Brevet FR2125540A1 — publié le 19720929

La présente invention concerne les capteurs de forces et, plus particulièrement, les capteurs qui fonctionnent conjointement avec un volant de commande d'engin aérien pour transmettre les instructions de tangage et de roulis appliquées par le pilote 5 en les transformant en des signaux de sortie électriques appropriés pour commander l'attitude de l'engin aérien. Il est connu de prévoir des capteurs de forces pour le volant de commande d'un engin aérien en utilisant une paire de transformateurs à circuit en E classiques, montés à l'intérieur du moyeu 10 de manière à détecter les déplacements de roulis et de tangage entre des organes soumis à des contraintes élastiques dans le volant. Les contraintes élastiques isolent les organes de roulis et de tangage de sorte que,lors de l'application d'une force axiale sur le volant, seuls des signaux d'ordres ou d'instructions 15 de tangage sont produits, et que lors de l'application d'une force tangentielle sur le volant, seuls des signaux d'ordres ou d'instructions de roulis sont produits. Le transformateur à circuit en E destiné à détecter les forces axiales est aligné avec l'axe de la colonne de commande et son armature est rendue 20 solidaire du volant. Lorsqu'aucune force n'est appliquée au volant, les signaux de sortie du transformateur provenant de chacun des enroulements secondaires sont égaux. Cependant, lors de l'application d'une force axiale au volant, la position relative de l'armature par rapport au transformateur à circuit en E 25 est modifiée, ce qui produit dans les enroulements secondaires un déséquilibre qui est fonction de la force appliquée. Le transformateur à circuit en E qui est destiné à détecter les forces tangentielles est aligné avec un plan perpendiculaire à l'axe de la colonne de commande de manière que son armature soit pla-30 cée sur un couvercle de volant postérieur fixe qui est fermement fixé sur la colonne de commande. Lorsqu'aucune force tangentielle n'est appliquée au volant, les trois signaux de sortié provenant des enroulements secondaires'du transformateur à circuit en E sont égaux. Cependant, lors de l'application d'une charge tan-35 gentielle, la position du transformateur à circuit en E est modifiée par rapport à celle de son armature, ce qui produit dans les enroulements secondaires un déséquilibre qui est fonction de la force appliquée. Les transformateurs à circuit en E et leurs armatures sont des dispositifs à réluctance variable 72 05302 2 2125540 dont la valeur est d'une façon inhérente non linéaire à cause des limitations des techniques de construction. De plus, les normes courantes nécessitent des capteurs de forces et des transducteurs associés au volant de commande de manière à 5 fournir des signaux de sortie redondants par mesure de sécurité. La réalisation d'un mécanisme destiné à produire des signaux de sortie redondants et utilisant les capteurs connus précédemment mentionnés aboutit à la fabrication de moyeux de volant de commande particulièrement importants, ce qui réduit le champ de 10 vision du pilote sur le tableau de bord destiné aux instruments. De plus, les caractéristiques non linéaires des transformateurs à circuit en E créent des problèmes de fidélité entre les divers types de transformateurs. D'autres capteurs connus comprennent plusieurs éléments de 15 flexion primaires qui réagissent aux forces appliquées par le pilote autour des axes de tangage et de roulis. Des dispositifs à jauges de contrainte qui sont fixés sur les éléments de flexion primaires sont actionnés à proximité ou au niveau même de leurs valeurs de contrainte maximales, ce qui aboutit souvent à des 20 décalages du zéro nécessitant un réétalonnage des jauges. De plus, les liaisons prévues dans ces ensembles déterminent des effets d'hystérésis dans les éléments de flexion, ce "qui provoque une réduction de la précision des signaux de sortie électriques fournis par les jauges de contrainte. 