Brevet FR2223667A1 — publié le 19741025

L'invention se rapporte a des instruments de contrôle de vol es, notamment, à des instruments gyroscopiques tels que les horizons artificiels, destinés à représenter sur un écran, au moyen de voyants placés et allumés convenablement, l'assiette d'un aéronef lorsque cette dernière dépasse des limites acceptables et prédéterminées du vol droit et en palier, La signalisation apportée par ces lampes s'ajoute à la représentation classique de l'assiette de ltaéronef sur l'écran de ltinstru ment, L'invention se rapporte à un gyrohorizon dans lequel deux interrupteurs à contact à glissement commandent 11 allumage des lampes de signalisation. L'orientation d'un élément intérieur de suspension par rapport à un élément extérieur de suspension, de manière à détecter toute déviation au delà de limites convenables par rapport à 11 axe de tangage, commande le premier interrupteur alors que ltorientation de 12 élément extérieur de suspension par rapport au bâti de l'instrument, de manière à détecter toute déviation au delà de limites convenables par rapport à l'axe de roulis, commande le deuxième interrupteur. 12 instrument selon I2 invention comporte des contacts à glissement comprenant des disques plats dont des tronçons conducteurs, courbes et concentriques coopèrent avec des balais allongés, fixés au bâti de ltinstrument et destinés à frotter sur les disques correspondants. L'invention se rapporte également à un dispositif d'alarme semblable à l'instrument décrit ci-dessus et comportant des organes d'avertissement sonore lorsque l2une des lampes de signalisation est allumée, de manière que le pilote soit alerté pour toute déviation de la ligne ou de l2assiette normale de volt lit invention concerne également un indicateur de contrEle de vol du type décrit ci-dessus, ne délivrant aucun signal d'aver- tissement dans les conditions normales de vol mais indiquant les manoeuvres anormales ou dangereuses. L'invention sera décrite plus en detail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure l est une vue de face d'une partie d'un tableau de bord d'un aéronef et, notamment d'un gyrohorizon selon l'invention la figure 2 est une élévation du gyrohorizon ou horizon artificiel selon l'invention la figure 3 est une vue arrière et à échelle agrandie du gyrohorizon représenté sur la figure 1, le capot arrière étant retiré de manière que le disque de contact et le balai correspondant soient visibles fi la figure 4 est une coupe axiale et à échelle agrandie avec arrachement partiel, du tronçon arrière dsune broche de l'élément extérieur de suspension t la figure 5 est une coupe axiale à échelle agrandie suivant la ligne 5-5 de la figure i et considérée dans le sens des flèches, du gyrohorizon selon l'invention la figure 6 est une coupe longitudinale suivant la ligne 6-6 de la figure 5 et considérée dans le sens des flèches y qui représente le balai fixe et le tronçon de disques correspondant dans les positions qu'ils occupent par suite d'un déplacement relatif des éléments intérieur et extérieur de suspension la figure 7 est une coupe longitudinale, suivant la ligne 7-7 de la figure 5 et considérée dans le sens des flèches, qui représente les connecteurs reliant les lampes de signalisation à un circuit d'alimentation g la figure 8 est une coupe transversale, suivant la ligne 8-8 de la figure 5 et considérée dans le sens des flèches, qui représente la bague de montage des lampes de signalisation logée dans la surface intérieure du cadran de l'instrument la figure 9 est un schéma électrique du câblage des lampes de signalisation; et la figure 10 est un schéma électrique du dispositif selon 1' invention. L'invention se rapporte à un dispositif qui, combiné à un gyrohorizon classique 10 logé dans un tableau de bord P d'ure aéronef, donne une indication visuelle de toute déviaS tio de roulis et de tangage de cet aéronef, au delà de limites convenables. tes lampes