Brevet FR2095398A1 — publié le 19720211

x 2095398 la.présente invention a pour objet une transmission articulée à fonctions multiples pour la commande des avions, qui est influencée par un seul paramètre d'entrée et gui produit plusieurs paramètres de sortie différents et déterminés d'avance, destinée 5 plus particulièrement pour limiter en fonction de la pression aérodynamique l'amplitude du pivotement des gouvernes, la pression aérodynamique représentant le paramètre d'entrée, et les mouvements d'inclinaison longitudinale, de roulis et de giration étant conbrôlës par les différents paramètres de sortie variables en fonction de la 10 pression aérodynamique. On dispose cette transmission fonctionnelle entre l'organe de commande d'entrée et la timonerie qui transmet le mouvement de commande en le divisant et en le transformant en plusieurs autres mouvements déterminés» 15 Sur les avions, on trouve souvent que l'ampleur de l'effet exercé par un dispositif soumis à la commande présente des relations fonctionnelles. Pour simplifier lepilotage et pour assurer la corrélation optimale et précise des valeurs effectives de réglage, il est usuel d'accoupler plusieurs circuits de commande dans les cas de ce 20 genre. Les circuits de commande supplémentaires sont alors forcément influencés simultanément selon la relation fonctionnelle préréglée. le coût et la complication des transmissions de réglage entre plusieurs circuits de commande s'accroissent en général avec la complexité des conditions de couplage. Si les relations sont com-25 pliquées il faut prévoir des disques à cames ou des engrenages et éventuellement même des organes électriques ou électroniques. Mise à part la cherté de ces dispositifs, il est difficile d'atteindre à leur aide le degré de sûreté et de robustesse nécessaire pour des organes de comaande. 30 On connaît des timoneries équipées d'un dispositif où. la force manuelle agissant sur un levier de commande est transmise à un volet d'un avion par l'intermédiaire d'un mécanisme de réglage. En outre, un encliquetage susceptible d'être fixé en deux positions extrêmes et commandé par un levier sélecteur, est associé à ce méca-35 nisme de réglage. En déplaçant le levier sélecteur d'une position extrême dans l'autre on provoque la variation de la longueur d'un bras de levier dans le mécanisme de réglage de la timonerie de commande principale, et cette variation modifie le rapport de transmission au volet. Il est ainsi possible d'obtenir pour une même ampli-40 tude de mouvement du levier de commande, par exemple du manche à 71 22555 2 2095398 balai, des amplitudes variables du mouvement du volet selon les exigences de l'état de vol instantané. On emploie aussi à la place du levier sélecteur un organe de réglage influencé par la pression aérodynamique qui varie automatiquement le mouvement de réglage en fonc-5 tion de l'état de vol. On connait par ailleurs un dispositif auquel il incombe de changer l'orientation d'une force de réglage si bien que la force renvoyée se propage sur une ligne d'action préréglée et non pas à la façon d'un levier pivotant autour d'un point fixe et dont le point 10 d'engagement décrit un arc de cercle modifiant ainsi la ligne d'action. On obtient un rapport de transmission variable selon la position du levier aux organes de renvoi de la barre d'accouplement de sortie qui transmet l'énergie. Pour obtenir les mouvements de réglage exigés des organes 15 commandant les mouvements autour des trois axes (mouvements d'inclinaison longitudinale, de roulis et de giration) le signal est transmis en fonction d'un paramètre tel que la pression aérodynamique et par exemple à l'aide d'un cylindre hydraulique contrôlé par celle- : ci, à un mécanisme de réglage dont les sorties pour les différents 20 mouvements de commande constituent les entrées de plusieurs voies de transmission différentes aux organes commandés* Il faut donc utiliser pour chacun des mouvements de commande spéciaux des mécanismes différents ou d'autres organes de transmission compliqués pour obtenir la caractéristique exigée. L'inconvénient réside dans le fait 25 que ces organes de transmission sont très difficiles à réaliser sur le plan mécanique et, comme la caractéristique de la transmission n'est pas entièrement linéaire, tous les mouvements de commande autour des trois axes aérodynamique s dont les variations des gouvernes suivraient en fonction de la pression aérodynamique une même carac-30 téristique lorsqu'ils sont soumis à l'influence d'un seul cylindre de réglage hydraulique à caractéristique linéaire. Lorsqu'on intercale entre le raccord à la sortie du moteur de réglage hydraulique et celui des mécanismes de réglage une transmission supplémentaire à distorsion on peut, il est vrai, grâce à la caractéristique propre 35 interposée de la transmission à distorsion, varier le rapport entre l'orientation du levier et la pression aérodynamique. La caractéristique propre de la transmission à distorsion, s'additionnant à la caractéristique propre du mécanisme de réglage pour l'axe de commande en question doit donner la caractéristique exigée, limitant 40 l'amplitude