25 L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et d'apporter une solution à ces problèmes. Elle est matérialisée dans un appareil à capteurs de forces pour commande de direction, les capteurs étant montés dans le moyeu d'un volant de commande destiné par exemple à un engin 30 aérien et fixé sur une colonne de commande, cet appareil à capteurs de forces étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif à flexion de tangage disposé à l'intérieur du moyeu de façon à être coaxial avec la colonne pour réagir à une partie substantielle des seules forces qui sont appliquées parallèlement 35 à l'axe de rotation du volant, un ensemble d'éléments ou plusieurs poutres à charges de tangage couplées au dispositif à flexion de tangage et réagissant à la partie restante des forces appliquées coaxialement de manière à produire des déplacements mécaniques redondants en fonction de l'amplitude de ces forces appliquées 72 05302 3 2125540 axialement, un dispositif à flexion de roulis disposé à l'intérieur du moyeu de façon à être coaxial par rapport à la colonne et concentrique par rapport au dispositif à flexion de tangage pour réagir à une partie substantielle des seules forces qui sont 5 appliquées tangentiellement par rapport au volant, un ensemble d'éléments ou plusieurs poutres à charge de roulis couplées au dispositif à flexion de roulis et réagissant à la partie restante des forces appliquées tangentiellement de manière à produire des déplacements mécaniques redondants en fonction de l'amplitude de 10 ces forces appliquées tangentiellement, et des dispositifs formant transducteurs qui sont fixés sur les poutres de tangage et de roulis de manière à transformer les déplacements mécaniques en des signaux de sortie électrique isolés de tangage et de roulis qui indiquent les forces appliquées coaxialement et tangentiellement. 15 Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, les dispositifs à flexion de tangage et de roulis primaires réagissent à une partie substantielle des charges appliquées, et les éléments ou poutres à charges de tangage et de roulis réagissent à la partie minimale restante des charges appliquées. Le dispositif à 20 flexion de tangage primaire est un organe cylindrique comportant une bride de montage qui est prévue au niveau de l'une de ses extrémités et qui est fixée rigidement au moyeu du volant de commande. A proximité de l'extrémité de l'organe cylindrique qui est opposée à la bride, un ensemble d'éléments courbes ou poutres 25 en arc de cercle sont usinées dans cet organe. L'une des extrémités d'une barre de torsion qui sert de dispositif à flexion de roulis primaire est accouplée par goupillage au dispositif à flexion de tangage au niveau de son extrémité opposée à la bride et l'autre extrémité de cette barre de torsion est fixée 30 fermement sur la colonne de commande. Le dispositif à flexion de tangage primaire présente deux degrés de liberté (tangage et roulis) au niveau de son extrémité à montage par bride et présente un degré de liberté (roulis) au niveau de son extrémité opposée. Par conséquent, le dispositif à flexion de tangage ne 35 réagit qu'aux charges appliquées parallèlement à l'axe du moyeu du volant et de la colonne de commande, de manière à éliminer tout effet de couplage croisé appliqué par le dispositif à flexion de roulis au dispositif à flexion de tangage. Des éléments formant paliers ou roulements et prévus entre la barre de 72 05302 4 2125540 torsion et la surface intérieure de l'organe cylindrique isolent le dispositif à flexion de roulis par rapport au dispositif à flexion de tangage. Des forces tangentielles appliquées au volant de commande sont transmises par l'intermédiaire de la bride de 5 montage et du dispositif à flexion de tangage à l'extrémité accouplée par goupillage de la barre de torsion. Par conséquent, le dispositif à flexion de roulis ne réagit qu'aux forces appliquées tangentiellement, de manière à éliminer tout effet de couplage croisé appliqué par le dispositif à flexion de tangage au disposi-10 tif à flexion de roulis. Un ensemble d'éléments ou plusieurs poutres en porte-à-faux et à charges de tangage sont reliées au dispositif à flexion de tangage de sorte que ces poutres chevauchent les poutres courbes ou en arc de cercle qui sont usinées dans l'organe cylindrique. Un