Brevet FR2061658A1 — publié le 19710625

La présente invention concerne m montage permettant d'identifier et de mettre hors circuit une seconde chaîne de régulation défectueuse, après la mise hors circuit d'une première chaîne de régulation défectueuse, dans un système de régulation d'un aeronef 5 comportant trois chaînes de régulation en parallèle qui, dans leur état de fonctionnement correct, agissent simultanément sur un système réglé commun. Dans la technique de la régulation dans les aeronefs, il est nécessaire, pour des raisons de sécurité, de faire fonction-jO ner deux ou plus de deux régulateurs en parallèle. Cette nécessité se fait particulièrement sentir dans les avions à décollage vertical car de tels avions, pendant la phase de vol au point fixe, ne possèdent pratiquement aucune stabilité propre. En conséquence, une défaillance même de courte durée du système de régulation peut entraîner la chute de l'avion. Dans ces conditions il est indispensable de prévoir plusieurs régulateurs en parallèle de façon qu'en cas de panne et de mise hors circuit de l'un de ces régulateurs, le système êe régulation de l'aéronef reste capable de fonctionner normalement. 20 Outre un grand nombre de systèmes de régulation multiplex, on connaît d'après le brevet allemand n° 1.277.677 un système de régulation triplex dans lequel, pour identifier une première chaîne de régulation défectueuse, on se sert du principe dit: "de la majorité" c'est-à-dire qu'on considère que si le signal 25 de sortie d'une chaîne de régulation donnée prend une autre valeur que les signaux de sortie de valeurs égales des autres chaînes de régulation, il y a de forte probabilité pour que ce soit la chaîne de régulation, dont le signal est différent, qui est défectueuse. Eçi outre, si la différence dépasse une valeur de 30 saHil déterminée ajustable, cet état de choses est décelé par un indicateur de défaut et la mise hors circuit de la chaîne incriminée est déclenchée. Toutefois, si après la mise hors circuit d'une première chaîne de régulation défectueuse, un défaut apparaît dans une 25 seconde chaîne de régulation, celle-ci doit être mise hors cir- . cuit manuellement, par exemple au moyen d'un inverseur prévu sur le manche à balai. Or, une telle mise hors circûit manuelle est très difficièè car le pilote doit, pour éviter des positions de vol ou un facteur de charge inadmissibles qui résulteraient 40 d'un signal de sortie erroné de la chaîne de régulation 70 32199 2 2061658 défectueuse, réagir en un temps extrêmement court de l'ordre de grandeur d'une'demi-seconde environ. Suivant l'invention, les inconvénients énumérés ci-dessus sont éliminés grâce au fait que les signaux de sortie des deux 5 chaînes de régulation restant en service sont appliqués, d'une part, aux deux extrémités de l'ensemble de deux résistances montées en série et, d'autre part, à un amplificateur différentiel, celui-ci fournissant une première information permettant d'identifier et de mettre hors circuit la seconcfe chaîne de régulation dé-XO fectueuse tandis qu'à la jonction des deux résistances en série on peut recueillir le signal de sortie destiné à un élément de régulation, et grâce au fait qu'une secondëeinformation nécessaire à l'identification et la mise hors circuit de la seconde chaîne de régulation défectueuse est tirée de la polarité d'un 15 signal qui, pour permettre une compensation du défaut est ajustable, par exemple, au moyen d'un mannhe à balai. Grâce à cette disposition, il est possible de mettre hors circuit une seconde chaîne de régulation défectueuse aisément et sans difficultés, de sorte qu'ensuite, seule une chaîne de régu-20 lation fonctionnant correctement reste en service. Au moyen des deux résistances montées en série, à la jonction desquelles on peut recueillir le signal de sortie destiné à l'élément de régulation, les signaux de sortie des deux chaînes de régulation restant en service sont additionnés, puis leur somme est divisée 25 par 2, de sorte qu'une défaillance qui se produit dans une chaîne de régulation encore'en service ne peut avoir un;: plein effet. En même temps est d'ailleurs engendré, dans la chaîne de régulation fonctionnant correctement, ion "contre signal" qui agit à l'encon-tre du défaut. Lorsqu'un défaut apparaît dans l'une des deux 30 chaînes de régulation restant en service, la première information est, en outre, immédiatement disponible pour l'identification de la seconde chaîne de régulation défectueuse, de sorte que le pilote d'un avion, qui désormais, du fait que la défaillance ne fait sentir ses effets que lentement, dispose de suffisamment de 35 temps pour actionner le manche à balai. Mais, entre temps, la seconde infôraation, qui permet d'identifier la seconde, chaîne de régulation défectueuse, est devènue disponible, de sorte que cette chaîne dè régulation est automatiquement mise hors circuit. D'autres caractéristiques de l'invention a'pparaîtront au 40 cours de la-description qui va suivre. 