rotatif desdits 10 moyens-supports, grâce auxquels chacun des moyens d'affichage peut tourner autour d'un axe oblique par rapport à son axe respectif de rotation. 3.- Indicateur selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'affichage sont reliés de telle sorte que la 15 rotation de l'un d'eux entraîne une rotation analogue de l'autre. 4*- Indicateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens reliés à l'un des moyens d'affichage pour engendrer un signal indiquant le déplacement angulaire de l'autre moyen d'affichage à partir d'une position 20 prédéterminée et des moyens reliés à l'autre moyen d'affichage et auxdits moyens générateurs de signaux pour faire tourner l'autre moyen d'affichage jusqu'à cette position prédéterminée, annulant ainsi le signal de sortie desdits moyens générateurs de signaux. 5.- Indicateur selon l'une des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que les moyens d'affichage comportent ehacun une surface généralement hémisphérique graduée. 6.- Indicateur selon l'urne des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des surfaces hémisphériques s'étend jusqu'à une lèvre mâle dotée d'une pluralité de dents disposées 30 autour de sa périphérie et que l'autre des surfaces hémisphériques s'étend jusqu'à une lèvre femelle dotée d'une pluralité de dents disposées autour de sa périphérie, les surfaces hémisphériques coopérant pour permettre l'engrènement de leurs dents respectives. 7.- Indicateur selon l'une des revendications précédentes, 35 caractérisé en ce que les moyens générateurs de signaux comprennent un transformateur de commande et que les moyens faisant tourner les moyens d'affichage comprennent tin moteur-couple à courant continu.. BAD original [ 69 16328 -8- 2008926 8,- Indicateur pour afficher l'attitude d'un engin piloté en réponse à des signaux provenant d'une source extérieure, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs moyens d'affichage en contact et mobiles l'un par rapport à l'autre, des graduations étant por-5 tées sur la surface de chacun d'eux ; des moyens de montage interne à la cardan de ces moyens d'affichage pour les faire tourner autour d'un axe, et des moyens de montage rotatifs desdits moyens de montage à la cardan. S.- Indicateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que tO lesdits moyens d'affichage comportent deux parties dont chacunea un axe de rotation incliné par rapport à celui de l'autre et les moyens de montage à la cardan sont supportés par lesdits moyens de montage de telle sorte que les deux parties peuvent chacune tourner autour d'un axe oblique par rapport à son axe respectif de rotation, Î5 10,- Indicateur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens reliés à l'une des parties des moyens d'affichage pour engendrer un signal indiquant le déplacement angulaire de l'autre partie à partir d'une position prédéterminée et des moyens reliés à l'autre partie des moyens d'affichage et aux 20 moyens générateurs de signaux pour faire tourner cette autre partie jusqu'à la position prédéterminée, lté- Indicateur d'attitude à lecture à distance caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs moyens d'affichage en contact et mobiles l'un par rapport à l'autre, chacun pouvant tourner autour d'un axe, 25 des moyens reliés à l'un des moyens d'affichage pour engendrer un signal, indiquant le déplacement angulaire de l'autre moyen d*affichage à partir d'une position prédéterminée, et des moyens reliés à cet autre moyen d'affichage et aux moyens générateurs de signaux pour faire tourner le dit autre moyen d'affichage jusqu'à la posi-30 tion prédéterminée» 12»- Indicateur d'attitude à lecture à distance selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens d'affichage sont reliés de façon à fournir un affichage de sortie uniforme et continu et sont intérieurement montés à la cardan» 55 13»- Indicateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens d'affichage comportent deux surfaces généralement hémisphériques graduées. 14.- Indicateur selon la revendication 13, caractérisé en ce que chaque surface hémisphérique tourne autour d'un axe incliné 40 par rapport à celui de l'autre surface hémisphérique. BAD ORIGINAL 69 16328 -9- 2006926 15.- Indicateur d'attitude à lecture à distance,, caractérisé en ce qu'il comporte deux moyens d'affichage montés intérieurement à la cardan et de structures indépendantes et pouvant tourner autour d'axes obliques correspondants. 5 16.- Indicateur d'attitude à lecture à distance, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens-supports et plusieurs moyens d'affichage montés intérieurement à la cardan sur ces moyens de support et pouvant tourner simultanément autour d'axes obliques respectifs. tO 17.- Indicateur selon la revendication 16, caractérisé en ce que les moyens d'affichage sont montés à la cardan de manière à pouvoir simultanément tourner de 360° autour desdits axes obliques0