Brevet FR2121421A1 — publié le 19720825

La presente invention concerne un dispositif avertisseur de dépassement de la vitesse et du nombre de Mach autorisés en vol sur un aéronef dont les dispositifs contacteurs incorporés à l'anémomachmètre pilote permettent de regrouper les commandes de changement d'état, en fonction de la vitesse et du nombre de Mach dans un seul instrument, tout en fournissant une alarme sonore ou visuelle. Les dispositifs connus de ce genre utilisent généralement comme capteur un montage de capsules anémométrique et altimétrique dans lequel la fermeture des circuits électriques est obtenue à l'aide de contacteurs mécaniques Logés dans un boîtier particulier, ils nécessitent des raccordements pneumatiques en parallèle sur les circuits pilotes ou des prises de pression spéciales. De par leur principe même, ces dispositifs presentent l'inconvénient d'avoir des erreurs indépendantes et différentes de celles qui entachent les indications de l'anémo- machmètre utilisé pour la conduite effective de l'aéronef. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients, l'élaboration des commandes liées à la vitesse et au nombre de Mach s'effectuant directement sur les indications de l'instrument pilote. De plus, le dispositif contacteur est incorpore à l'anémomètremachmètre et il est basé sur un principe tel que la sécurité et la précision des indications de vitesse et de Mach sont intégralement conservées. Pour ce faire, on utilise un système optoélectronique sans aucune liaison mécanique susceptible d'engendrer des frottements ou risques de pannes des mécanismes anémométrique et altimétrique de l'instrument.L'ensemble de détection optique selon l'invention est composé d'un dispositif émetteur de rayonnement lumineux et d'un dispositif récepteur de ce rayonnement fixés en face l'un de l'autre sur ltextremité de deux bras parallèles et solidaires d'un des axes de transformation de mouvement qui entrain ltensemble en rotation dans un mouvement fonction de la grandeur traduite par lui. Le deuxième axe de transformation de mouvement porte un obturateur qui passe entre émetteur et le photo-transistor récepteur, suivant un mouvement de rotation fonction de la seconde grandeur à mesurer. La forme géométrique de l'obturateur est déterminée de telle façon que, compte tenu de son angle de rotation, fonction de la seconde grandeur et de l'angle de rotation de l'ensemble détecteur, fonction de la première grandeur, le déclenchement du système s'obtienne pour une grandeur prédéterminée fonction des deux grandeurs précédentes. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple, deux modes de réalisation conformes à la présente invention. Tel qu'il est représenté figure 1, le dispositif est constitué d'un anémomachmètre classique comportant deux mécanismes distincts ayant chacun leur capteur propre, en l'occurence une capsule anéroide - le mécanisme anémométrique, lié à l'aiguille des vitesses comprend une capsule anémométrique 1 reliée par un tube au raccord de la prise de pression totale de la boîte, un système de correction constitué par deux lames ressort 2 et une série de vis de réglage 3. Ces vis permettent de modifier à volonté la raideur des lames qui s'appuient sur la goupille du tenon mobile 4 pendant une partie de sa course. L'affichage de la vitesse est obtenu à partir d'un système de transformation formé d'une bielle 5 reliant la capsule 1 au maneton 6 de l'axe 7 de transformations du mécanisme anémométrique.Cet axe est équipé d'un spiral, non représenté, qui assure la stabilité du mécanisme et le rattrapage des jeux, ainsi que d'un rateau 9 engrenant avec un axe à pignon 10 portant l'aiguille principale 11, indicatrice des vitesses. - le mécanisme altimétrique entraSnant le disque 12 indicateur du nombre de Mach comprend une capsule altimétrique 13, étanche et vide d'air, et un système de transformation constitué d'une bielle 14 reliant la capsule 13 au maneton 15 de l'axe 16 de transformation du mécanisme altimétrique. Cet axe 16 est équipé d'un spiral, non représenté, qui assure la stabilité du mécanisme et le rattrapage des jeux, d'une bilame de compensation thermique 18 et d'un rateau 19 qui engrène avec l'axe à pignon 20 portant le cadran 12, gradué en nombre de Mach. Le système de contacteur fonctionne suivant le principe d'une détection optique des positions angulaires des axes de transformation de mouvement vitesse 7 et nombre de Mach 16. Cette détection est assurée par un ensemble composé de deux bras 22 solidaires de l'un des axes de transformation (axe 7 des vitesses dans le cas de la figure 1). Ces deux bras parallèles et montés perpendiculairement à l'axe, portent à l'une de leurs extrebmités, l'un un émetteur solide 21 à infra-rouge et l'autre un phototransistor 23 récepteur fixés en vis à vis. La liaison optique émetteur-récepteur est interrompue ou établie aux valeurs fixées par un obturateur 24 lié au second axe de transformation de mouvement (axe 16 du Mach dans le cas envisagé).Le signal du photo-transistor 23 est ensuite convenablement amplifié pour actionner un relais de commande du circuit extérieur. La fonction de commande de ce circuit