70 32199 3 2061658 Au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple: Les Figures 1 et 2 montrent chacune une partie d'un mode de réalisation d'un montage suivant l'invention. Sur ces figures, on voit trois chaînes de régulation 1, 2 5 et la chaîne de régulation 1 étant.considérée comme une première chaîne de régulation défectueuse déjà misre hors circuit. La mise hors circuit a été assurée par ion indicateur de défaut 4, non représenté de façon détaillée, dont les contacts de commutation 5,6 ont interrompu la sortie de signaux de la chaîne de ré-10 gulation 1. Simultanément à cette mise hors circuit de la chaîne de régulation 1, le contact 7 s'est ouvert et a interrompu le parcours de transmission des signaux de la chaîne de régulation 2 au conducteur 15. Le contact 8 reste, par contre, fermé de sorte que le signal de sortie de la chaîne de régulation 2 parvient sur 15 le conducteur 16. Il en est de même en ce qui concerne la chaîne de régulation 3; toutefois, dans le cas de celle-ci, le contact 10 est ouvert et le parcours des signaux vers le conducteur 16 est interrompu, tandis que le contact 9 reste fermé, de sorte que le signal de sortie de la chaîne de régulation 3 peut parvenir sur 20 le conducteur 15. Après la mise hors circuit de l'une des trois chaînes de régulation 1, 2, 3 par 1'indicateur de défaut 4, les contacts 5 à 10 prennent chaque fois une position telle que les signaux de sortie des chaînes de régulation restant en service parviennent chacun sur l'un des conducteurs 15* 16. 25 Les signaux de sortie des chaînes de régulation parvenant sur les conducteurs 15 et 16 sont transmis, par l'intermédiaire de contacts de repos respectifs a 1, b 1, d'une part, aux deux extrémités de l'ensemble de deux résistances 19, 20 montées en série et, d'autre part, par l'intermédiaire de résistances respectives 30 21, 22, aux deux entrées 24, 25 d'un amplificateur différentiel 23. Le signal de sortie destiné à un élément de régulation peut être recueilli sur la jonction entre les résistances 19* 20. L'entrée 25 de l'amplificateur différentiel 23'est mis à la masse, par l'intermédiaire d'une résistance 27 shuntée par vin condensa-35 teur 28, tandis que la sortie 26 dudit amplificateur différentiel est connectée à l'entrée 24, par l'intermédiaire du montage en parallèle d'une résistance 29 et d'un condensateur 30. A la sortie 26 de l'amplificateur différentiel 23 sont, en outre, connectées la base d'un transistor pnp 31 et celle d'un 40 transistor npn 32. Les émetteurs de ces transistors 70 32199 4 2061658 complémentaires sont mis à la masse. Le collecteur du transistor pnp 31 reçoit le potentiel négatif d'une^source de tension d'alimentation, par l'intermédiaire de l'enroulement d'un relais C et d'un contact de repos d 1, le 5 potentiel positif de ladite source étant à la masse. Il en est de même en ce qui concerne le transistor npn 32, dont le collecteur reçoit toutefois le potentiel positif d'une source de tension d'alimentation, par l'intermédiaire d'un relais D et d'un contact "de" repos c 1, le potentiel négatif de ladite source étant xo à la masse. Les contacts "c" sont des contacts du relais C, tandis que les contacts "d" sont des contacts du relais D. Simultanément à la mise hors circuit d'une première chaîne de régulation défectueuse, l'indicateur de défaut 4 met en service la tension d'alimentation d'une partie du montage au moyen jcj des contacts 11, 12. Le contact 11 est incorporé à un conducteur d'alimentation 40 et applique un potentiel positif, par l'intermédiaire d'une diode 42, à un conducteur omnibus 44. Il en est de même en ce qui concerne le contact 12,qui, toutefois, est incorporé à un conducteur d'alimentation 41 et applique un potentiel po-20 sitif, par l'intermédiaire d'une diode 43, au conducteur omnibus 44. Le potentiel négatif de la tension d'alimentation est à la masse. La double transmission de la tension d'alimentation est prévue pour des raisons de sécurité de façon qu'en cas de défaillance de l'un des conducteurs d'alimentation l'autre puisse assu-25 rer à lui seul l'alimentation voulue. Les diodes 42 et 43 sont également prévues pour des raisons de sécurité; en effet, elles évitent que, lors d'un court-circuit d'un conducteur d'alimentation, l'autre n'alimente ce court-circuit, grâce au fait que la diode incorporée au conducteur défectueux a ses électrodes orien-^0 tées dans le sens du blocage. Le conducteur"omnibus 44 est connecté au ressort médian d'un contact inverseur d 2, "dont le ressort de repos est relié à un contact de travail c 3 et dont le ressort de- travail est relié à l'un des ressorts d'un contact de repos c 2. 