ensemble d'éléments où plusieurs 15 poutres en porte-à-faux et à charges de roulis sont reliées à la barre de torsion au niveau de son extrémité accouplée par goupillage et sont reliées à cette barre de torsion au niveau de son extrémité qui est fixée rigidement sur la colonne de commande. Des transducteurs fixés sur les éléments ou poutres à charges 20 de tangage et de roulis transforment les déplacements mécaniques redondants des poutres, qui résultent des charges de tangage et de roulis appliquées par le pilote, en des signaux de sortie électriques redondants qui commandent l'engin aérien. Selon son mode préféré de réalisation, l'invention permet de construire 25 un dispositif compact qui peut fournir des signaux de commande de sortie de tangage et de roulis redondants et qui peut néanmoins être logé à l'intérieur du moyeu d'un volant de commande sans limiter le champ de vision du pilote sur le panneau de commande. De plus, les poutres à charges de tangage et de roulis 30 peuvent être remplacées individuellement sans qu'il soit nécessaire de procéder à un alignement ou à un étalonnage compliqué, ce qui permet d'améliorer les possibilités de fonctionnement et la durée de vie de l'appareil. Plusieurs appareils à capteurs de forces selon l'invention 35 vont maintenant être décrits à titre d'exemples seulement en se référant aux dessins annexés, qui sont donnés à titre non limitatif pour permettre de mieux comprendre l'invention et dans lesquels :- 72 05302 5 2125540 La fig. 1 est une représentation en perspective éclatée des dispositifs à flexions de tangage et de roulis primaires associés aux capteurs. La fig. 2 est une représentation en perspective des éléments 5 ou poutres à charges de tangage qui sont solidaires des dispositifs à flexions de tangage et de roulis primaires. La fig. 3 est une représentation en perspective des éléments ou poutres à charges de roulis qui sont solidaires des dispositifs à flexions de tangage et de roulis primaires. 10 La fig. 4 est une représentation en perspective des éléments ou poutres en arc de cercle qui sont usinées dans un tronçon du dispositif à flexion de tangage. La fig. 5 est une vue de détail d'un élément ou d'une poutre de charges en porte-à-faux, montrant des butées de limitation 15 réglables. La fig. 6 est une vue détaillée d'un organe de butée rigide qui est représenté introduit dans une bride de montage. Si l'on se réfère maintenant à la fig. 1, celle-ci montre un dispositif à flexion de tangage 10 comprenant un organe 20 cylindrique 11 qui comporte au niveau de l'une de ses extrémités une plaque ou bride de montage 12 présentant deux orifices rectangulaires 13. Plusieurs éléments en arc de cercle ou des poutres courbes 14 sont usinées dans l'organe cylindrique 11 à proximité de son extrémité qui est opposée à la plaque de monta-25 ge 12 ( comme le montre la fig. 4) et de petites pattes ou brides de montage 15 sont fixées sur cet organe au niveau de son extrémité opposée à la plaque ou bride de-montage 12. Si l'on .se réfère à nouveau à la fig. 1, celle-ci montre également un dispositif à flexion de roulis 20 qui comprend une barre de torsion creuse 21 30 disposée entre un disque ou une bride de montage 22 et un collier 23. Au voisinage du disque de montage 22 il est prévu un tronçon de pignon mâle denté ou cannelé 24 qui est utilisé pour relier rigidement le dispositif à flexion de roulis 20 à une colonne de commande. Deux parties dressées ou pattes 35 en saillie 26, prévues sur le disque de montage 22, se logent dans les deux orifices rectangulaires 13 ménagés dans la plaque de-montage 12 lorsque le dispositif à flexion de tangage 10 et le dispositif à flexion de roulis 20 sont assemblés. De plus, le collier 23 est accouplé par goupillage au dispositif 72 05302 6 2125540 à flexion de tangage 10 au niveau de son extrémité opposée à la plaque de montage 10 et un dispositif à roulements à billes linéaire 27 est inséré entre la surface extérieure de la barre de torsion 21 et la surface intérieure de l'organe 5 cylindrique 11 de manière à empêcher la plaque 12 de subir une torsion et de pivoter autour des poutres courbes 