du pivotement du gouvernail à la valeur marimum admis- 71 22555 3 2095398 Bible. l'inconvénient de ce dispositif réside dans le fait qu'il est bien possible d'employer des mécanismes de réglage identiques, mais qu'il faut intercaler des organes de transmission à distorsion, adaptés aux exigences chaque fois données. Il est vrai que des combinai-5 sions de tels organes de transmission sont plus faciles à réaliser que des mécanismes complexes et différents, mais cela n'élimine pas l'inconvénient de la complexité et ne permet pas d'atteindre le degré nécessaire de sûreté et de robustesse» Etant donné que les pressions aérodynamiques qui se pré-10 sentent au cours du vol sont les mêmes pour les trois axes de commande mais qu'on exige pour chacun des axes une caractéristique spéciale pour la limitation de l'amplitude du mouvement des gouvernes en fonction de la pression aérodynamique, la présente invention a pour objet de réaliser une transmission fonctionaelle pour les commandes d'avion 15 qui présente, pour une seule entrée, les trois sorties différentes souhaitées. Il est en plus exigé que ce but doive être atteint par l'emploi d'éléments de transmissions identiques sans qu'il soit pour autant nécessaire d'y ajoindre des mécanismes à distorsion afin d' obtenir les différentes caractéristiques propres. 20 Selon l'invention une telle transmission est obtenue du fait que plusieurs chaînes à articulations multiples dont chacune est constituée par un polygone à quatre articulations connu en lui-même et auquel est accouplée une chaîne à trois articulations, sont disposées en parallèle à partir d'un organe d'entrée commun, formant 25 ainsi une unité fonctionnelle, et que les bielles de commande des polygones à quatre articulations présentent une orientation angulaire différente par rapport à un plan de référence commun qui comprend l'axe de l'organe d'entrée. Grâce à cette transmission fonctionnelle, on obtient que, 30 d'une part, le réglage est possible en fonction d'un seul paramètre et que d'autre part la caractéristique souhaitée est réalisée pour chaque sorte de mouvement. L'avantage du dispositif selon l'invention réside surtout dans l'emploi de pièces similaires pour tous les éléments de la transmission. Lorsqu'on fait entrer dans cette transmis-35 sion fonctionnelle une fonction par l'intermédiaire d'une barre de commande, elle transmet plusieurs fonctions différentes à des organes de commande appropriés, par exemple aux leviers de réglage des mécanismes variateurs et de réglage destinés à limiter les mouvements des gouvernes en fonction de la pression aérodynamique. Par conséquent 40 chaque axe de commande adopte une caractéristique de réglage détermi 71 22555 4 2095398 née et tout à fait particulière bien qufun seul paramètre d'entrée soit appliqué à la transmission fonctionnelle. L'invention sera expliquée avec plus de détails à l'aide du dessin annexé qui en illustre un exemple d'exécution et dans lequel, 5 La fig. 1 montre un schéma de principe d'une transmission fonctionnelle multiple, et, La fig« 2 un modèle de la transmission, en perspective» Selon le schéma de principe montré à la fig» 1 la pression aérodynamique q est introduite par l'amplificateur 1 comme fonction 10 linéaire 2 dans la transmission fonctionnelle multiple 3» Cette dernière présente trois voies de sortie dont les fonctions non linéaires sont indiquées aux diagrammes 4,5,6. Les commandes proprement dites qui répondent aux caractéristiques 10,12,14 y sont introduites par les voies de commande 9,11,13 aboutissant aux entrées des transmet-15 teurs de réglage 7 dont les caractéristiques propres sont indiquées aux diagrammes 8. Il en résulte une superposition de signaux, c'est-à-dire les signaux 4,5,6 variables en fonction de la pression aérodynamique et ceux des entrées linéaires 10,12,14 s'additionnent. Grâce à l'influence de la transmission fonctionnelle multiple 3 on 20 dispose donc, aux sorties 15,17,19, de voies de transmission du signal de commande qui remplissent, selon les fonctions préréglées,la condition poux obtenir suivant les fonctions indiquées respectivement aux diagrammes 16,18,20 la course du mouvement de réglage et la limitation de l'amplitude du pivotement du gouvernail exigées. 25 La figure 2 représente en perspective un modèle d'une trans mission fonctionnelle multiple selon l'invention. La transmission comporte un arbre d'entrée 31, logé sur des paliers 40 et qui représente le point d'articulation I. Des bielles 32a, 32b et 32c, sont raccordées à cet arbre de façon que la chaîne à articulations gaudbe 30 (sur le dessin), la bielle 32a renferme avec le plan horizontal dans lequel se situe l'axe de l'arbre 31 un angle 0^ plus grand que l'aigLe S entre la bielle voisine 32b et ce même plan tandis que l'angle jf* entre la dernière bielle 32c et le plan horizontal est encore plus petit. L'extrémité de chacune des bielles 32 présente un oeil de 35 support (point d'articulation II) sur lequel est articulée la barre d'accouplement 33» L'extrémité de celle-ci présente également un palier d'articulation (point d'articulation V) qui loge le levier 35» A une certaine