25 Ainsi est établie une liaison à partir du ressort de travail du contact inverseur d 2, par 11 intermédiaire du contact de repos c 2, jusqu'au ressort médian d'un contact invèrseur 48 et, de là, par l'intermédiaire du ressort de repos de ce contact inverseur, jusqu'au ressort de travail d'un contact inverseur 50. 40 Le ressort' médian du contact inverseur 50 est, d'une part, mis 70 32199 5 2061658 à la masse, par l'intermédiaire de l'enroulement d'un relais A et, d'autre part, connecté à l'un des ressorts d'un contact de travail a 3, dont l'autre ressort est relié au conducteur omnibus 44. A partir du ressort de repos du contact inverseur 50,.une 5 liaison mène au ressort de travail d'un contact inverseur 49 dont le ressort médian est .connecté au second ressort du contact de travail c 3. Le ressort de. repos du contact inverseur 49 est connecté au ressort de travail d'un contact inverseur 51, dont le ressort de repos est connecté au ressort de travail du contact XO inverseur 48. A partir du ressort médian du contact inverseur 51, une première liaison est établie vers la masse, par l'intermédiaire de l'enroulement d'un relais B et une seconde liaison aboutit à l'air! des ressorts d'un contact de travail b 2, dont l'autre ressort est relié au conducteur omnibus 44. Les contacts X5 désignés par des lettres minuscules sont les contacts des relais dont les enrouleaents sont désignés par les lettres capitales correspondais tes. Par contre^ les contacts 48, 49» qui sont mécaniquement accouplés, sont les contacts de commutation d'un commutateur S 1 qui est actionné par le manche à balai. 20 Les contacts 50, 51 sont également mécaniquement accouplés et associés à un commutateur S 2 qui est également actionné par le manche à balai. Le montage fonctionne comme suit : si les trois chaînes de régulation 1, 2 et 3 fonctionnent toutes correctement, l'indica-25 teur de défaut 4 est au repos et les contacts 5 à 10 sont fermés. Les contacts 11, 12 sont, par contre, ouverts, de sorte que les relais A et B ne peuvent être excités. Du fait que les contacts 5 à 10 sont fermés, les signaux de sortie des trois chaînes de régulation parviennent à la. fois sur le conducteur 15 et sur le 30 conducteur 16. Comme les signâux de sortie des trois chaînes de régulation, en cas 'de fonctionnement correct, sont de même valeur et sont en parallèle, aucune différence de tension n'est, en conséquence, présente aux entrées de l'amplificateur différentiel. Les signaux.de sortie sont tout d'abord additionnés dans 35 les résistances 19, 20 puis leur somme est divisée par 2 à la jonction de ces résistances, de sorte que, pratiquement, l'équivalent du signal de sortie d'une seule chaîne de régulation est transmis à l'élément de régulation. Si des différences quelconques entre les signaux de sortie des trois chaînes de régulation 40 1, 2 et 3 se produisaient brusquement, seul l'indicateur de 70 32199 6 2061658 défaut 4 pourrait tout d'abord réagir, mais en aucun cas l'un des relais A et B car la tension d'excitation de ces relais doit tout d'abord être mise en service par l'indicateur de défaut. Si l'une des trois chaînes dë régulation est hors service, 5 l'indicateur de défaut la met hors circuit en ouvrant les contacts correspondants parmi les contacts 5 à. 10. Sur le schéma représenté, la chaîne de .régulation 1 est considérée comme défectueuse et mise hors circuit." Simultanément à la misé hors circuit d'une chaîne de régulation défectueuse, ion contact de chacune des deux XO autres chaînes de régulation s'ouvre, de sorte que les signaux de sortie respectifs des chaînes de régulation restant en service ne peuvent plus parvenir chacun que sur l'un des conducteurs 15 et 16. Dans l'exemple représenté, pour la châinë de régulation 2, 15 le contact 7 est ouvert et le contact 8 fermé tandis que, pour la chaîne de régulation 3, le contact 9 reste fermé et le contact 10 s'ouvrev Le signal de sortie de la chaîne de régulation 2 ne parvient donc plus que sur le conducteur 16, tandis que celui de la chaîne de régulation 3 ne parvient plus que sur le conducteur 20 15» Si les deux chaînes de régulation 2 et 3 fonctionnent par la suite irréprochablement, leurs