Brevet FR2160837A1 — publié le 19730706

La présente invention se rapporte à une transmission fonctionnelle à leviers, qui est destinée de préférence à la commande aérodynamique des avions et intercalée entre le levier de commande et le gouvernail. Pour améliorer la manoeuvrabilité des avions par le pilote, il est nécessaire de prendre recours à des transmissions qui transforment un signal d'entrée linéaire produit par le levier de commande, en une commande de sortie fonctionnelle de forme différente et agissant du côté des gouvernes. Les transmissions de ce genre sont spécialement nécessaires pour les avions qui présentent simultanément les caractéristiques de vol à faible et à grande vitesse, et plus particulièrement pour les avions à décollage et atterrissage en sens vertical. Pour la commande aérodynamique au cours du vol à faible vitesse, il faut des gouvernes relativement grandes qui exécutent des mouvements d'une amplitude relativement importante pour assurer la manoeuvrabilité de l'avion. A cause de la réaction plus lente des gouvernails au cours du vol à faible vitesse, il faut que le pilote fasse faire au levier de commande des mouvements d'ante grande amplitude. Mais pendant le vol à grande vitesse, leSgruvernes relativement grandes exercent un effet extrêmement fort, mdme si l'amplitude de leur mouvement est petite, si bien que le pilote doit actionner le manche à balai avec beaucoup de finesse pour ne pas exposer l'avion à des forces d'accélération trop importantes.Pour y porter remède, on emploie actuellement des transmissions qui re çoivent du coté du levier de commande un signal d'entrée linéaire qui provoque du eôté de la sortie, c'est-à-dire du côté du gouvernail, un déplacement angulaire de ce dernier qui staccrott progressivement et constamment, à partir de la position zéro du gouvernail. Ceci veut dire que l'amplitude des mouvements du gouvernail dans la zone de la position zéro de ce dernier doit être très petite, alors que le levier de commande parcourt un chemin relativement grand, mais que les mouvements que le pilote lui fait exécuter auront une amplitude d'autant plus petite par rapport à ceux du gouvernail que ce dernier se rapproche davantage de ses deux positions extrêmes.Grace à l'emploi de telles transmissions, le pilote a la possibilité de diriger l'avion même pendant le vol rapide de manière plus simple et surtout plus précise. Pour assurer une bonne manoeuvrabilité des avions, il est souhaitable que les tonct ons de sortie de la transmission puissent être variées selon les différentes phases de vol, les signaux de correction ou de variation nécessaires à cet effet étant par exemple fournis en fonction de la position des volets d'atterrissage, de l'intensité de la pression aérodynamique ou d'autres caractéristiques.Les transmissions qu'on emploie actuellement pour de telles commandes aérodynamiques sont réalisées sous forme de transmissions à double manivelle et bielle ou transmissions jumelles, qui présentent un point d'inflexion dans leur courbe fonctionnelle et qui exécutent un demi-tour ou un tour entier (1800 et 3600), soit en sens opposés, soit dans le même sens. Afin d'atteindre pour les angles d'entrée et de sortie les gammes de f 600, qui sont fréquents dans la pratique, il faut prévoir à l'entrée et à la sortie desdites transmissions jumelles ou à double manivelle, qui sont actionnées par des mouve- ments de 180s ou de 3600, des réducteurs ou des multiplicateurs appropriés et ces transmissions réductrices et multiplicatrices augmentent le cobt de la construction. On connais également des transmissions à engrenages où des roues et segments dentés donnent, en se développant en prise, une trajectoire trochoidale dont résulte, si elle est reprise par un organe suiveur, une fonction de transmission avec un point d'inflexion. Les transmissions décrites ci-dessus ont un poids relativement élevé et leur fabrication est très chère. En outre, la variation des fonctions de sortie pendant le vol implique des difricul- tés techniques considérables qui ont aussi des effets négatifs sur la sûreté de fonctionnement. La présente invention a donc pour objet de réaliser une transmission qui atténue dans une large mesure les inconvénients des transmissions connues et qui permet au pilote de manoeuvrer les avions pendant le vol aérodynamique avec une grande finesse dans toute la gamme des vitesses possibles. Cette transmission doit en outre