14. Les roulements ou paliers à billes limitent le mouvement de la plaque 12 à une translation pure et à une torsion pure lorsqu'une combinaison quelconque de charges est appliquée à cette 10 plaque 12. Si l'on se réfère maintenant à la fig. 2, celle-ci montre le dispositif à flexion de roulis 20 introduit dans le dispositif à flexion de tangage 10 et trois éléments en porte-à-faux formant poutres à charges de tangage 30 sont représentés 15 montés sur le dispositif à flexion de tangage 10. Une plaquette de montage 31 est fixée par des vis 32 sur l'organe cylindrique 11. L'une des extrémités de chacune des trois poutres en porte-à-faux et à charges de tangage 30 est montée à poste fixe sur la plaquette de montage 31 â l'aide de vis 33. 20 Chacune des extrémités libres des poutres 30 présente un perçage dans lequel est logée une petite bille 38 de telle façon que des quantités ou épaisseurs égales de la bille fassent saillie de part et d'autre de la poutre comme le montre la fig. 5. La bille 38 associée à l'extrémité libre de chacune des poutres 25 30 est placée entre deux écrous plats 36 qui sont positionnés selon des emplacements prédéterminés le long d'une tige filetée 34 et qui servent de butées limites pour l'extrémité libre des poutres 30. La tige filetée 34 est fixée à l'aide d'écrous 35 sur l'une des petites pattes ou brides de montage 15. Plusieurs 30 fils conducteurs 37 acheminent les signaux de sortie électriques provenant des jauges de contrainte de tangage 40 (Fig. 2), en passant à l'intérieur de la barre de torsion creuse 21 pour atteindre un dispositif de traitement des signaux qui n'est pas représenté ici. 35 Si l'on se réfère maintenant à la fig. 6, celle-ci montre un organe de butée 17 comprenant un tronçon fileté qui est engagé dans un perçage taraudé 25 ménage dans le disque de montage 22. Cet organe de butée 17 présente ail voisinage de son tronçon fileté une surface usinée lisse qui est logée à l'intérieur d'un 72 05302 7 2125540 perçage 16 présentant un certain jeu ou une tolérance et ayant également une surface usinée lisse, ce perçage étant ménagé dans la plaque de montage 12. La distance radiale existant entre les deux surfaces circulaires lisses détermine une distance de tolé-5 rance ou un jeu A-A. Une distance de tolérance B-B, prévue entre les surfaces planes en regard dé la plaque de montage 12 et du disque de montage 22, est établie avant d'accoupler par goupilla-ge le collier 23 à l'organe cylindrique 11. Une seconde distance de tolérance C-C, prévue entre l'autre surface plane de la 10 plaque de montage 12 et la surface plane en regard de l'organe de butée 17, est établie en introduisant des cales 18 sous la tête de cet organe de butée 17. Lorsqu'une charge de tangage maximale orientée vers le bas ou charge de descente est appliquée à un volant de commande 61 (Fig. 2), la plaque de montage 12 15 se déplace le long des axes Y-Y coïncidants de la barre de torsion 21 et de l'organe cylindrique 11, réduisant ainsi la distance B-B jusqu'à ce que les surfaces en regard viennent en contact, déterminant de cette manière une limite de butée rigide pour le tangage de descente. En outre, lorsqu'une charge de tan-20 gage maximale orientée vers le haut ou charge de montée est appliquée au volant de commande 61, la plaque de montage 12 se déplace à nouveau le long de l'axe Y-Y, réduisant ainsi la distance C-C jusqu'à ce que la plaque de montage 12 vienne. en contact avec les cales 18, déterminant de cette manière une 25 limite de butée rigide pour le tangage de montée. L'application d'une charge de roulis maximale à la plaque de montage 12 amène cette dernière à tourner autour des axes Y-Y coïncidants alors que le disque de montage 22, qui est accouplé rigidement à une colonne de commande fixe 62 (Voir 30 Fig. 3), reste fixe. Il en résulte qu'une partie de la surface lisse du perçage 16 se déplace vers une partie de la surface lisse de l'organe de butée 17, réduisant ainsi la distance radiale minimale existant entre ces surfaces jusqu'à ce qu'elles viennent en contact, ce qui détermine une limite de butée rigide 35 pour le roulis. Si l'on se réfère