Brevet FR2294084A1 — publié le 19760709

La présente invention concerne des dispositifs de manoeuvre pour des gouvernes d'aéronefs. Il est connu de prévoir, dans des dispositifs de manoeuvre hydrauliques pour des gouvernes, d'aéronefs, un ensemble de vannes de réglage actionnées électriquement qui sont sensibles à des signaux d'entrée nominalement identiques pour commander l'application de signaux de servo-pression nominalement identiques à des éléments respectifs d'un ensemble d'organes de manoeuvre intermédiaires, les organes de manoeuvre intermédiaires étant couplés à une vanne de commande principale au moyen de laquelle un signal de pression de fonctionnement est appliqué à un organe de manoeuvre de sortie qui est connecté, en utilisation, à la gouverne de l'aéronef. Un desdits signaux d'entrée, la vanne de réglage sensible à ce signal, et un organe de manoeuvre intermédiaire associé, constituent ensemble un unique canal de commande.Un tel dispositif de manoeuvre est ainsi composé d'un ensemble de canaux de commande et les organes de manoeuvre intermédiaires sont couplés à la vanne de commande principale de telle manière que l'un quelconque desdits canaux de commande puisse actionner la vanne de commande principale, procurant ainsi un niveau de redondance qui permet aux signaux d'entrée, ou aux dispositifs associés, de manquer dans l'un ou plusieurs canaux. Il est également connu de prévoir des dispositifs de manoeuvre hydrauliques ayant deux alimentations de pression hydraulique nominalement identiques, une de ces alimentations étant connectée, à un instant quelconque, aux vannes de commande et à la vanne de commande principale. De tels dispositifs comprennent en outre un dispositif de commutation actionnable dans le cas d'une panne ds l'une des sources de pression hydraulique pour connecter 1 'autre source aux vannes de réglage et à la vanne de commande. Ces derniers dispositifs ont l'inconvénient qu'une panne du dispositif de commutation peut provoquer une panne du dispositif de manoeuvre tout entier. C'est un des buts de la présente invention de proposer, pour une gouverne d'aéronef, un dispositif de manoeuvre incorporant deux sources de pression hydraulique, et dans lequel un dispositif de commutation hydraulique n'est pas nécessaire, le dispositif étant capable de fonctionner de façon satisfaisante dans le cas de panne de (a) deux desdits canaux de commande, ou (b) d'une pression hydraulique, ou (c) d'une pression hydraulique et d'un canal de commande associé à l'autre pression hydraulique. Conformément à la présente invention, un dispositif de manoeuvre hydraulique pour une gouverne d'aéronef comporte un circuit de commande électrique sensible à un premier signal d'entrée de sélection de position pour délivrer six signaux de commande électriques nominalement identiques, six vannes de réglage respectivement sensibles auxdits signaux de commande électriques pour délivrer des signaux de servo-pression respectifs, six dispositifs d'actionnement intermédiaires sensibles aux signaux respectifs auxdits signaux de servo-pression, deux vannes de commande principales, un dispositif de couplage mécanique élastique-reliant entre eux lesdits organes de manoeuvre intermédiaires et lesdites vannes de commande, des moyens pour délivrer une première et une seconde pression hydraulique les trois premières desdites vannes de réglage et l'une desdites vannes de commande principales étant reliées à l'une desdites sources hydrauliques et les trois secondes desdites vannes de réglage et l'autre desdites vannes de commande principales étant reliées à l'autre desdites pressions hydrauliques, et un organe de manoeuvre de sortie sensible aux pressions en provenance desdites vannes de commande principales, ledit organe de manoeuvre de sortie étant relié, en utilisation, pour modifier la position d'une gouverne sur un aéronef. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de couplage mécanique élastique comportent un élément monté en vue d'un mouvement de pivotement autour d'un axe, un ensemble d'éléments en porte-à-faux élastiques fixés audit élément et s'étendant à partir de celui-ci radialement audit axe, et des moyens venant en contact desdites vannes de commande et actionnables par pivotement dudit élément pour actionner lesdites vannes de commande, les extrémités des éléments en porte-à-faux éloignées dudit axe coopérant avec lesdits organes de manoeuvre intermédiaires. Dans un autre mode de réalisation préféré, le circuit de commande comprend un circuit logique sensible aux positions desdits organes d'actionnement intermédiaires, pour délivrer une première indication lorsque la position actionnée d'un desdits organes de manoeuvre diffère sensiblement des positions actionnées du reste des organes de manoeuvre intermédiaires, et pour fournir une seconde indication lorsque les positions actionnées de deux desdits organes de manoeuvre intermédiaires diffèrent sensiblement de la position actionnée du reste desdits organes de manoeuvre intermédiaires. Un mode de