distance du levier 35, un autre levier intérieur 34, approximativement parallèle au premier, est articulé sur la barre 40 d'accouplement 33 (point d'articulation III). Les deux leviers 34,35 71 22555 5 2095398 présentent à leurs extrémités des paliers (points d1 articulation IV et Yl) destinés au raccord du levier triangulaire 36. Par ailleurs, tin arbre 37 (point d'articulation IV) est prévu qui reçoit le levier 34 et le levier triangulaire 36. Cet arbre 37 est commun à toutes les 5 chaînes à articulations de la transmission constituées par des éléments analogues. Ceci veut dire que l'arbre 37 peut être utilisé comme arbre continu. les leviers triangulaires 36 présentent des formes qui varient d'une chaîne à articulations à l'autre, si bien que la sortie de chaque chaîne à articulations répond à une fonction 10 différente, le décalage de l'oeil de support 38 qui constitue la sortie de chacune des chaînes à articulations de la transmission permet d'adapter la course de réglage à la fonction de la transmission illustrée par la fig. 1. Il est vrai que la fonction dépend de l'arien.-tation des bielles 32a, 32b, 32c, c'est-à-dire des angles 15 En choisissant la position angulaire de manière appropriée, on confère à la transmission la fonction associée à chacune de ses unités. Sur le dessin seulement un des paliers 40 de l'arbre d'entrée 31 est montré pour faciliter la lecture : en pratique on prévoira au moins deux paliers. Il en est de même pour l'arbre 37« la transmission de 20 l'énergie se fait, comme on l'a vu à la fig. 1 par l'amplificateur 1 qui est influencé par la pression aérodynamique q. la rotation de l'arbre 31, indiquée par la flèche E présentera donc une fonction approximativement linéaire comme le montre le diagramme 2. les sorties 38 qui sont reprises sur les leviers triangulaires 36 présentent les 25 fonctions qui correspondent à celles montrées aux diagrammes 4,5,6. la transmission articulée à fonctions multiples selon l'invention se compose des articulations I,II,III,IV en tant que chaîne à quatre articulations, à laquelle fait suite une chaîne à teis articulations, composée des articulations IV,V,VT, 1* articula-30 tion IV étant commune, les différentes chaînes à articulations de la transmission sont disposées parallèlement et actionnées par l'organe d'entrée commun c'est-à-dire par l'arbre 31, dans le sens indiqué par la flèche E. Il est avantageux de prévoir des barres d'accouplement 33 et des leviers 34,35 doubles. On peut ainsi obtenir une transmis-35 sion impeccable des forces fonctionnant sans jeu et qui ne risque pas de présenter des imprécisions dues à la distorsion des leviers. Evidemment on peut aussi obtenir des effets de commande qui suivent des caractéristiques autres que celles produites par la transformation fonctionnelle décrite ci-dessus. Il n'est donc pas 40 indispensable d'étudier la transmission pour une.seule caractéristique 71 22555 6 2095398 mais on peut obtenir des caractéristiques voisines, par exemple par un choix approprié des éléments d'entrée et de sortieo 71 2255S 7 2095398 RBVEUDICÂIIOHS 1. Transmission articulée à fonctions multiples pour les commandes d'avions, qui est influencée par un seul paramètre d'entrée et qui produit plusieurs paramètres de sortie, destinée plus particulièrement à limiter en fonction de la pression aérodynamique 1* 5 amplitude du pivotement des gouvernes, la pression aérodynamique représentant le paramètre d'entrée, et les mouvements d'inclinaison longitudinale, de roulis et de giration étant contrôlés par les différents paramètres de sortie, variables en fonction de la pression aérodynamique, cette transmission étant caractérisée en 10 ce que plusieurs chaînes à articulations multiples dont chacune est constituée par un polygone à quatre articulations connu en' lui-même et auquel est accouplée une chaîne à trois articulations (IV,V,VI) disposées en parallèle à partir d'un organe d'entrée commun (31) et que les bielles de commande (32a,32b,32c) des poly-15 gones à quatre articulations (I,II,III,IV) présentent une orientation angulaire différente» 2. Transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que les bid-les de commande (32a^32b,32c) sont décalées les unes par rapport aux autres, à l'intérieur d'un angle aigu (°L*fl, y-)* 20 3» Transmission selon la revendication 1 ou selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une adaptation de la course, par exemple par rapport à l'étendue de réglage de l'organe de transmission qui fait suite à la transmission, résulte du choix du point de reprise du mouvement (38) sur le levier de sortie (36). 25 4» Transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les leviers de transmission (34) du polygone à quatre articulations (I,II,III,IV) et de la chaîne à trois articulations qui y est accouplée (!V,V,VI) sont logés sur un arbre commun (37)» 30 5» Transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la transmission est logée sur des paliers d'arbre (40) communs à toutes ses unités» 6. Transmission selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les leviers de transmission (33,34,35)sont 35 doubles»