maintenant à la fig. 3, celle-ci montre trois éléments en porte-à-faux formant poutres à charges de roulis 45 qui sont fixés sur l'ensemble des dispositifs à flexion de tangage 10 et à flexion de roulis 20. L'une des 72 05302 8 2125540 extrémités de chacune des poutres à charges de roulis 45 est montée à poste fixe à l'aide de vis 47 sur un étrier 46 qui est. à son tour fixé sur les deux petites pattes ou brides de montage 15 prévues sur l'organe cylindrique 11. Chacune des 5 extrémités libres des poutres 45 présente un perçage dans lequel est logée une petite bille 38 d'une manière similaire à celle décrite pour les poutres 30 visibles sur la fig. 5. La bille 38 associée à l'extrémité libre de chaque poutre 45 est logée entre deux écrous plats 53 qui sont positionnés 10 selon des emplacements prédéterminés le long d'une tige filetée 50 et servent de butées limites pour les extrémités libres des poutres 45. La tige filetée 50 est fixée sur un second étrier 51 à l'aide d'écrous 52. Ce second étrier 51 est monté sur les deux parties dressées ou pattes en saillie 26 du disque 15 de montage 22 à l'aide de vis qui ne sont pas représentées ici. Plusieurs fils conducteurs 54 acheminent les signaux de sortie électriques provenant de jauges de contrainte de roulis 55, en passant à l'intérieur de la barre de torsion 21 en même temps que les fils conducteurs 37 provenant des jauges 20 de contrainte de tangage 40, pour atteindre le dispositif de traitement des signaux qui n'est pas représenté. Comme le montre également la fig. 3, l'ensemble du dispositif à flexion de tangage 10, du dispositif à flexion de roulis 20 et des poutres à charges de roulis 45, est monté dans un moyeu 60 associé au 25 volant de commande 61 de l'engin aérien, le pignon mâle 24 étant fixé rigidement à l'intérieur de la colonne de commande 62. Le fonctionnement cfe l'appareil selon l'invention va maintenant être décrit en se référant aux fig. 2 et 3. Pour déclencher une manoeuvre de tangage de l'engin aérien, le pilote place ses 30 mains sur le volant de commande 61 et pousse ce dernier vers l'avant pour provoquer une descente ou le tire vers l'arrière pour provoquer une montée. La force est appliquée le long d'un axe parallèle à l'axe de la colonne de commande 62 et est transmise, par l'intermédiaire du moyeu 60, de la plaque de 35 montage 12 et de l'organe cylindrique 11, aux poutres courbes 14 du dispositif à flexion de tangage 10. Par un phénomène de réaction vis-à-vis des forces appliquées vers l'avant ou vers l'arrière, les poutres courbes 14 subissent respectivement un allongement ou une compression qui aboutit à 72 05B02 9 2125540 un mouvement de translation différentiel entre l'extrémité de la petite patte de montage 15 et l'extrémité de la grande plaque de montage 12 de l'organe cylindrique 11. Les poutres courbes 14 réagissent du fait qu'elles répondent aux sollicitations 5 lorsque des charges axiales sont appliquées entre les deux extrémités à bride de l'organe cylindrique 11. Le diamètre intérieur de l'organe cylindrique 11 et le diamètre extérieur de la barre de torsion 21 constituent respectivement les cages extérieure et intérieure du dispositif 10 formant roulements à bille linéaire. Ce dispositif permet à la plaque d'extrémité 12 de l'organe cylindrique 11 de présenter deux degrés de liberté (tangage et roulis) et à son extrémité opposée de présenter un degré de liberté (roulis). Par conséquent, les poutres courbes 14 subissent un allongement 15 ou une compression par réaction vis-à-vis des forces de tangage appliquées. Les poutres à charges de tangage en porte-à-faux 30 qui chevauchent ou shuntent les poutres courbes 14 tendent à subir une flexion ou déviation lorsque les poutres courbes 14 subissent^un allongement ou une compression. Du fait que les trois 20 poutres 30 sont parallèles, les valeurs de déviation ou de flexion subies par chaque poutre sont les mêmes. Si le déplacement matériel apparaissant au sein des poutres 30 est relativement faible, les jauges de contrainte de tangage 40 fonctionnent à un faible niveau et produisent des signaux de sortie élec-25 triques qui sont identiques. Pour