réalisation de l'invention sera maintenant décrit à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés. - la figure 1 représente schématiquement un dispositif actionnant un seul canal, - la figure 2 représente schématiquement un dispositif actionnant des canaux multiples selon la présente invention, - la figure 3 représente un circuit logique de détection de panne constituant une partie du dispositif de la figure 2, - la figure 4 représente une variante de réalisation du circuit logique de détection de panne. Le dispositif à un seul canal représenté à la figure 1 possède un circuit de commande 10 qui est sensible au réglage d'un dispositif sélecteur Il pour délivrer un signal de commande électrique sur un fil 12 à un dispositif de servo-venne d'un type connu, référencé d'une manière générale en 13. Le dispositif de vanne 13 comprend une première vanne 14 qui est sensible à la grandeur et à la polarité du signal sur le fil 12 pour appliquer des signaux de pression de fonctionnement à une seconde vanne à tiroir 15. Le signal de pression de fonctionnement est prélevé d'une source 16 de pression hydraulique PS1. Le mouvement du tiroir 15 par les signaux de pression de fonctionnement précités se traduit par l'application de pression PSî aux éléments respectifs d'une paire de fils 17, 18. Un organe de manoeuvre hydraulique intermédiaire 19 comprend un plongeur de sortie 20 qui est déplaçable dans des directions opposées respectives par les signaux sur les fils 17, 18. Le plongeur 20 est couplé mécaniquement de façon élastique au tiroir 21 d'une vanne à tiroir de commande principale ZL La vanne 22 commande l'application de pression PS1 pour pousser l'élément de sortie 23 d'un vérin hydraulique à double effet 24 dans une direction choisie par le dispositif 11. L'élément de sortie 23 est connecté à une gouverne 25 d'un aéronef. Le signal sur le fil 12, le dispositif de vanne 13 et l'organe de manoeuvre 19 se combinent pour constituer un canal de commande 28. Un transducteur à déplacement linéaire 26 est sensible à la position de l'élément de sortie 23, et par suite de la gouverne 25, pour délivrer un signal de contre-réaction de position au circuit de commande 10. Le signal sur le fil 12 est ainsi un signal d'erreur de position et le dispositif de vanne 13 est tel qu'en l'absence d'un signal sur le fil 12, les deux fils 17, 18 sont isolés, bloquant I1 organe de manoeuvre intermédiaire 19 dans sa dernière position fixée. Un autre transducteur 27 est sensible à la position du plongeur 20 et délivre un signal de contre-réaction au circuit 10, ce dernier signal délivrant effectivement, d'une manière qui sera décrite, une indication d'une panne quelconque dans le canal de commande 28. Le dispositif à canaux multiples représenté à la figure 2 possède un circuit de commande 30 sensible au dispositif sélecteur 11. Le circuit 30 est agencé pour délivrer des signaux de commande nominalement identiques sur chacun des six fils 31, aux éléments respectifs de six canaux de commande 32, respectivement référencés A à F, dont chacun est identique au canal de commande 28 de la figure 1. Les canaux de commande A, B,- C sont alimentés en pression hydraulique PS7 à partir de la source 16. Les canaux de commande D,E,F sont alimentés par une autre pression hydraulique PS2, nominalement identique à partir d'une source 36. Les plongeurs 20 des canaux de commande 32 sont couplés mécaniquement de façon élastique par un dispositif 33 alune paire de vannes à tiroir de commande principale 34, 35, similaires à la vanne à tiroir 15 de la figure 1. Les vannes à tiroir 34, 35 sont respectivement alimentées par des pressions hydrauliques PS1 et PS2. Le dispositif 33 comporte un élément cylindrique 37 monté en vue d'un déplacement autour d'un pivot 38. Six bras en porte-à-faux 39 sont fixés de façon rigide à l'élément 37 et s'étendent radialement à partir de celui-ci. Les bras respectifs 39 sont réunis aux plongeurs 20 à des distances identiques de l'axe de pivotement de l'élément 37. Les bras 39 agissent ainsi, si l'élément 37 a son déplacement restreint, comme des ressorts rigides entre plongeurs 20 et l'élément 37. Les vannes de commande principales 34,35 sont sensibles au pivotement du dispositif 33 pour appliquer des pressionshy- drauliques PS1, PS2 à des paires respectives d'unités à piston et cylindre à double-effet 40, 41 disposées en tandem, qui forment ensemble un organe de manoeuvre principal pour la gouverne d'aéronef 25. Quatre transducteurs à déplacement 40 sont chacun sensibles à la position de la gouverne 25 pour délivrer des signaux de contre-réaction électriques nominalement identiques. Un type connu de circuit 43, de l'espèce couramment appelée contrôleur de vote, est sensible aux signaux provenant dee transducteurs 42, de façon à délivrer sur les fils, 44, six signaux de contre-réaction qui sont des moyennes pondérées des signaux de sortie en provenance des transducteurs 42. Ainsi, si l'un des transducteurs 42 est défectueux, de sorte que son signal de sortie diffère sensiblement