Brevet FR2162281A1 — publié le 19730720

La présente Addition au brevet principal onstitue un complément et un perfectionnement de l'instruqent destiné --t assurer l'équilibre horizontal d'un avion à décollage vertical, tel que cet instrument est présenté dans la première Addition du 13 OCTOBRE 1971. A notre connaissance, il n'y a pas d'organe similaire à celui présenté dans le présent texte, si ce n'est le système de guidage inertiel qui s'y apparente un peu à première vue. skiais ce système est un système de guidage. Le stabilisateur est un système d'équilibrage. Le premier est compliqué, délicat, coûteux, fonctionnant peu être assez bien dans le calme du temps de paix, mais on ne le voit pas résistant correctement dans le chaos nucléaire. Le deuxième est simple, rustique, moins onéreux sans inertie et surtout réduisant considérablement les sujétions du pilote, quoiqu'en réalité il ne rétablit l'équilibre automatiquement que suivant deux axes. Le pilote en effet, doit conduire l'avion à bord duquel l'instrument est installé, absolument comme un chauffeur conduit sa voiture sur une route : ce chauffeur ne doit s'occuper que de la conduite en direction avec les lacets que sa voiture peut subir sur cette route : sans se soucier de maintenir l'équilibre de son véhicule, les deux opérations précédentes nten constituant qu'une, en quelque sorte. I1 en serdaemême pour le pilote de l'avion qui agira alors manuellement par le dispositif secondaire doublant et complétant le dispositif automatique, pour la conduite en direction et la rectification des lacets, le cas échéant. Dans la première Addition, une boule (ou un disque) pesant I, (figures 1, 2 et 3) formant pendule extensible 2, maintient toujours à la verticale par un ergot 3 se déplaçant dans une rainure 4, un triangle 5 à inertie compensée par rapport à un axe de suspension 6 auquel est aussi suspendu le pendule 2. On a vu que l'ergot 3 du pendule 2 suit cette rainure 4 quelle que soit la vitesse : à droite lors de l'accélération, à gauche lors de la décélération. Quelle que soit la vitesse, dans l'accélération ou la décélération, quand cette vitesse devient uniforme r la boule 1 revient à la verticale de l'axe 6 avec son ergot 3 suivant la rainure et par conséquent sans influer sur l'imnobilité du triangle 5 dont le plot 7 reste toujours à la verticale. Quand l'avion quelle que soit sa vitesse, repartira en accélération1 l'ergot recommencera à suivre toujours la même rainure 4 de droite à accélération égale, quelle que soit la vitesse, déplacement de l'ergot en valeur et direction toujours le mime, nais déplacement plus ou moins rapide suivant la valeur de cette accélération. Si l'avion revient à une vitesse uniforme après une décélération1 la boule revient aussi à la verticale et par suite, le plot 7 aussi. Si l'avion pase encore en décélération après cette vitesse uniforme, la boule repart à gauche et l'ergot 3 parcourt la rainure de gauche 4 plus ou moins rapidement suivant la valeur de la décélération. Quand celle-ci cessera, la boule reviendra à la verticale, toujours en suivant la rainure et cela plus ou moins vite suivant la valeur de la décélération. Sur le triangle 5, est fixé un plot 7 pouvant entrer successivement en contact avec des plots 8 de gauche et de droite fixés en principe à I'airion, selon que celui-ci vient à piquer ou à cabrer. Cependant on a vu que le secteur 9 sur lequel ces plots sont fixés avec leurs résistances, est susceptible, par un levier, d'un certain déplacement circulaire autour de o. Donc, quand l'avion piquera ou cabrera, les plots 8 venant au contact des plots 7, un courant électrique pourra circuler dans les résistances de gauche ou de droite, et ira accentuer en 10 ou Il, à l'avant ou à l'arrière de l'avion, la poussée qui assure la sustentation de celui-ci et déterminer ainsi son équilibre. tomme dans la premiere Addition déjà citée, les deux secteurs 5 et 9 ainsi que le pendule 2, sont montés de part et d'autre de la platine 12, comme l'indique la figure 2 de principe; la figure 3 représente une vue par-dessus au niveau des résistances 13. a platine 12 comporte une deuxième rainure en arc de cercle (non représentée sur le dessin) pour permettre les déplacements intempestifs que peut subir le plot 7 avec le triangle 5, et la boule 1, au cours du fonctionnement de l'instru,ent. Sur les figures 1, 2 et 3 on voit encore, fixé à la platine, l'arc de circulaire 14 chargé de guider le pendule 2 et de communiquer