déclencher une instruction de roulis ou de rotation vers la droite, le pilote fait tourner le volant de commande 61 dans le sens horaire et pour déclencher une instruction de roulis ou de rotation vers la gauche, il fait tourner le 30 volant 61 dans le sens anti-horaire. Ces instructions de rotation sont des forces tangentielles appliquées au volant de commande 61 qui est accouplé à la plaque de montage 12. Du fait qu'à la fois la plaque de montage 12 et l'organe cylindrique 11 sont libres d'effectuer des mouvements de rotation et que les 35 poutres courbes 14 ne répondent pas aux sollicitations lorsque des charges de torsion sont appliquées entre les deux extrémités à bride de l'organe cylindrique 11, ces poutres ne réagissent pas aux charges de couple mais les transmettent plutôt au collier 23 sans qu'apparaisse de mouvement de rotation différentiel 72 05302 10 2125540 entre les extrémités de l'organe cylindrique 11. Le collier 23 qui est monté sur la barre de torsion 21 est accouplé par goupillage à l'une des extrémités de l'organe cylinrique 11. Par conséquent, il effectue une rotation lorsque l'organe cylin-5 drique 11 est lui-même entraîné en rotation. Cependant, l'extrémité opposée de la barre de torsion 21 est maintenue fixe du fait qu'elle est fixée rigidement sur la colonne de commande fixe 62 par l'intermédiaire du pignon mâle 24. Il en résulte que la barre de torsion 21 réagit sensiblement à toute 10 charge de couple qui est appliquée au volant de commande 61 lorsque le pilote déclenche l'instruction de roulis ou de rotation. Les poutres à charges de roulis en porte-à-faux et parallèles 45 fonctionnent d'une manière similaire aux poutres à charges de 15 tangage en porte-à-faux 30. Les poutres de roulis 45 ont chacune l'une de leurs extrémités couplée, par l'intermédiaire de 1'étrier 46 et du dispositif à flexion de tangage 10, au collier 23 qui est l'extrémité de la barre de torsion 21 pouvant être entraînée en rotation. Les autres extrémités des 20 poutres de roulis 45 sont couplées, par l'intermédiaire du second étrier 51 et des parties dressées ou pattes en saillie 26, à l'extrémité fixe de la barre de torsion 21. Par conséquent, lorsque la barre de torsion 21 subit une torsion par réaction vis-à-vis des charges de couple appliquées, les poutres 25 de roulis 45 subissent une flexion ou déviation. Du fait que ces poutres de roulis 45 sont parallèles, les valeurs de déviation ou de flexion subies par chaque poutre sont les mêmes. En maintenant le déplacement matériel des poutres relativement faible, les jauges de contrainte de roulis 55 fonctionnent à faible 30 niveau et produisent des signaux de sortie électriques identiques. Dans un appareil type mettant en oeuvre les principes de l'invention, les poutres courbes 14 et la barre de torsion 21 réagissent à environ 95% des forces de tangage et de roulis respectivement appliquées, alors que les poutres à charges de 35 tangage 30, qui chevauchent ou shuntent les poutres courbes 14, et les poutres à charges de roulis 45, qui chevauchent ou shuntent la barre de torsion 21, réagissent aux 5% restants des forces de tangage et de roulis appliquées. 72 05302 11 2125540 Pendant l'utilisation d'un engin aérien, un pilote peut laisser ses mains sur le volant de commande 61, créant ainsi des forces de faible niveau. Si des compensations ne sont pas fournies pour ces forces, les capteurs de forces réagissent 5 vis-à-vis de ces dernières et fournissent des signaux de sortie d'instructions de tangage et de roulis qui sont erronés. Dans la plupart des dispositifs capteurs utilisant des transducteurs liés aux dispositifs à flexion primaires, il est essentiel de créer électroniquement une zone morte pour laquelle il n'existe 10 aucune réaction vis-à-vis de ces forces, du fait que les dispositifs à flexion primaires réagissent directement vis-à-vis de ces forces et que les transducteurs fournissent un signal de sortie qui est fonction de la réaction des dispositifs à flexion. De plus, les transducteurs sont soumis à des effets de couplage 15 croisés apparaissant dans les dispositifs à flexion primaires. Cependant, les butées