des signaux de sortie des trois autres transducteurs,- le signal en provenance du transducteur défectueux aura un effet réduit sur le signal de contre-réaction sur le fil 44. Les signaux sur les fils 44 sont appliqués au circuit de commande 30, de sorte que les signaux sur les fils 31 soient effectivement des signaux d'erreurde position. Six transducteurs 45 à déplacement linéaire sont respectivement en contact des extrémités de bras 39 éloignées de l'élément 37, et ainsi délivrent des indications des positions actionnées des bras respectifs 39, et par suite des positions actionnées des plongeurs 20 des canaux de commande respectifs A à F. Comme représenté à la figure 3, le circuit de commande 30 comprend six circuits comparateurs 46 qui sont respectivement sensibles aux signaux provenant de paires de transducteurs adjacents 45, et délivrent des signaux sur les fils 47, 48, 49, 50, 51, 52, respectivement, lorsque les plongeurs 20 de paires de canaux de commande adjacents ont des positions actionnées sensiblement différentes.Les circuits comparateurs 46 sont agencés pour délivrer des signaux lorsque les différences entre les sorties de transducteurs adjacents 45 sont plus grandes que les différences qui pourraient être imputables à une "dérive" du circuit normale. Six portes ET à deux entrées 53 sont sensibles à des signaux sur les paires de fils 47 à 52, les sorties de ces portes ET 53 procurant les entrées d'une porte OU 54 à six entrées. La sortie de la porte OU 54 est reliée à un dispositif d'alarme 55, qui peut fournir une alarme visuelle ou acoustique. Une panne de l'un des canaux de commande A à F se traduira ainsi par un signal sur deux fils adjacents 47 à 52. Une des portes ET 53 sera actionnée et le dispositif 55 excité. Le dispositif 55 ne produira aucune indication du fait que plus d'un canal de commande est en panne. Le circuit de la figure 3 comprend toutefois, des éléments supplémentaires qui délivrent une telle indication. Trois portes ET 56, 57, 58 sont reliées comme représenté de façon à être sensibles à des signaux sur les fils 47, 49 et 51. Trois autres portes ET 59, 60, 61 sont reliées de façon à être sensibles aux signaux sur les fils 48, 50, 52. Les sorties des portes ET 56 à 61 procurent les entrées d'une porte OU 62.Le dispositif ?st tel qu'il y ait une sortie en provenance de la porte OU 62 seulement lorsque deux ou plusieurs des canaux de commande A à F ont mal fonctionné. Un signal de sortie en provenance de la porte OU 62 excite un dispositif d'alarme 63, identique au dispositif 55. Une panne de l'une des sources de pression hydraulique PSî, PS2 provoquera une panne des trois canaux de commande ali mentés par cette source de pression. Les deux dispositifs 55 et 63 seront ainsi excités. La figure 3 représente des éléments de circuit supplémentaires qui permettent un contrôle des trois canaux de commande associés à l'autre source de pression hydraulique. Une porte OU 64 a ses entrées reliées à des fils 50, 51 et une autre porte OU 65 a ses entrées connectées aux fils 47, 48.Deux commutateurs 66, 67 sont respectivement sensibles aux pressions PS1, PS2, de sorte quten l'absence de ces pressions, les commutateurs 66, 67 sont déplacés de les positions représentées, dans lesquelles la sortie de la porte OU 62 est reliée à un troisième dispositif d'alarme 68, vers leurs positions actionnées alternées. Dans la position alternative du commutateur 66, la dispositif 68 est connecté à une sortie de la porte OU 65. Dans la position alternative du commutateur 67, le dispositif 68 est relié à la sortie de la porte OU 64, pourvu que la pression PS1 soit présente. Ainsi, si par exemple, la pression PS2 tombe en panne, le dispositif d'alarme 68 devient sensible aux signaux sur les fils 50, 51, c'est-à-dire sensible à la panne de l'un quelconque des canaux de commande A,B,C. En utilisation, deux quelconques des organes de manoeuvre intermédiaires 32 peuvent déplacer l'élément 37 de façon suffisante pour actionner les vannes de commande principales 34, 35. Le dispositif continuera ainsi à déplacer la gouverne 25, meme dans le cas des trois canaux de commande inactifs dûs à une panne hydraulique, et l'un des autres canaux de commande étant inactif du fait 4'une panne électrique. Lorsqu'une "dérive" de tension de sortie acceptable en provenance -des transducteurs 45 est relativement importante, le circuit logique de la figure 3 peut ne pas fournir une indication de panne, même lorsque la partie d'un des transducteurs 45 sort d'une limite "panne" prédéterminée, puisque la différence entre le signal sur un canal en "panne" et le signal sur un canal adjacent ayant "dérivé" peut être insuffisante pour fournir une sortie de comparateur. Le circuit représenté à la figure 4 n'a plus cet inconvénient. Le circuit de la figure 4 possède des circuits comparateur 70 dont chacun est sensible aux signaux de sortie provenant de paires de transducteurs 45. Les circuits 70 sont actionnables lorsque les différences entre les signaux d'entrée des paires respectives