ll et 12 de signalisation de "cabré" et de piqué (figure :j, sensibles au tangage de l'appareil, sont disposées dais l'écran du gyrohorizon 10 et opposées sur un diamètre orienté verticalement. Des lampes 13 et 14, signalant les positions 11incliné à gauche" et "incliné à droite" de l'aéronef, c'est-à-dire les déviations dues au roulis, sont disposées à gauche et à droite dans l'écran de ltins- trument et opposées sur un diamètre horizontal.Ces lampes avertissent le pilote que des mesures de correction doivent être prises pour rétablir l'assiette de l'aéronef. La conception et le fonctionnement des horizons artificiels de ce type étant classiques, seuls les éléments de cet instrument nécessaires à la compréhension de l'invention seront décrits et représentés. lies figures 1 et 2 représentent un horizon artificiel ou gyrohorizon 10 comprenant un bâti 15 dans la face avant duquel une barre 16 commandée par un mécanisme gyroscopique représente l'horizon, une petite figure 17, située au centre de ltécran, représentant l'aéronef lia position de cette figure 17 par rapport à la barre 16 correspond à la position réelle de l'aéronef par rapport à l'horizon naturels lies figures 5 et 6 représentent le mécanisme gyroscopique au moyen duquel la barre 16 indique l'horizon naturel et qui comprend un élément intérieur 18 de suspension dans lequel tourne un rotor dont 12 axe est maintenu horizontal, et vn élément extérieur 19 de suspension tournant axialement dans le bâti 15 et comportant un arbre arrière 20 qui passe dans une extrémité arrière et pénètre dans une chambre 21 dans laquelle de l'air circule.La longueurtaxiale de cette-chambre 21 est, selon l'invention, augmentée au moyen d'une entretoise cylindrique 22 disposée entre l'extrémité arrI'e du balai 15 et un capot 23 de la chambre, de manière à délimiter 12 espace nécessaire au montage d'un segment de disque de contact et de son balai; com- me décrit ci-dessous. lies figures 3, 4 et 5 représentent un disque 24 en matière électriquement non conductrice, comportant un tronçon de contact et emboîté à force ou autrement, par un trou central, sur l'ex- trémité dépassant à 12 extérieur de l'arbre 20 Une couche con ductrice 25, approximativement semi- circulaire, par exemple en argent ou en cuivre plaqué d2or, est colle ou fixée dtune autre ma- niere sur la surface exreur du disque 24. Cette couche com- porte un tronçon semi-annulaire 26 de contact orienté vers l'extérieur.Le bord intérieur et courbe de ce tronçon 26 passe dans la couche semi-circulaire 25 de manière à délimiter une ouverture circulaire et concentrique 27 dtun diamètre supérieur au diamètre extérieur de l'arbre 20,afin que ce dernier soit électriquement isolé de cette couche 26. lie disque 24 (figure 4) comporte, de préférence, un bossage circulaire 28, orienté vers 12 extérieur, passant dans les couches électriquement conductrices 25 et 26 et positionnant ces dernières.Un ensemble à balais,destiné à fermer le circuit électrique comprenant la lampe 13 "incliné à gauche" et la lampe 14 "incliné à droite" lorsque ces positions sont détectées par le gyrohorizon 10, comprend (figures 3, 4 et 5) deux supports opposés, isolants et extérieurs 29a et 29c, fixés sur la paroi arrière du bâti au moyen de vis 30e Ces supports 29a et 29c (figure 3), en matière diélectrique destinée à isoler les balais comme décrit ci-dessous, supportent, sur leurs surfaces extérieures, des couches conductrices 32 et 33 collées ou fixées autrement et isolées par rapport au bâti.A cet effet, les couches 32 et 33 comportent des encoches permettant le passage des vis 30 de montage. lies trous des supports 29a et 29c dans lesquels ces vis 30 passent sont allongés de manière que la position des balais puisse être réglée. Un support central 29b de @balai " également en matière isolante, est fixé, par exemple par collage, sur la paroi arrière du bâti, entre les supports 29a et 29c, à une certaine distance de