le courant électrique par les conducteurs 15 et 15, à l'électro-aimant 17 pour freiner le pendule lors d'une accélération verticale. n réalité, il serait plus simple de disposèr l'électro sur un prolongement du pendule par rapport à 6. Cet électro pourrait alors attaquer la platine à travers le secteur compensateur opposé par le sommet du triangle 5 (figure 1). Toujours sur les figures 1 et 3 on voit aussi le conducteur 18 qui amène le courant électrique de l'appareil de sûreté 19 contre les ac célérations verticales au plot 7 du triangle 5 qui distribue ce courant à l'avant ou à ltarrière de l'avion sur lequel est monté l'instrument pour assurer la stabilité verticale de cet avion. Zains la platine 12 avec les deux secteurs, les résistances et le pendule qu'elle supporte, n'est plus, comme dans la première Addition djà citée, fixée rigidement à l'avion; cette platine peut osciller librement latéralement autour d'un axe longitudinal 20, supporté par un coffre 21 dans lequel l'instrument se trouve enfermé, ce qui fait que les deux secteurs et le pendule sont suspendus à la cardan. Ce dernier ensemble, en principe, sera immobile dans l'espace à la position verticale, et c'est l'avion qui se déplacera longitudinalement autour du point 6 et transversalement autour de l'axe 20, c'est-à-dire que l'avion pourra subir du roulis sans affecter le fonctionnement de l'instrument et, comme on le verra par la suite, corriger ce roulis automatiquement. I1 n'en était pas ainsi dans l'instrument présenté dans la première Addition déjà citée plus haut où l'on supposait que le roulis était facilement réduit. Le nouvel instrument supprime donc un inconvénient éventuel. De piEus, sa nouvelle conformation permet de supprimer un second inconvénient: celui d'employer un second instrument pour rétablir l'équilibre transversal de l'avion, car ce nouvel instrument permet de rétablir simultanément ltéquilibre longitudinal et l'équilibre transversal de cet avion. le résultat précédent sera obtenu en faisant arriver le courant électrique soit à gauche en 22, soit à droite en 23 aux extrémités des ailes où ce courant actionnera une buse déclenchant un jet d'air comprimé dont la réaction rétablira l'équilibre transversal. Ce jet sera modulé par un dispositif de plots identique au dispositif de plots 7 d'une part et 8 d'autre part.-Ainsi le courant arrivant en 24 à un organe de sûreté transversal 25, dont il sera parlé ultérieurement, arrive par exemple, à la buse 23 et traverse une ou plusieurs résistances en 26 suivant la position d'un plot 27, monté sur l'axe 20, par raport à des plots 28 de rhéostat disposés en arc de cercle aussi autour de l'axe 20. Ce plot 27, pendant le roulis, restant toujours avec la platine et la boule, dans un plan vertical longitudinal alors que le coffre 21 subit l'inclinaison transversale de l'avion due à ce roulis, contrôlera l'équilibre transversal, comme le plot 7 contrôle l'équilibre longitudinal. L'organe de sûreté 25 protègera l'instrument contre une perturbation grave transversale : virage serré, coup de vent très violant, souffle de bombe. Cet organe à débattement horizontal sera identique à l'organe 19 à débattement vertical. Cet organe 25 se compose encore d'un disque pesant 29, porté par un ressort à lame verticale fixée à la paroi du coffre 21. Le plot 24 est normalement en contact avec le plot du milieu 30 et laisse ainsi passer le courant de redressement transversal de l'avion. Dans son débattement sous 1'effet d'une violente perturbation, le plot 24 coupe le courant principal et rétablit un courant par le plot 31 ou 32 qui va alors exciter un électro-aimant 33 qui freine un tambour 34 monté sur l'axe 20 et par suite aussi la platine avec tout ce qu'elle supporte (Le cablage de cet organe ntest pas représenté sur le dessin, pour ne pas surcharger la figure). En résumé : 10) L'organe de sûreté transversale 25 et l'organe de sûreté verticale 19, ont chacun un fonctionnement indépendant l'un de l'autre et, le cas échéant, un fonctionnement simultané; dans ces différentes hypothèses ce serait au pilote de l'avion d'assurer manuellement la stabilité de celui-ci par le dispositif doublant celui du stabilisateur. 20) Dans la réalisation de l'appareil, il sera facile de disposer le câblage sur le fond et les parois du coffre 21 de l'instrument. On mourra éviter si on le désire, les trop grandes longueurs de conducteurs torsadés nécessaires pour le débattement de la platine. Ainsi, en 35 on pourrait substituer au conducteur torsadé, une bague montée sur l'axe 20 sur laquelle frotterait un balai relié au conducteur extérieur 36. 