Brevet FR2040289A1 — publié le 19710122

L'invention concerne des systèmes de commande de pas géométrique de rotor de queue pour avion à aile rotative, dans lequel la variation dans le pas géométrique du rotor de queue est utilisée pour fournir à la fois la commande anticouple et la commande 5 de giration de l'avion. Le levier de commande à partir du compartiment de pilotage, au pylône du rotor de queue peut consister en câbles ou tiges à montage "push-pull". Normalement une combinaison des deux est utilisée. Afin d'assurer une fiabilité d'opération et particulièrement en avion militaire, fréquemment sous le 10 feu, il a été nécessaire de fournir un système de couplage superflu. Ceci résulte en une augmentation de poids et en un système de commande de plus en plus compliqué. La présente invention élimine le besoin d'un système superflu de câble et le remplace par un levier de mise en action chargé par ressort, qui assume la 15 commande du pas du rotor de queue, dans le cas d'une panne du principal couplage de commande et procure au pilote avec large facilité de vol, la possibilité de retourner à sa base. La présente invention est bien adaptée pour utilisation en avion à aile rotative du genre divulgué dans le brevet US N° 3. 20 - 199.601. • Antérieurement à cette invention, il était courant d'utiliser des dispositifs chargés par ressorts, tels le mécanisme à came du brevet US N° 3.129.769, qui sur panne du mécanisme de commande des pales du rotor principal d'un hélicoptère les amène en posi-25 tion neutre. Le brevet US N° 3.135.334, illustre un autre exemple de l'utilisation de ressorts pour ramener lés pales d'un rotor principal au pas zéro, toutes les dfois que les pales ne tournent pas ou tournent très lentement. Ni l'un, ni l'autre de ces dispositifs, néanmoins, ne permettra à un hélicoptère de continuer son 30 vol, si sa liaison ou transmission de commande de pas géométrique du rotor de queue a été sectionnée durant le vol. .La présente invention est dirigée vers un système amélioré de commande du pas géométrique, pour le rotor arrière d'un avion à aile rotative oû le pas géométrique du rotor de queue varie 35 pour procurer une commande anticouple et aussi une commande directionnelle en giration. Le pas géométrique des pales du rotor arrière peut être commandé mécaniquement ou hydrauliquament>par un servo-cylindre. Dans l'un ou l'autre cas, la commande à partir du compartiment de pilote active le membre de commande de pas du ro-40 tor de quaue. Dans l'exemple illustré, un servo-cylindre hydrauli 70 15197 2 2040289 que est employé pour varier le pas des pales. Selon la présente invention, un dispositif de mise en action par ressort est opérationnellement relié à l'accouplement principal de commande, situé dans le compartiement du pilote. 5 Le dispositif de mise en action est réglé à l'avance pour exercer une force nulle sur l'accouplement, à une position correspondant à l'établissement du pas désiré positif des pales du rotor de queue, pour procurer la commande directionnelle â l'avion, si l'accouplement principal de commande par exemple, est endommagé 10 par le feu de l'ennemi. Par conséquent, un objet de cette invention est de procurer un moyen amélioré pour maintenir la commande en vol de l'avion, par le pilote dans l'éventualité d'une panne de liaison principale de contrôle du pas géométrique du rotor de queue. 15 Un autre objet de cette invention, est de fournir cette possibilité de vol, sans de poids excessif et sans complication d'une liaison redondante de commande principale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un 20 exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels: La Figure 1, est une vue de côté d'une partie du pylône de rotor de queue d'un hélicoptère à rotor unique de portance, illustrant le dispositif amélioré de commande du servo-cylindre de 25 changement de pas géométrique. La Figure 2, est une vue agrandie, prise le long des lignes 2-2, de la Figure 1. La Figure 3, est une vue latérale de la Figure 2. La Figure 4, est une coupe agrandie du dispositif de mise 30 en action par ressort, selon le mode de réalisation préféré de la présente invention. Se référant maintenant aux croquis, la Figure 1, illustre l'extrémité supérieure du pylône de rotor de queue 10, d'un hélicoptère à unique rotor de sustentation comprenant le carter de 35 transmission à angle droit 12. Le rotor de queue, qui se trouve sur 1'extrémité du pylône est illustré, avec les parties arrachées. Un hélicoptère de ce type courant est illustré, et pleinement décrit dans le brevet US N° 3.199.601 antérieurement mentionné. Dans ce brevet, la tige de commande du pas géométrique -lu srotor ds qua-40 ue est mécaniquement mis en action, alors que dans l'hélicoptère 70 15197 3 2040289 illustre ici, la tige de commande est mise en action par un servo-cylindre hydraulique. Autrement, les systèmes principaux de commande pour variation du pas de rotor de queue sont les mêmes. L'arbre de transmission du fcotor de queue est illustré par 14, et . 