être applicable dans une large gamme pour entre incorporée dans le plus grand nombre de catégories d'avions possibles. Selon l'invention, ce but est atteint par une chaîne à quatre articulations connue en elle-mme, avec au moins une chaîne articulée à trois articulations accouplée, au moins un des points de raccordement sur le bâti de la chaîne à quatre articulations ou 10 point de 9 raccordement sur le ie bâti de la channe à trois articu- ou les deux lationsfetant deplaçables. Grâce à cette forme de réalisation de la transmission, un signal d'entrée linéaire peut entre transformé au cours du vol (ou de tel autre service auquel la transmission est assignée) par l'introduction d'autres paramètres, en de signaux dépendant du signal primitif, mais présentant une courte fonctionnelle différentee L'introduction des paramètres additionnels est effectuée par l'intermédiaire d'organes de réglage qui provoquent un déplacement défini du point d'articulation sur le bâti. Si l'on libère un des'points de support sur le bâti de la chaîne à quatre articulations, ce point devient réglable et on peut former des fonctions de sortie dont les courbes présentent des points terminaux qui coincident sensiblement les uns avec les autres, mais qui ne présentent pas de point d'inflexion commun. En déplaçant le point d'articulation sur le bâti de la chaîne à trois articulations, on peut obtenir des fonctions avec des familles de courbes à points d'inflexion sensiblement coincidants et avec des points terminaux communs, mais qui présentent des courbures différentes, c'est-à-dire dont l'allure varie. Le déplacement du point de support sur le bgti peut entre réalisé sans difficulté dans un plan et de plusieurs manières. Par exemple, on peut à cet effet faire pivoter le levier-guide et varier sa longueur. Lavantage qu'coffre cette transmission fonctionnelle en comparaison des timoneries qui étaient jusqu'ici usuelles pour les commandes aérodynamiques d'avions, réside d'une part dans la construction sensiblement plus légère, plus simple et plus compacte et d'autre part dans la sûreté et la souplesse de fonctionnement. La nouvelle transmission fonctionnelle offre en plus l'avantage qu'on peut la modifier en appliquant à sa construction le système des unités de montage, si bien qu'on puisse l'adapter sans aucune difficulté aux exigences les plus diverses des commandes aérodynamiques sur les différents modèles d'avions. L'invention sera expliquée avec plus de détails à laide du dessin annexé qui en illustre un exemple d'exécution et dans lequel la figure 1 est une représentation schématisée d'une transmission fonctionnelle selon l'invention dont la chaîne à trois articulations comporte un point de raccordement au.bâti qui est réglable lesfigures la et lb montrent, l'une l'allure du signal d'entrée, et l'autre les courbes fonctionnelles du signal de sortie la figure 2 représente une transmission fonctionnelle selon l'invention où la chaîne à quatre articulations comprend un point réglable de raccordement au bâti les figures 23 et 2b montrent, l'une l'allure du signal d'entrée, et l'autre les courbes fonctionnelles du signal de sortie la figure 3 est une vue latérale d'un modèle de la transmission selon l'invention. On distingue dans la représentation schématique de figure 1 une chaîne de transmission à quatre articulations et une channe à trois articulations. La chaîne à quatre articulations se compose des articulations 10, 12,23, et 30 ainsi que des leviers entrée1, médian 2 et terminal 3. L'élément médian est un levier triangulaire et constitue l'organe de liaison à la chaîne à trois articulations. Il présente une articulation d'accouplement 24, suivie d'un élément intermédiaire 4 auquel fait suite, à son tour, l'élément de sortie 5. Les points d'articulation sur le bâti sont constitués par les paliers 10, 30 et 50, le point de support 50 de la chaîne à trois articulations étant réglable. Un dispositif de réglage 7 est prévu pour varier la position de ce point de support. Un signal d'entrée linéaire est transmis par le levier d'entrée 1, qui pivote autour du point de support 10, à l'organe triangulaire 2, par l'intermédiaire de l'articulation 12 qui constitue le point de raccord. Cet élément médian 2 est relié à l'élément terminal 3 par une articulation 23 constituant le point de raccordement et qui est guidé de sorte que le point d'accouplesent 24 entre les deux chaînes décrit une trajectoire en