signaux de sortie ne se distinguent pas l'ion de l'autre. Aux entrées 24, 25 de l'amplificateur différentiel, il ne règne donc aucune différence de tension, de sorte qu'aucun signal de commande de l'iun des deux transistors 25. ne peut être recueilli à la sortie 26. En même temps, les deux signaux de sortie des chaînes de régulation 2, 3 sont tout' d'abord additionnés dans les résistances 19, 20, mais seule la moitié de leur somme est recueillie à la jonction de ces résistances, de sorte que, pratiquement, l'élément dé régulation 3.0 reçoit l'éauivalent d'un seul signal de sortie. Par contre si, après la défaillance de la chaîne de régulation I qui a été, en conséquence, mise hors circuit par l'indicateur de défaut 4, la chaîne de régulation 3, Par exemple, fait à son tour défaut, elle est mise hors circuit au moyen du montage 35 suivant l'invention. On supposera que le signal de sortie de la chaîne de régulation 3 est positif par rapport à celui de la chaîne de régulation 2, de sorte que l'entrée 24 de l'amplificateur différentiel devient jàositiffe psr rapport à son entrée 25 ou, en d'autres termes, de sorte que l'entrée-25 est plus négative 40 que l'entrée 24. La sortie 26 de l'amplificateur différentiel 23 70 32199 7 2061658 devient alors négative car le potentiel de l'entrée 25 détermine le potentiel de sortie. Le transistor 31 est, en conséquence, rendu conducteur, de sorte que le relais C attire son armature. Par suite, le contact c 3 est amené en position de travail et 5 le circuit du relais A est préparé. Toutefois, le relais A n'attire son armature que lorsque le pilote a actionné, au moyen de son manche à balai, le commutateur S 1, de sorte que le relais A est excité. Le circuit d'excitation du relais A est alors le suivant : conducteur omnibus 44, contact d 2 en position de repos, 10 contact c 3 en position de travail, contact inverseur 49 en position de travail et contact inverseur 50 en position de repos. Une fois que le relais A a attiré son armature, il reste collé, par l'intermédiaire d'un contact a 2 et interrompt par le contact a 1,1e parcours de transmission du signal de sortie de la chaîne 15 de régulation 3- Ainsi, la chaîne de régulation 3 est mise hors circuit. Si, au contraire, c'est le signal de sortie de la chaîne de régulation 3 Qui est plus négatif que celui de la chaîne de régulation 2, l'entrée 24 de l'amplificateur différentiel 23 devient 20 négative par rapport à son entrée 25. Mais ceci signifie que' l'entrée 25 de l'amplificateur différentiel 23 devient plus positive, de sorte que la sortie 26 le devient également. Le transistor 32 est alors rendu conducteur, de sorte que le relais D attire son armature. Le contact d 2 est alors amené en position de tra-25 vail et le circuit du relais A est préparé. En réponse à l'action-nement du manche à balai qui, toutefois, doit dans ce second cas être déplacé en sens inverse, le commutateur S 2 est inversé et ferme définitivement par son contact 50 le circuit d'excitation du relais A. 30 Ce circuit est le suivant i conducteur omnibus 44, contact d 2 en position de travail, contact c 2 en position de repos, contact inverseur 48 en position de repos et contact inverseur 50 en position de travail. Une fois que le relais A a attiré son armature, il reste collé, par l'intermédiaire de son propre con-35 tact.a 2 et interrompt, par le contact a 1, le parcours de transmission du signal de sortie de la chaîne de régulation 3, de sorte que la chaîne de régulation 2 doit continuer seule à assurer le fonctionnement. Pour le relais A, on peut écrire la formule d'algèbre de Boole suivante : 40 A = C .1 . Sx . S2 y C . D . Sx . S2 70 32199 8 2061658 .Lorsque l'un des relais C et D attire son armature, le parcours du courant d'excitation de l'autre de ces relais éat interrompu, soit par le contact de repos c 1, soit par le contact de repos d 1, suivant le cas. Cette disposition assure qu'une fois 5 que l'un des deux relais a attiré son armature, l'autre ne peut pas attirer la sienne. Réciproquement, si la chaîne de régulation 2 est défectueuse et si la chaîna de régulation 3 fonctionne correctement, la commande s'effectue de telle manière que le relais B attire son 10 armature. La commande est sensiblement la même que dans le cas du relais A. Pour le relais B, la formule d'algèbre de Boole suivante est valable : B = C . D . S1 . S2 V C . D . S1 . &2 Une fois que le relais B a attiré son armature, il se colle, par l'intermédiaire du contact de travail b 2 et interrompt par le contact b 1, le parcours de transmission du signal de sortie de la chaîne de régulation 