ces derniers. Ce support 29b comporte une couche conductrice 31 à sa surface extérieure0 Une extrémité d2un balai 34 de contact commun, en fils flexibles, est fixée, par exemple par soudage, sur la couche conductrice 31 de manière que son extrémité extérieure porte sur le tronçou semi-annulaire 26 du disque ?4 de contact, Des balais 35 et 36 de contact, également en fils métalliques et flexibles, sont reliées électriquement, à la manière du balai 34 , aux couches conductrucc.s 32 et 3) de nière que leurs extrémités portent de part et d'autre et à l'ex- extérieur du tronçon semi-annulaire 26,sur la périphérie du tron- çon semi-circulalre 25 du disque 24 suivant 12 orientation de l'arbre 20 par rapport au bâti 15 de l'instrument.D'après la figure 3, il est évident que lorsque l'aéronef est en vol. nonincliné, qu2il soit en "cabré" ou en '1piqué", ces positions étant détectées par le gyrohorizon 10, les positions relatives du disque 24 et des balais 35 et 36 sont telles que ces derniers n'entrent pas en contact avec le tronçon semi-circulaire 25 de ce disque 24. Des éléments sont également destinés à fermer le circuit électrique comprenant la lampe 11 "cabré" et la lampe 12 "piqué" pour des positions correspondantes de l'aéronef lorsque ce dernier exécute des mouvements de tangage qui dépassent des limites prédéterminées et qui sont détectés par le gyrohorizcn 10. L'extrémité dépassant vers l'extérieur d'un arbre 37 de pivotement de 11 élément intérieur de suspension (figures 5 et 6) supporte, par emboîtement à force ou autre, un disque 38 de contact semblable au disque 24 fixé sur 12 arbre 20 et décrit ci-dessus, sauf en ce qui concerne les dimensions qui présen- tent de légères différences.Le fonctionnement des deux disques est le même. Un ensemble 39 à balais , comprenant des supports opposés et extérieurs et un support intérieur et central, est fixé à la surface extérieure de l'élément extérieur 19 de suspension, à proximité de 12 arbre 27 de 12 élément intérieur de suspension. Des vis 40 fixent, de manière réglable,les supports extérieurs.L'ensemble 39 comprend un balai commun 41, semblable au balai 34 représenté sur la figure 3, et des balais extérieurs 42 et 43 semblables aux balais 35 et 36 de 12 ensemble assocIé à l'arbre 202 L'ensemble 39 est de conception et de fonctionnement semblables à 12 ensemble décrit cI-dessus et associe à 12 arbre 20, sauf en ce qui concerne des aspects secondaires tels que les dimensions. lorsque l'as- siette de l'avion,en ce qui concerne le tangage,est horizontale (figure 5), quelle que soit la position de roulis, "incliné à gauche" ou 'incliné à droite", détectée par le gyrohorizon 10. le disque 38 et l'ensemble 39 à balais sont disposés de manière qutaucun aes balais 42 c-t 4-3 ntentre en contact avec la couche extérieure et semi-circulaire, électriquement conductrice, de ce disque 380 Le balai commun 41 et les balais extérieurs 42 et 43 (figures 4, 5 et 6) sont reliés électriquement à des conducteurs flexibles 45, 46 et 44 qui passent dans un trou axial de arbre 20 et qui sont connectés à des borns de contact d'un connecteur amovible 48 à cinq conducteurs, logé dans la paroi latérale de ltentretoise cylindrique 22. lie balai commun 34 et les balais 35 et 36 (figure 3) sont reliés à des conducteurs électriques 51, 50 et 52 eux-mêmes reliés au connecteur 480 Les conducteurs 45 et 51 des balais communs sont reliés ltun à ltautre à une borne unique du connecteur 48, comme décrit plus en détail cidessous en regard du schéma électrique de la figure 6. L'instrument selon llinvention comporte une nouvelle plaque frontale ou cadre 53 (figures 1, 2 et 5 à 9), de préférence en matière synthétique dure et électriquement non conductrice, par exemple en "Plexiglas". Ce cadre 53 est monté de manière amovible sur l'extrémité avant du bâti 15 au moyen de vis 54. 