dépassent le niveau de "dérive" acceptable, pour délivrer des signaux d'entrée à une porte OU 71 à neuf entrées. La sortie de la porte OU 71 est reliée à un dispositif d'alarme convenable 72. Un groupe 73 dmuit portes ET à deux entrées sont sensibles aux signaux sur des paires choisies d'entrées de la porte OU 72. Les sorties des portes ET 73 constituent les entrées d'une porte OU à huit entrées 74. La sortie de la porte OU 74 est reliée à un dispositif d'alarme convenable. Comme précédemment, une panne d'un des canaux de commande A à F provoquera l'excitation du dispositif 72, et une panne de deux ou plusieurs canaux A à F provoque l'excitation du dispositif 74. Le circuit de la figure 4 comprend également les portes 64, 65 les éléments de commutation 66, 67 et le dispositif 68, précédemment décrits à propos de la figure 3. La fonction de cette partie du circuit est la même que celle de la partie correspondante du circuit de la figure 3, et, dans le cas de panne d'une des sources de pression hydraulique, permet le fonctionnement des trois canaux de commande qui sont associés à l'autre source de pression à contrôler. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'actionnement hydraulique d'une gouverne d'aéronef, comportant un circuit de commande électrique sensible à un premier signal d'entrée de sélection de position pour délivrer six signaux de commande électriques nominalement identiques, six vannes de réglage respectivement sensibles auxdits signaux de commande électriques pour délivrer des signaux de servo-pression respectifs, deux vannes de commande principales, un dispositif pour additionner les effets desdits signaux de servo-pression pour actionner les vannes de commande principales, des moyens pour appliquer une première et une seconde pressions hydrauliques, les trois premières desdites vannes de réglage et l'une des vannes de commande principales étant connectées à l'une desdites pressions hydrauliques, et les trois autres vannes de réglage et l'autre vanne de commande principale étant connectées à l'autre pression hydraulique, et un organe de manoeuvre de sortie sensible aux pressions provenant desdites vannes de commande principales, ledit organe de manoeuvre de sortie étant relié, en utilisation, pour modifier la position d'une gouverne d'un aéronef, caractérisé en ce que le dispositif pour additionner les effets des signaux de servo-pression comprend six dispositifs de maneouvre intermédiaires, et un dispositif de couplage mécanique élastique déplaçable par chacun des dispositifs de manoeuvre intermédiaires de manière à actionner les deux vannes principales de commande. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe de manoeuvre de sortie comporte deux unités à piston et cylindre disposées en tandem et reliées entre elles pour se déplacer en~synchronisme, lesdites unités étant sensibles aux pressions provenant desdites vannes de commande principales respectives. 3) Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens sensibles à la position dudit organe de manoeuvre de sortie, pour délivrer un second signal d'entrée audit circuit de commande électrique. 4) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de couplage mécaniques comportent un élément monté à pivotement autour d'un axe, un ensemble d'éléments en porte-à-faux élastiques fixés audit élément et s'étendant depuis celui-ci radialement audit axe, et des moyens venant en contact desdites vannes de commande et actionnables par pivotement dudit élément pour actionner lesdites vannes de commande, les extrémités desdits éléments en porte-à-faux éloignés dudit axe coopérant avec lesdits organes de manoeuvre intermédiaires. 5) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit circuit de commande comporte un circuit logique sensible aux positions desdits organes de manoeuvre intermédiaires, pour fournir une première indication lorsque la position actionnée de l'un desdits organes de manoeuvre intermédiaires diffère sensiblement des positions actionnées des autres organes de manoeuvre intermédiaires, et pour fournir 'une seconde indication lorsque les positions actionnées de deux desdits organes de manoeuvre intermédiaires diffèrent sensiblement de la position actionnée du reste desdits organes de manoeuvre intermédiaires. 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de transducteurs sensibles aux positions desdits éléments en porte-à-faux pour délivrer un ensemble de troisièmes signaux d'entrée audit circuit de commande, et en ce que ledit circuit de commande comporte des circuits comparateurs qui sont sensibles aux signaux provenant de paires respectives desdits transducteurs pour délivrer des signaux audit circuit logique lorsque des paires adjacentes desdits organes de manoeuvre intermédiaires ont des positions actionnées différentes. 7) Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit circuit logique comporte des moyens sensibles auxdits signaux de servo-pression pour fournir une troisième indication lorsque l'un desdits signaux de servopression manque.