3 ) La source d'électricité proviendra évidemment de la centra- le du bord. 4 ) Le pendule avec son ressort, pourra être prolongé au-delà de l'axe 6 qui serait alors traversé par ce ressort. 50) La platine 12 dans l'llorizontalité de l'avion, devra constituer un plan vertical. le texte précédent se rapporte à des instruments destinés à des avions militaires. Zizis ces instruments pourraient être aussi utilisés par des avions de transport à décollage vertical ou court. Dans ce dernier cas où l'ensemble moteur serait disposé en plusieurs unités sous les ailes de l'avion de chaque côté de la nacelle principale, il ne serait pas nécessaire que chaque unité disposât d'un stabilisateur aiitomatique. Celui-ci pourrait se trouver dans la nacelle pricipale milieu et transmettrait alors le courant électrique modulé aux nacelles latérales. - EEVEEIDICA2IONS Dans un stabilisateur automatique assurant la stabilité longitudinale d'un avion, quel que soit angle dtinclinaison de celui-ci dans son vol de translation ou dans son vol stationnaire, (angle règlable par levier au gré su pilote surtout pour obtenir l'horizontalité de l'appareil où cet angle est égal à zéro degré), 1) Un dispositif permettant à l'instrument d'assurer, en plus de la stabilité longitidinale, la stabilité transversale, par le fait qu'il comporte un moyen incorporé à la platine de l'instrument, destiné à faire l'avion se reporter constamment à un pendule observant en permanence, la direction de la pesanteur. 2) Dispositif suivant la revendication I, caractérisé par le fait que le pendule observant en permanence la direction de la pesanteur, est constitué par la platine elle-meme de l'instrument, établie en suspension par un axe horizontal longitudinal situé au-dessus du centre de gravité de cette platine et solidaire de celle-ci. 3) Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le moyen de faire l'avion se reporter, dans ses mouvements intempestifs transversaux à la platine suspendue suivant la verticalité, est In rhéostat transversal dont le plot unique serait porté par un bras solidaire de la platine avec son axe de suspension et les plots en arc de cercle portés par le support de la platine; les plots de gauche et ceux de droite atant séparés par un plot neutre qui diviserait le rhéostat, en deux rhéostats distincts, ceux-ci détermineraient alors suivant les mouvements transversaux de lavions deux courants distincts l'un I'un de gauche et l'autre de droite. 4) Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que le moyen de faire agir, sur les organes de redressement situés aux extrémités des ailes, le courant de gauche ou de droite déterminé lors des mouvements transversaux de l'avion suivant ltamplitude de ces mouvements, est de faire passer le courant par des résistances fixées au support de la platine, résistances dont la valeur ira en diminuant de façon à donner naissance à des courants de plus en plus intenses. 5) Dispositif suivant la revendication I, caractérisé par le fait que le moyen de pallier au déréglage du stabilisateur que pourraient occasionner des perturbations violentes transversales extérieures, est d'instal lez un organe fonctionnant par inertie sous l'action de ces perturbations, qui couperait le courant quand celles-ci ont lieu et le rétablirait lorsquelles cessent, cet organe étant identique dans son principe, à l'organe protégeant l'instrument contre les perturbations violentes vertica les. 6) Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que le moyen destiné à établir un appareil fonctionnant par inertie sous llac- tion des perturbations transversales et de couper ou rétablir le courant le cas échéant, est une simple petite boule portant les contacts nécessaires à un coupe-circuit double, cette boule étant portée par un ressort en lame verticale à débattement horizontal, dont une extrémité serait fixée au support de la platine et l'autre extrémité, qui porterait la boule et le coupe-circuit, serait entièrement libre. 7) Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que le moyen de faire la boule couper le courant à gauche ou à droite lors des perturbations et le remettre ensuite, est simplement de faire passer le circuit amenant le courait aux organe s de redressement transversaux, par le contact milieu neutre du coupe-circuit fixe à la boule.