2, de sorte que seule la chaîne de régulation 3 continue à fonctionner. Si le signal de sortie de la chaîne de régulation 2 est plus positif que celui de la chaîne de régulation 3, le potentiel appliqué à l'entrée 25 de l'amplificateur différentiel est plus positif qt celui de la sortie 26 également. Le transistor 32 devient alors conducteur et le relais D attire son armature. Après l'inversion du contact d 2 et. l'a-ctionnement du manche à balai, le commutateur S 1 est actionné, de sorte que le relais B attire son armature et interrompt par le contact b 1 le parcours de transmission du signal de sortie de la chaîne de régulation 2. Si, par contre, le potentiel de la chaîne de régulation 2 est négatif, le relais C attire son armature et le commutateur S 2 est actionné. Le commutateur S 1 est actionné lorsque le signal de sortie de la chaîne de régulation 3 est plus négatif que celui de la chaîne de régulation 2, ou bien lorsque le signal de sortie de la chaîne de régulation 2 est plus positif que celui de la chaîne de régulation 3» Inversement, le commutateur S 2 est actionné lorsque le signal de sortie de la chaîne de régulation 3 est plus positif que celui de la chaîne de régulation 2 ou bien lorsque le signal de sortie de la chaîne de régulation 2 est plus négatif que celui de la chaîne de régulation 3« 20 25 30 35 70 32199 9 2061658 REVENDICATIONS 1 - Montage permettant d'identifier et de mettre hors circuit une seconde chaîne de régulation défectueuse après la mise hors circuit d'une première chaîne de régulation défectueuse dans un système de régulation d'un aeronef qui comporte trois chaînes 5 de régulation en parallèle, ces chaînes agissant dans les conditions de fonctionnement correct, simultanément sur un même système réglé, ledit montage étant caractérisé en ce que les signaux de sortie des deux chaînes de régulation restant en service sont appliqués, d'une part, aux deux extrémités de l'ensem- 10 ble de deux résistances (19, 20) montées en série et, d'autre part, à un amplificateur différentiel (23), celui-ci fournissant une première information permettant d'identifier et de mettre hors circuit la seconde chaîne de régulation défectueuse tandis qu'à la jonçtion entre les deux résistances (19, 20) montées en 15 série on peut recueillir le signal de sortie destiné à un élément de régulation, et en ce qu'une seconde information nécessaire pour l'identification et la mise hors circuit de ladite seconde chaîne est tirée de la polarité d'un signal ajustable en vue de la compensation du défaut, par exemple, au moyen d'un manche 20 à balai. 2 - Montage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde information nécessaire est ajustable au moyen de commutateurs (S^, S2) pouvant être commandés à l'aide d'un manche à balai et dont la position correspond à la polarité du signal de 25 compensation affiché. 3 - Montage suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les signaux de sortie des deux chaînes de régulation restant en service sont transmis, chacun par l'intermédiaire d'un contact d'interrupteur (a^,b^) aux deux extrémi- 30 tés de l'ensemble des résistances (19, 20) montées en série, et à l'amplificateur différentiel (23). 4 - Montage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les signaux de sortie des deux chaînes de régulation restant en service sont transmis par l'intermédiaire 35 de résistances respectives (21,22), à-l'amplificateur différentiel (23) et en ce que la sortie (26) de celui-ci est connectée aux bases de deux transistors complémentaires (31, 32) dans le 70 32199 10 2061658 circuit de collecteur de chacun desquels est branché l'enroulement d'un relais (respectivement C,D). 5 - Montage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 , caractérisé en ce que les circuits de collecteur des transis-^ tors complémentaires passent chacun par un contact de repos (c^, d^) associé au relais dont l'enroulement est incorporé au circuit de collecteur de l'autre transistor. 6 - Montage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu deux autres relais (A, B) pouvant être excités sélectivement en fonction de l'état des deux autres relais (C, D) et de la position des commutateurs (S -, S2) commandés par le manche à balai. 7 - Montage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux autres relais (A, B) ferment chacun -j pr > par un contact de travail, (a2, b2 ) un circuit de collage, tandis que les contacts de repos (a^, b^) sont les contacts d'interrupteurs par l'intermédiaire desquels les signaux de sortie des deux chaînes de régulation restant en service sont transmis.