extérieur est assurée lorsque le photo-transistor 23 récepteur est excité ou non selon l'état de sécurité choisi en cas de panne du système. Les arrivées électriques sur l'ensemble de détection sont effectuées par l'intermédiaire de spiraux de rappel, non représentés, de l'axe de transformation de mouvement, évitant ainsi toute cause possible de défaut de fonctionnement du mécanisme. Le dispositif tel que décrit peut etre utilisé comme contacteur établissant une commande pour une valeur variable de la vitesse en fonction de l'altitude; en effet, l'ensemble de détection 21-23 solidaire de l'axe 7 de transformation du mouvement du mécanisme anémométrique se déplace angulairement en fonction de la vitesse tandis que l'obturateur 24 solidaire de l'axe 16 de transformation de mouvement du mécanisme d'indication de Mach se déplace angulairement en fonction de l'altitude. La forme de l'obturateur permet le déclenchement pour une valeur voulue de la vitesse ou du nombre de Mach. L'origine de la loi de déclenchement du système peut être fixe ou réglable par commande interne à l'instrument ou par commande externe à la disposition du pilote. La figure 1 illustre le cas où les contacteurs fonctionnent à des valeurs fixes prédéterminées de la vitesse. L'ensemble de détection 25, composé d'un émetteur et d'un phototransistor placés en vis à vis est fixe et solidaire de la platine arrière 26 de l'instrument. L'obturateur 27 est solidaire de l'axe 7 de transformation de mouvement du mécanisme anémométrique, sa rotation est liée à l'aiguille 11 indicatrice des vitesses. La position d'im;lan- tation de l'ensemble de détection 25 sur la platine 26, la forme et le calage de l'obturateur 27 sont définies de façon à provoquer le déclenchement pour la valeur fixée de la vitesse. La figure 2 illustre le cas où les contacteurs fonctionnent à des valeurs réglables de la vitesse. L'ensemble de détection 25 est, ici, porté par une platine mobile 28 centrée sur l'axe de transformation du mouvement de la vitesse mais indépendante de cet axe. La commande de réglage ou bouton d'affichage 29 solidaire de l'index repère 30 situé sur la face avant de l'instrument, permet, par l'intermédiaire d'engrenages le déplacement angulaire de la platine 28 en fonction de la vitesse affichée par l'index 30. L'obturateur 31 tourne en fonction de la vitesse. La position angulaire de l'obturateur 31 par rapport à la position de référence de l'ensemble de détection optique 25 fixé sur la platine 28 déterminée par la valeur préaffichée définit le point de déclenchement. REVENDICATIONS 1- Dispositif avertisseur de dépassement de la vitesse et du nombre de Mach autorisés en vol sur un aéronef avec contacteurs incorporés à l'anémomachmètre pilote. Caractérisé par le fait qu'il comporte un ensemble de détection optique composé d'un dispositif emetteur de rayonnement lumineux et d'un dispositif récepteur de ce rayonnement fixés en vis à vis sur ltextremité de deux bras parallèles et solidaires de l'axe de transformation de mouvement d'une des deux grandeurs mesurées et dont le mouvement angulaire est fonction de cette grandeur; d'un dispositif obturateur fixé sur l'axe de transformation du mouvement de la seconde grandeur mesurée et passant entre l'émetteur et le récepteur suivant un mouvement angulaire fonction de cette seconde grandeur. 2- Dispositif selon la revendication 1 Caractérisé par le fait que la forme géométrique de l'obturateur est déterminée de telle façon que, compte tenu de son angle de rotation, fonction d'une des grandeurs mesurées et de l'angle de rotation de l'ensemble détecteur, fonction de l'autre grandeur mesurée, le déclenchement du système s'obtienne pour une grandeur prédéterminée fonction des deux grandeurs précédentes. 3- Dispositif selon la revendication 2 Caractérisé par le fait que, pour obtenir le fonctionnement des contacteurs à des valeurs fixes prédéterminées d'une des grandeurs à mesurer, on dispose un second système émetteur-récepteur optique et un obturateur solidaire de l'axe de transmission du mouvement du mécanisme indicateur de cette grandeur; la position d'implantation de l'ensemble émetteur-récepteur, la forme et le calage de l'obturateur étant définis de façon à provoquer le déclenchement des contacts pour une valeur fixée de la grandeur choisie. 4- Dispositif selon la revendication 2 Caractérisé par le fait que, pour que les contacteurs fonctionnent à des valeurs réglables d'une des grandeurs mesurées, le second système émetteur-récepteur est porté par une platine mobile centrée sur l'axe de transformation du mouvement de cette grandeur mais indépendante de celui-ci; cette platine mobile étant commandée à l'aide d'un moyen approprié, par un dispositif d'affichage de la grandeur située sur la face avant de l'appareil. Un obturateur solidaire de l'axe de transmission du mouvement passe entre l'émetteur et le récepteur optique suivant un mouvement fonction de la grandeur choisie. Le point de déclenchement est défini par la position angulaire de l'obturateur par rapport à la position de référence de ensemble émetteur-récepteur fixé sur la platine et déterminée par la valeur préaffichée.