5- une coulisse de la principale liaison pour changement de pas du . rotor de queue qui est reliée aux câbles de commande, en avant èt mise en action par le pilote, est illustrée par 16, (Figures 2 et 3) L'extrémité arrière de la coulisse 16, a un oeil 18, qui pivote sur un pivot allongé 20, ayant la forme d'un boulon. L'oeil 18 est 10 monté entre des bufurcations 22, 23, à l'extrémité d'une coulisse : pendulaire 24, qui est pivotée à son autre extrémité 26, sur une patte de sustentation 28 supportée par la structure, fixe du châssis de pylône. La coulisse d'admission du servo 30, a un oeil à son extrémité avant qui pivote aussi sur la cheville 20, entre les bi-"15 furcations 23 et 32, sur la coulisse 24. Tel que montré en Figure 1, la coulisse d'admission 30, est reliée par son extrémité arrière â la soupape du servo-cylindre, indiquée de façon générale par 34. Selon la présente invention, un dispositif de mise en action par ressort indiqué de façon générale par 36, est fourni parallèle--'20 ment à la coulisse de commande principale de pas 16, à proximité de la coulisse d'admission et d'asservissement 30, du rotor de queue, tel qu'illustré plus clairement par la Figure 3 Le dispositif de mise en action 36, tel que montré en coupe, en Figure 4, est constitué d'un cylindre creux 38, de diamètre -uniforme sur la 25 plus grande partie de sa longueur contigue à son extrémité avant se trouve une partie réduite 40, formant un ëpaulement interne 41, et à son extrémité avancée se trouve une autre portion réduite 42, qui--est filetée intérieurement pour recevoir un boulon à oeil 44. Ce dernier est fixé à la structure du pylône par un boulon 46, qui 30 se prolonge à travers les côtés parallèles 48, d'un membre en forme de U, dont la base 52, est solidement fixée au châssis fixe du pylône par le boulon 54. Le membre 50, est fait de métal en feuille relativement léger et a des rebords de renfort 56, le long des a-rêtes de ses côtés 48. Le cylindre 38, peut être ajusté au membre -35 d'appui 50, en enfonçant le boulon à oeil 44, à l'intérieur de la portion filetée 42, du cylindre. Un écrou de serrage 58, est fourni pour fixer le boulon à oeil au cylindre, dans la position d'ajustement. Le cylindre 38, comporte un collet extérieur 60, adjacent 40 à son extrémité arrière et ce cylindre est extérieurement fileté a 70 15197 4 2040289 62, l'arrière du collet 60, pour recevoir un capuchon fileté 64, dont le bord, lorsqu'il est enfilé sur le cylindre, appuie contre le collet 60. Le capuchon 64 a un passage axial 66, à travers lequel une tige de commande directionnelle se prête librement au 5 mouvement de va-et-vient, une rainure annulaire étant fournie dans le passage pour recevoir un segment râcleur 72. Ce segment 72, sert à essuyer la tige 68, et à empêcher la poussière de pénétrer dans le cylindre. Le cylindre 38, comporte aussi une rainure annulaire interne 10 adjacente à son extrémité arrière, et environ au milieu de la portion filetée 62, pour recevoir une bague à tête ronde 74, dont la face gauche forme un épaulément interne 75 à cette extrémité du cylindre dont la fonction équivaut à celle de la butée, ou épaule ment 41, à l'extrémité avancée du cylindre. 15 La tige 68, a une partie d'extrémité réduite 76, reposant sur un épaulement 78, qui normalement se situe dans le même plan que le côté gauche de la bague à tête ronde 74. Sa portion d'extrémité avant est pourvue d'une bague à tête ronde 80, et entre cette bague et l'âpaulement 78, une pluralité de membres aisément glis-20 sables sont montés sur la portion 76 de la bielle 68. Contigus à l'épaulement 78, se trouvent un disque s'y appuyant normalement ayant la forme d'une bobine 82, portant une bague obturatrice 84 et un bossage ou portée de centrage du ressort intégral 86, un ressort hélicoïdal de pression 88, et un second 25 disque de la forme d'une bobine 90, ayant un bossage de centrage du ressort 92, et une bague obturatrice 94. Le membre 90, s'appuie normalement à la bague à tête ronde 80, sur la bielle 68. Lorsque le pilote n'exerce pas de force sur la tige principale de commande 16, les pièces restent dans la position de la Figure 4. Les bagues 30 obturatrices 84 et 94, sont fournies pour empêcher la poussière de pénétrer dans la chambre du cylindre et pour amortir et empêcher le rebondissement du ressort pendant les entrées rapides de commande. Un boulon à oeil 96, est fileté et vissé dans l'extrémité arrière de la tige de commande directionnelle 68, et son oeil pivo-35 te sur une extrémité du boulon 20, qui se prolonge au-dèlà de la bifurcation 32. Un écrou 98, maintient-le boulon 20, en place. Un écrou de blocage, serrage 100, sur le boulon à oeil 96, fixe et empêche la tige 68, de tourner avec le boulon à oeil 96. Il est à noter, que l'espace entre la butée 78, et la bague 40 à tête ronde 80, sur la bielle 68, est égal à l'espace entre les 15197 5 2040289 butées 75 et 41, du cylindre 38, la longueur du ressort 88, étant choisie de façon qu'il ait seulement à être légèrement