8a surface intérieure comprend un évidement cylindrique 55 (figures 5, 6 et 8) dans laquelle un anneau 56 de montage des lampes est destiné à être embotté à force' La partie inférieure de 12 évidement 55 comporte quatre butées 57 espacées régulièrement à sa périphérie, orientées vers le haut et sur lesquelles le bord périphérique et intérieur de 11 anneau 56 porte. Un mécanisme 58 à engrenages, commandé au moyen d'un bouton 59 (figures 1 et 2) destiné au réglage manuel de la hauteur de la figure 17 visible sur ltinstrument, est fixé et disposé partiellement en arrière de la partie inférieure de cet anneau 56. L' anneau 56 comporte des ouvertures supérieure 60 e-t in inférieure 61 (figures 5, 6 et 8) et des ouvertures 62 et 63, situées å gauche et à droite, destinées à loger des lampes 11, 12, 19 et 4 de signalisation. De.préférence, ces lampes 11 à 14 donnent une lumière rouge et visible à travers le cadre 53 de manière à indiquer toute déviation de 12 assiette de l'aéro- nef hors des limites convenables et prédéterminées. Une borne de chacune des lampes 11 à 14 (figure 9) est reliée par un conducteur électrique 64 à v.n balai commun 65 fixé dans un bord du cadre 53 et orienté vers l'arrière. Ce balai est destiné à être logé dans un coeniscteur monté dans un bord annulaire et avant du bati métallique 15 de l'instrument de maniere à mettre à la masse ce batik Les autres bornes des lampes 11 à 14 sont reliées par des conducteurs 66 à 69 à un connecteur 71 à quatre conducteurs, logé dans un évidement de la surface arrière et annulaire du cadre 53. La. face avant et annulaire du bâti 15 (figure 5) comporte un connecteur convenable 70, à quatre conducteurs, destiné à loger le connecteur 71 lorsque le cadre 53 est monte et fixé au moyen des vis 54. lies bornes du connecteur 70 sont reliées à un câble 72 à quatre conducteurs,orienté vers ltarrière, passant à ltintérieur du bâti 15 et relié à un connecteur 73 à quatre conducteurs monté dans un bord extérieur de la partie arrière de l'instrument (figures 5 et 7). lie circuit électrique représenté sur la figure 10 comprend un circuit de mise à la masse dans lequel un conducteur commun 74 est relié au pôle négatif dtune batterie 75 de l'aéronef. La borne positive de cette batterie 75 est reliée, par un interrupteur 76 et des conducteurs 45 et 51, aux balais 41 et 34. Des conducteurs 44 et 46 relient chacun l'une des bornes des lampes 11 et 12 à ltun des balais 43 et 42. De même, des con ducteurs 50 et 52 relient chacun ltune des bornes des lampes 13 et 14 à l'un des balais correspondants 35 et 36. Comme décrit ci-dessus, les autres bornes des lampes 11, 12, 13 et 14 sont reliées à la masse par un conducteur commun 64 et un balai commun 65 manière que leur circuit d'alimentation soit fermé. Un câble 77 (figure 2), relié au connecteur 73 au moyen drupe prise 78, vn câble 79 reliant ltinstrument à la batterie de l'aéronef et dtautres éléments de circuit sont disposés à l'extérieur de l'instrument. Un élément d'avertissement sonore est également monté dans le circuit de manière à se déclencher simultanément avec l'allu mage de l'une des lampes 11, 12, 13 ou 14. Un dispositif 80 d'alarme sonore est relies par ltune ae ses bornes, par des diodes 81, 82, 83 et 84 et par des conducteurs 85, 86, 87 et 88,à chacune des bornes positives des lampes 11, 12, 13 et 14. Ce dispositif 80 est, de préférence, du type émettant un signal discontinu et court, de forte Intensité, attirant immédiatement l'attention. L'éclairement de l'une quelconque des lampes 1-1, 12, 17 ou 14 ferme le circuit.de commande du dispositif 80 par l'une des diodes 81, 82, 83 ou 84. lies diodes associées aux trois autres lampes non éclairées empêchent le passage du courant inverse et interdisent tout éclairement erroné, c'est-à- dire ltéclairement de plus d'une lampe. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté et, notamment, ce dispositif convient également à d'autres instruments à commande gyroscopique, par exemple les instruments de controle de vol plané et d'inclinaison, dans lesquels des éléments visuels et/ou audit ifs de signalisation avertissent ae toute déviation par rapport à la ligne normale de vol. REVENDICATIONS 1. Dispositif de signalisation des mouvements, au-delà de limites prédéterminées, de tangage et ce roulis d'un aéronef, le cadran d'un gyrohorizon indiquant notamment ces mouvements, le dispositif comportant un bâti dans lequel pivote un élément extérieur de suspension dont la position par rapport à ce bâti détermine le roulis de l'aéronef, un élément intérieur de suspension pivotant dans l'élément extérieur autour d'un axe perpendiculaire à Itaxe de rotation de cet élément extérieur5 la position de cet élément intérieur par rapport audit élément extérieur déterminent le tangage de l'aéronef, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un premier groupe de deux lampes qui, lorsqu'elles sont allumées, indiquent, l'une un cabrage de l'aéronef et l'autre , un pique , un deuxième groupe de deux lampes qui, lorsqu'elles sont allumées, indiquent l'une,l'inclinaison à gauche de l'aéro- nef et l'autre,l'inclinaison à droite, le dispositif comportant également un premier organe dépendant de la position de l'élément intérieur de suspension par rapport à l'élément ex térieur et destiné à provoquer l'éclairement de l'une ou de l'autre des lampes du premier groupe suivant que l'aéronef est en position de cabrage ou de piqué, et un deuxième organe dépendant de la position de l'élément extérieur de suspension par rapport au bâti et destiné à provoquer l'éclairement de l'une ou l'autre des lampes du deuxième groupe suivant que l'aéronef est en position d'inclinaison à gauche ou à droite, les deux lampes du premier groupe étant situées dans le tableau de bord de l'aéronef, l'une au-dessus de l'écran d'indication du gyrohorizon et l'autre au-dessous, et les deux lampes du deuxième groupe étant situées de part et d'autre de cet écran. 29Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier organe comporte un premier circuit correspon- dant à chacune des deux lampes du premier groupe,des premiers i-Il- terrupteurs normalement ouverts et montés dans chacun desdits premiers circuits, un élément sensible au mouvement, dans ur Se1s ou dans l'autre, dudit élément intérieur de suspension par rap port audit élément extérieur et destiné à actionner le premier interrupteur, le dispositif comportant également des deuxièmes circuits correspondant à chacune des lampes du deuxième groupe et comportant des deuxièmes interrupteurs normalement ouverts, et un élément sensible au déplacement dans un sens ou dans ltautre de ltélément extérieur de suspension par rapport au bâti et destiné à actionner les deuxiemes interrupteurs. 3. @ Dispositif de signalisation des mouvements, au-delà de limites prédéterminées, de tangage et de roulis d?un aéronef, ces mouvemen-ts pouvant être indiqués par un gyrohorizon, le dispositif comportant un bâti dans lequel tourne un élément extérieur de suspension dont la position par rapport à ce bâti dépend du roulis de 12 aéronef, un élément intérieur de suspension tournant dans Itélément extérieur autour dZun axe perpen diculaire à l'axe de rotation de cet élément extérieur, la posi- tion de ltélément intérieur par rapport à ce dernier dépendant du tangage de 1 t aéronef, le dispositif étant caractérisé en ce qutil comporte un premier groupe de deux lampes qui, lorsqu'el- les sont éclairées, indiquent lune un cabrage de l'aéro- nef e-t 1' autre s un piqué sur l'axe de tangage, un deuxième groupe de deux lampes qui, lorsqu' elles sont al.lumées, indiquent l'une une inclinaison à gauche et l'autre une inclinaison à droite de l'aéronef sur l'axe de roulis, un premier organe sensible à la position de l'élément intérieur de suspension par rapport à ltélément extérieur provoquant l'éclai- rement de l'une ou de ltautre des deux lampes du premier groupe suivant que l'aéronef est en position de cabrage ou de piqué, u deuxième organe