col de cygne 25, dont les points terminaux 5 et e' correspondent à l'amplitude maximum e et e' du déplacement angulaire du levier d'entrée 1. La courbe d'accouplement 25 constitue l'origine de la famille des cercles e à e', dont les rayons correspondent à la longueur de l'élément intermédiaire 4.Belon la position du point de support réglable 50 de l'élément terminal 5, l'articulation 45 à l'autre extrémité de cet élément décrit un arc de cercle différent lorsque 11 élément d'entrée 1 est actionné. Trois positions différentes du point de support 50 sont inscrites à la figure 1. Les positions correspondantes de l'élément de sortie sont inscrites en lignes pleines 5 en tirets 5' et en traits mixtes 3". Les arcs de cercle parcourus dans les différentes positions par l'articulation 45 sont marqués des chiffres de référence 51, 52, et 53.On conçoit aisément que, par suite des intervalles différents entre deux points d'intersec- tion successifs entre un de ces arcs de cercle, par exemple 51, avec la famille d'arcs de cercle eue', des fonctions de sortie variables 51', 52' , 53' (fig. lb) sont générées. La figure la montre schématiquement l'allure du signal d'entrée linéaire et la figure lb est une représentation analogue des différents signaux de sortie. les courbes des fonctions de sortie sont désignées par les chiffres 51', 52', 53' en correspondance avec les arcs de cercle 51, 52, 53 de la figure 1. La figure 2 est une représentation schématique d'une chat- ne de transmission à quatre articulations en accouplement avec une chaîne à trois articulations. La disposition est conforme à celle décrite en référence à la figure 1, à cette exception près que dans l'exemple selon figure 2 c'est le point d'articulation au bâti 30 de la chaîne à quatre articulations qui est réglable. Un signal d'entrée linéaire est transmis par le levier d'entrée 1 (qui pivote autour du point fixe 10 sur le bats) au levier médian 2, par l'intermédiaire du point de raccord 12e Ce levier médian 2 est relié par le point d'articulation 23 au levier terminal 3 de la chaîne à quatre articulations, et il est guidé dé sorte que le point d'accouplement 24 se déplace le long d'une courbe d'accouplement 25.Le dispositif de réglage 7 permet de déplacer le point de support 30 sur le bati vers 30' et vers 30'1e La variation de ce point provoque un déplacement de la position zéro du point d'articulation 23 en 23' ou en 23'l si bien que par suite le point d'accouplement 24 se déplace forc6- ment pour adopter les positions 24' ou 24" qui correspondent chacun à une nouvelle position zéro dans la courbe d'accouplement y associée 25, 25' ou 25". La famille de cercles e à e montre les positions des points d'accouplement 24, 24', 24" en fonction de l'amplitude du pivotement du levier d'entrée entre e et e'. Les courbes d'accouplement 25, 25' et 25" sont reprises par le levier intermédiaire 4, qui les transmet au levier de sortie 5 en déplaçant l'articulation 45. Les positions 45' et 45 de cette articulation résultent des positions zéro respectives du point d'accouplement 24' et 2411. Les fonctions de sortie représentées à la figure 2b, qui peuvent entre reprises sur le levier de sortie dans ses différentes positions 5, 5' et 5", se distinguent par des points terminaux sensiblement pareils tandis que leur point d'inflexion est déplacé de sa position zéro. Là encore, figure 2a montre le signal d'entrée linéaire. La figure 3 est un modèle de la transmission fonctionnelle à levier présentant une construction conforme à la disposition schématique décrite ci-dessus. Les points de support au bâti 30 et 50 peuvent, dans ce cas, être déplacés par des organes de réglage hydrauliques disposés par paires 60,61 et 62,63, un organe de chaque paire étant décalé d'environ 900 par rapport à l'autre. On distingue par ailleurs dans cette figure le levier d'entrée 1 avec son point d'articulation 10 sur le bati, ainsi que les articulations 12, 23, 24 et 45. Le levier triangulaire 2 et le levier de sortie 3 qui y est accouplé constituent avec le levier d'entrée 1 la chaîne à quatre articulations qui est suivie, à partir du point d'accouplement 24, d'une chaîne à trois articulations.Celle-ci comporte en outre le levier intermédiaire 4, le levier de sortie 5 et l'articulation 45 qui les relie Le signal d'entrée linéaire est introduit par l'intermédiaire du levier 1 qui. pivote autour de son point d'articulation 10 sur le båti, et ce signal