limites qui, selon l'invention, sont disposées aux extrémités libres des poutres à charges de tangage 30 et des poutres de charges de roulis 45 permettent d'établir un seuil réglable qui doit être dépassé avant qu'un signal de 20 sortie d'instruction de tangage ou de roulis ne soit produit. Ces butées limites fonctionnent indépendamment des jauges de contrainte et, par conséquent, ces jauges de contrainte peuvent fonctionner sur la totalité de leur plage de sensibilité du fait qu'il n'est pas nécessaire de prévoir une zone morte. Egalement, 25 les butées limites peuvent être réglées pour une valeur de seuil quelconque d'un bout à l'autre de la plage s'étendant depuis la valeur nulle jusqu'aux limites établies et déterminées par l'organe de butée rigide 17. De plus, le mode de réalisation décrit pour les dispositifs à flexions de tangage et de roulis primaires 30 et pour les poutres à charges de tangage et de roulis permet d'éliminer les effets de couplage croisé dans les jauges de contrainte et permet d'augmenter la précision des signaux de sortie d'instruction. Des modifications peuvent être apportées aux modes de réali-35 sation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. 72 05302 12 2125540 REVENDICATIONS 1.- Appareil à capteurs de forces pour commande de direction, les capteurs étant montés dans le moyeu d'un volant de commande destiné par exemple à un engin aérien et fixé sur une colonne de 5 commande, cet appareil à capteurs de forces étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif à flexion de tangage (10) disposé à l'intérieur du moyeu (60) de façon à être coaxial avec la colonne (62) pour réagir à une partie substantielle des seules forces appliquées parallèlement à l'axe de rotation du volant (61), 10 un ensemble d'éléments ou de poutres (30) à charges de tangage couplées au dispositif à flexion de tangage (10) et réagissant à la partie restante des forces appliquées coaxialement de manière à produire des déplacements mécaniques redondants en fonction de l'amplitude de ces forces appliquées axialement, un dispositif à 15 flexion de roulis (20) disposé à l'intérieur du moyeu (60) de façon à être coaxial par rapport à la colonne (62) et concentrique par rapport au dispositif à flexion de tangage (10) pour réagir à une partie substantielle des seules forces qui sont appliquées tangentiellement par rapport au volant (61), un ensemble 20 d'éléments ou plusieurs poutres à charge de roulis (45) couplées au dispositif à flexion de roulis (20) et réagissant à la partie restante des forces appliquées tangentiellement de manière à produire des déplacements mécaniques redondants en fonction de l'amplitude de ces forces appliquées tangentiellement, et des disposi-25 tifs formant transducteurs (40, 55) qui sont fixés sur les poutres de tangage et de roulis (30, 45) de manière à transformer les déplacements mécaniques en des signaux de sortie électriques isolés de tangage et de roulis qui indiquent les forces appliquées coaxialement et tangentiellement. 30 2.- Appareil à capteurs de forces suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif formant palier ou roulement à billes est placé entre le dispositif à flexion de tangage (10) et le dispositif à flexion de roulis (20) de manière à permettre au dispositif à flexion de tangage (10) de ne transmettre que les 35 forces appliquées tangentiellement au dispositif à flexion de roulis (20). 3.- Appareil à capteurs de forces suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif à flexion de tangage (10) comprend un tronçon qui est coaxial par rapport à la colonne 72 05302 13 2125540 (62) et qui comporte une extrémité située à proximité immédiate de cette colonne (62) et un tronçon en porte-à-faux situé au niveau de l'extrémité opposée par rapport à cette colonne de manière à ne réagir qu'aux forces appliquées axialement. 5 4.- Appareil à capteurs de forces selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les poutres à charge de tangage (30) comprennent des poutres eh porte-à-faux qui sont couplées entre chacune des extrémités du dispositif à flexion de tangage (10) de manière à produire des déplacements 10 mécaniques en réponse aux forces appliquées axialement. 