compressé pour permettre à la bague à tête ronde 74, d'être placée dans sa rainure. Cette pression initiale du ressort 88, dans l'exemple illustré fournit une force initiale de ressort de compression d'environ 9 kg. Avec l'utilisation du dispositif de mise en action par ressort 36, la tige principale de commande de pas 16 du rotor de queue est mise en action pour amener le pas du rotor de queue à +9°. Les boulons S oeils 96 et 44 sont ensuite réglés respectivement par rapport à la tige et au cylindre pour amener les pièces dans la position de la Figure 4, dans laquelle les boulons-pivots 46 et 20 peuvent être insérés dans les yeux de ces boulons là. Il sera évident, que le mouvement vers la droite de la tige principale de commande 16, (figure 3) résultera en un déplacement vers la droite de la tige 68 du dispositif de mise en action 36, du ressort, le ressort 88, étant de plus compressé, pendant ce mouvement par la bague à tête ronde 80. Similairement, le déplacement vers la gauche de la tige principale de commande 16, à partir de la position de la Figure 4, résultera en un déplacement identique de la tige 68, 1'épaulement 78, causant une compression du res sort 88, dans.la direction opposée. Ces mouvements du système principal de commande de pas ont lieu sans entrâve du dispositif de mise en action à ressort 36. Dans l'éventualité d'une panne de la tige de commande principale de pas 16, ou du système de câbles qui la met en action, le ressort 88, retourne immédiatement à sa position centrale, illustrée en Figure 4, dans laquelle le pas du rotor de queue est positionné à +9°. Cette valeur positive de 9° est une valeur arbitrairement choisie, après considération de nombreux facteurs, pour donner une meilleure possibilité de vol sous toutes conditions susceptibles d'être rencontrées. Avec ce réglage fixé du pas de rotor de queue, le piloté dispose d'une force anticouple proportionnée et,.en variant le réglage du clapet d'une commande directionnelle suffisante en giration, pour lui permettre de tenir le cap. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sor tir du cadre de l'invention; 70 15197 6 2040289 REVENDICATIONS 1. Avion à aile rotative ayant une liaison de commande pour effectuer des changements dans le pas des pales du rotor de queue, en réponse à un mouvement exercé par un pilote sur un membre comprenant une tige de commande située à proximité du rotor de queue 5 caractérisé par le fait que des moyens sont opérationnellement reliés à ladite tige de commande pour mettre les pales du totor de queue en action et les régler à un pas positif déterminé à l'avance, sur rupture de ladite liaison de commande. 2. Avion à aile rotative, selon la revendication 1, caractéri-10 sé par le fait que le moyen de mise en action des pales du rotor de queue, sur rupture de ladite laison de commande, comprend un dispositif de mise en action à ressort dans lequel ce dispositif de mise en action impose une force nulle sur ladite tige de commande au réglage de pas positif déterminé à l'avance degpales du 15 rotor de queue. 3. Avion à aile rotative, selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif de mise en action à ressort est constitué d'un cylindre creux supporté par une structure d'avion fixe, le cylindre ayant des butées internes à ses extrémités oppo- 20 sëes, d'un ressort hélicoïdal de pression dans ledit cylindre, entre lesdites butées, et d'une tiga de commande directionnelle reliée à un accouplement de commande se prolongeant dans ledit cylindre à travers ledit ressort, la tige de commande directionnelle ayant des butées espacées, une localisée à chaque extrémité 25 dudit ressort pour compresser ce dernier en sens opposé, sur mouvements axiaux de ladite tige de commande, dans des directions oppo-■sëes. 4. Avion à aile rotative, selon la revendication 3 caractérisé par le fait que le levier de commande du membre mis en action par 25 le pilote à son extrémité arrière reliée à -une coulisse d'admission d'un mécanisme de commande du pas de pale du rotor de queue et que la tige de commande directionnelle est parallèle à la tige de commande du membre actionné par le pilote et a son extrémité arrière reliée à la coulisse d'admission et son extrémité avant sollicitée 35 par le ressort. 5. Avion à aile rotative, selon les revendications 3 ou 4, caractérisé par le fait que deux disques sontroontës pour glissement sur la tige de commande directionnelle, un à chaque extrémi- 40 té du cylindre, que le ressort hélicoïdal de pression est situé 0 15197 7 2040289 entre les disques et pousse ces derniers vers les butées internes sur le cylindre, et que les butées sur la tige de commande directionnelle embrayent normalement les disques, lorsque la liaison de commande est dans la position positive déterminée à l'avance du 5 pas de pale. 6. Avion â aile rotative, selon l'une quelconque des revendica tions de 3 à 5, caractérisé par le fait qu'un moyen de réglage est fourni pour varier la position axiale du cylindre par rapport à la structure de l'avion.