sensible à la position de l'élément extérieur de suspension par rapport au bâti provoquant l'éclairement de ltune ou 12 autre des deux lampes du deuxième groupe suivant que 11 aéronef est incliné à gauche ou à droite, ledit premier organe comprenant deux premiers circuits qui correspondent chacun à l'une interrupteur des lampes du premier groupe et qui comportent chacun un premier/ normal@@ent ouvert, le dispositif comportant également un élément sensible au déplacement dans un sens ou dans l'autre dudit élément intérieur de suspension par rapport à l'élément extérieur et destiné à actionner le premier interrupteur, des deuxièmes cir- cuits correspondant c mctlr à l'une Ces lampes du deuxième groupe et comprenant chacun un deuxième interrupteur normalement ouvert et actionné par un élément sensible au déplacement dans un sens ou dans l'autre de ltélément extérieur de suspension par rapport au boîtier, l::élément destiné à actionner les premiers interrupteurs comportant un premier organe courbe de contact fixé et coaxial à l t élément intérieur de suspension de manière à tourner avec ce dernier, le dispositif comportant également un premier groupe de deux balais de contact situés chacun de part et drautre du premier organe courbe de contact et dont les extrémités extérieures sont conçues pour entrer en contact avec cet organe de manière choisie, les extrémités intérieures étant desdits balais./fixées de manière indépendante et réglable par rapport à ltélément extérieur de suspension. 4". Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément destiné à actionner les premiers interrupteurs eom- porte un tronçon annulaire et coaxial réalisé dtune seule pièce avec ledit premier organe courbe de contact, et un premier balai commun dont une extrémité entre en contact continu avec ledit tronçon annulaire et dont l'autre extrémité est fixée par rapport à l'élément extérieur de suspension, 5' Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément destiné à actionner les deuxièmes interrupteurscom- porte un deuxième organe courbe de contact coaxial et fixé à l'élément intérieur de suspension de manière à tourner avec ce dernier, le dispositif comportant également un deuxième groupe de deux balais de contact situés de part et d'autre du deuxième organe courbe et dont les extrémités extérieures sont conçues pour entrer en contact avec cet organe courbe de manière choisie, les extrémités intérieures de chacun des balais du deuxième groupe étant fixées de manière indépendante et réglable sur le bâti. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément destiné à actionner les deuxièmes interrupteurs comporte un deuxième tronçon annulaire et coaxial de content réa- lisé d'une seule pièce avec le deuxième organe courbe de contact, et un deuxière balai commun dont une extrémité porte en continu sur le deuxième tronçon annulaire de contact et dont ltau-- tre extrémité est fixée au bâti. 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 6, caractérisé en ce qu'il comporte un cadre transparent fixé sur l'extrémité du bâti de l'instrument voisine du cadran, et un organe de montage des lampes dans la face avant de ce cadre, de manlè- re que les deux lampes du premier groupe soient montées l'une dans une partie supérieure et l'autre dans une partie inférieure et diamétralement opposée à la précédente du cadre et que les deux lampes du deuxième groupe soient montées dans des par- ties diamétralement opposées et latérales dudit cadre0 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les organes de montage des lampes comprennent un anneau à la périphérie duquel les lampes sont espacées de 900 et qui est emboîte et retenu dans un logement annulaire réalisé dans la face intérieure du cadre, 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le circuit comprend un élément émettant un signal sonore, et un organe destiné à mettre en oeuvre ce dernier lorsque ltune des lampes est éclairée.