5.- Appareil à capteurs de forces suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif à flexion de roulis (20) comprend un tronçon (21) fonctionnant en rëpionse à un couple, coaxial par rapport à la colonne 15 (62) et concentrique par rapport au dispositif à flexion de tangage (20) de manière à ne réagir qu'aux forces appliquées tangentiellement. 6.- Appareil à capteurs de forces suivant lTune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pou- 20 très à charge de roulis (45) comprennent des poutres en porte-à-faux couplées entre chacune des extrémités du dispositif à flexion de roulis (20) de manière à fournir des déplacements mécaniques en réponse aux forces appliquées tangentiellement. 7.- Appareil à capteurs de forces suivant la revendication 1 25 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif à flexion de tangage (10) comprend un tronçon cylindrique (11) qui est coaxial par rapport à la colonne (62) et qui comporte une bride ou plaque de montage (12) au niveau de l'une de ses extrémités et des éléments en arc de cercle ou poutres courbes (14) usinées à 3 0 proximité de son extrémité opposée à la plaque de montage (12) de manière à ne réagir qu'aux forces appliquées tangentiellement, les poutres à charge de tangage (30) comprenant des poutres en porte-à-faux dont chacune a l'une de ses extrémités couplée rigidement au tronçon cylindrique (11) du dispositif à 35 flexion de tangage (10) qui comporte la plaque de montage (12) et a son autre extrémité couplée à l'extrémité opposée à la plaque de montage (12), de manière à chevaucher ou shunter les poutres courbes (14) de façon à produire les déplacements mécaniques redondants, le dispositif à flexion de roulis (20) 72 05302 14 2125540 comprenant une barre de torsion (21) qui est coaxiale par rapport à la colonne (62) et concentrique par rapport au tronçon cylindrique (11) du dispositif à flexion de tangage (10) et dont l'une des extrémités est accouplée rigidement à la colonne 5 (62) et dont l'extrémité opposée à cette colonne (62) est fixée au dispositif à flexion de tangage (10) au niveau de son extrémité opposée à la plaque (12), les poutres à charge de roulis (45) comprenant des poutres en porte-à-faux dont chacune a l'une de ses extrémités couplée au dispositif à flexion de roulis (20) 10 au niveau de son extrémité couplée à la colonne (62) et a son autre extrémité couplée rigidement au dispositif à flexion de tangage (10) au niveau de son extrémité qui est opposée à la plaque de montage (12) , et un dispositif formant palier ou roulement à billes (27) disposé entre le dispositif à flexion de 15 tangage (10) et le dispositif à flexion de roulis (20) de manière à fournir deux degrés de liberté au dispositif à flexion de tangage (10) au niveau de son extrémité à montage pour la plaque (12) et un degré de liberté au niveau de son extrémité opposée à l'extrémité à montage par la plaque (12). 20 8.- Appareil à capteurs de forces suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif formant palier ou roulement à billes comprend des éléments formant roulement à billes (27) placés selon la longueur de la barre de torsion (2 0) et présentant des dimensions convenables pour éliminer les mouvements 25 radiaux entre la.barre de torsion (21) et la partie cylindrique (11) du dispositif à flexion de tangage (10). 9.- Appareil à capteurs de forces suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dispositifs formant transducteurs comprennent des jauges de con-30 trainte semi-conductrices (40, 55) qui sont fixées aux poutres à charges de tangage et de roulis (30, 45) de manière à transformer les déplacements mécaniques en des signaux de sortie électriques. 10.- Appareil à capteurs de forces suivant l'une quelconque 35 des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les dispositifs formant transducteurs comprennent des jauges de contrainte (40, 55) disposées par dépôt sur les poutres à charges de 72 05302 15 2125540 tangage et de roulis (30, 45) de manière à transformer les déplacements mécaniques en des signaux de sortie électriques.