est transmis au levier triangulaire 2 qui, lui, est guidé par le levier 3. A l'aide des servo-cylindres de réglage 60 et 61, articulés sur le bâti en 60 et 70, on peut varier progressivement la position du levier 3 avec son point de support 30, à l'intérieur d'une certaine zone 64. Il en résulte un déplacement du point d'accouplement 24 et par conséquent des leviers 4 et 5 qui a pour conséquence un décalage du point zéro de la fonction de sortie selon figure 2b. Les servo-cylindres 62,63 sont respectivement articulés sur le bâti aux points 71 et 72 et ils peuvent varier progressivement la position du point de support 50 à l'intérieur d'une zone déterminée 65. Ceci permet de varier la fonction de sortie comme cela est montré à la figure lb. On peut donc, en déplaçant les deux points d'articulation sur le båti 30 et 50 pendant le service, obtenir des fonctions variées de manière définie par les servo-cylindres 60,61 et 62,63. Cette disposition de la transmission fonctionnelle à levier offre l'avantage d'une variation continue et définie des fonctions de sortie et elle est adaptable à n'importe quels exigences et types d'avions. L'adaptation à d'autres domaines d'utilisation ne pose pas de problèmes. Naturellement, il est aussi possible de réaliser dans le mdme esprit à l'aide de cette transmission fonctionnelle une chaîne inverse, permettant d'obtenir à partir d'un signal d'entrée non linéaire un signal de sortie variable et plus ou moins linéaire. il y a lieu de mentionner encore que lthomme du métier ne trouvera aucune difficulté à obtenir, selon le cas, des fonctions de l'allure exigée, en choisissant judicieusement la longueur des leviers de la transmission. On peut, à cet effet, par exemple, prévoir plusieurs chaînes à trois articulations interchangeables, avec des leviers de longueurs différentes. On peut aussi choisir, en conformité avec les exigences données dans chaque cas, la position de l'articulation d'accouplement de la chaîne à trois articulations sur l'élément triangulaire de la chaîne à quatre articulations et prévoir, à cet effet, une série de raccords sur le guide triangulaire. Enfin est-il également possible de raccorder à une chaîne à quatre articulations deux ou plusieurs chaînes de sortie à trois articulations, ces chaînes à trois articulations étant différentes les unes des autres. REVENDICADIONS 1. Transmission fonctionnelle à leviers, de préférence destinée aux commandes aérodynamiques des avions, qui reçoit un signal d'entrée linéaire et fournit du c8té terminal des signaux varia bles en fonction de paramètres additiosenels introduits pendant le service, caractérisé en ce qutelli7Eompose d'une chaîne à quatre articulations (10, 12, 23, 30) connue en elle-meme et d'au moins une autre chaîne à trois articulations (24, 45, 50) qui y est accouplée, la position d'au moins un des points d'ar ticulation (30) sur le bâti de la chaîne à quatre articulations ou du point d'articulation sur le bâti (50) de la chaîne à trois articulations ou des deux étant réglables. 2. Transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point d'articulation réglable (30, 50) est dégagé et qu'il est raccordé de façon réglable au bâti à l'aide d'un bras-guide (7, 6). 3. Transmission selon la revendication 1 ou selon la revendication 2, caractérisée en ce que la longueur du bras-guide et sa po sition par rapport au bâti sont variables. 4. Transmission selon l'une quelconque des revendications précé dentes, caractérisée en ce que chacun des points d'articula tion sur le bâti (30, 50) qui sont variables, est raccordé aux sorties accouplées d'une paire d'organes de réglage hydrauli ques (60,61 et 62,63). 5. Transmission selon l'une quelconque des revendications précé dentes, caractérisée en ce que, pour obtenir des fonctions de sortie qui forment des familles de courbes dont lespoints ter minaux coïncident sensiblement sans qu'elles présentent un point d'inflexion commun (fig. 2b), le point d'articulation sur le bâti (30) de la chaîne à quatre articulations est réglable. 6. Transmission selon l'une quelconque des revendications de 1 à 4, caractérisée en ce que, pour obtenir des fonctions de sortie qui forment des familles de courbes dont les points terminaux colncident sensiblement et qui présentent un point d'inflexion presque commun (fig. lob), le point d'articulation sur le bâti (50) de la chaîne à trois articulations, qui fournit les signaux de sortie, est réglable.