Brevet FR2428567A1 — publié le 19800111

La présente invention concerne un équipement pour hélicoptères. Plus précisément, elle vise un dispositif permettant l'extension des capacités d'interventions et d'échanges à partir des hélicoptères. Actuellement, en effet, ces derniers n'agissent, dans leurs fonctions d'échanges, que par treuil ou échelle, à la verticale et au-dessous d'eux, le plus souvent hors de la vue directe du pilote. Un objectif de l'objet de la présente invention est de remédier à ces insuffisances, en étendant les capacités d'interventions et d'échanges des hélicoptères à des emplacements situés hors de la zone de projection verticale d'évolution des pales du rotor de l'appareil, dans le champ visuel du pilote. Un but de l'équipement revendiqué est, par exemple, de permettre une intervention ou un échange sur une paroi verticale, c'est à-dire hors de la zone de rotation de la voilure, telle que le sauvetage d'une personne se trouvant en danger sur une telle paroi (façade d'iueuble ou montagne). L'équipement selon l'invention est notamment remarquable en ce qu'il comprend X un chtssis porteur permettant sa fixation aux structures d'un hélicoptêre, une perche de longueur variable articulée sur ledit chtssis suivant des axes perpendiculaires, des moyens pour assurer le déploiement et la rentrée de ladite perche, et des moyens pour assurer son pivotement dans des plans perpendiculaires. Selon une autre caractéristique, ledit équipement comporte un bras articulé ê l'extrémité de ladite perche, avec une aptitude de pivotement d'une part, dans un plan vertical et, d'autre part, dans un plan perpendiculaire audit plan vertical. Selon une autre caractéristique, cet équipement comprend des moyens de débrayage du mécanisme assurant le pivotement de la perche extensible dans le plan vertical et/ou du mécanisme provoquant le pivotement de ladite perche dans un plan perpendiculaire. Ces caractéristiques et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en élévation d'un hélicoptère doté de l'équipement selon l'invention. Le tracé en traits fins continus illustre la perche extensible dans une position d'allongement possible, tandis que le tracé en traits fins interrompus représente le pivotement ascendant du bras en vue de présenter son extrémité de préhension à la portée du pilote ou d'un passager de l'appareil. La figure 2 est une vue de face de cet équipement en position rétractée et repliée. La figure 3 est une vue en plan dudit équipement dont on a supprimé les éléments supérieurs du chassies. La figure 4 est une vue schématique du système d'équilibrage dont est pourvu cet équipement. On se reporte auxdits dessins pour décrire un exemple de réalisation intéressant, quoique nullement limitatif, de l'équipement selon 1'invention. Suivant ce mode d'exécution, ledit équipement comprend un chtssis 1 agencé pour pouvoir titre fixé, de préférence de manière amovible, en 2, aux structures d'un hélicoptère, par exemple, audes- sous de ce dernier. Sur ce chtssis constitué par un ensemble de poutrelles et d'entretoises ajourées, est articulée, au moyen de deux axes perpendiculaires 3 et 4, une perche 5 dotée d'une longueur variable, laquelle peut entre formée par un certain nombre d'éléments de section circulaire, carrée, rectangulaire, ou autre, assemblés de manière télescopique, les uns dans les autres, ou de façon coulissante, les uns sur les autres, selon une construction connue en soi. Le déploiement de cette perche, d'une position retractée jusqu'* une position d'allongement partiel ou maximum, peut entre obtenu, soit par inertie, sous l'effet de son propre poids, lorsqu'elle est pivotée dans le sens descendant, soit par air comprimé ou autre fluide à l'aide d'un compresseur porté par le chassies ou par l'appareil, ou, encore, par tout autre système. Sa rétraction peut titre réalisée de toute manière convenable, par exemple au moyen d'un cible interne ou externe, s'enroulant sur un treuil manuel ou mécanisé porté par le chassis ou-par l'appareil et commandé ou non à partir de l'intérieur dudit appareil. L'axe horizontal 3 permettant le pivotement de la perche extensible dans le plan vertical est monté tournant dans les paliers 6a - 6b portés par le chassies 1. A l'une de ses extrémités, ledit axe porte un pignon 7 engrenant avec une vis sans fin 8 entrainée par un moteur électrique, hydraulique ou autre (non représenté) logé dans un carter 9 solidaire du chassis 1. Le moteur assure, par l'intermédiaire de la vis sans fin 8, du pignon 7 et de l'axe 3, le pivotement de la perche 5 dans le plan vertical. L'axe 4 perpendiculaire à l'axe 3 est avantageusement constitué par deux tourillons diamétralement opposés solidaires en rotation dudit axe 3 et montés dans des paliers portés par une chape 10 constituant l'extrémité asservie de la perche 5. Le pivotement de la perche 5 autour de l'axe 4 est, de manière intéressante, assuré par deux vérins îîa - 11b solidaires en rotation de l'axe 3 et dont la tige mobile prend appui contre l'un des bords longitudinaux de l'un des flasques de la chape 10. La perche 5 est ainsi articulée sur le chassies 1 avec une aptitude de pivotement dans le plan vertical et dans un plan perpendiculaire à ce dernier. Bien entendu, le pivotement de la perche 5 suivant des axes perpendiculaires pourrait entre obtenu de toute autre manière convenable, l'agencement qui vient autre décrit n'étant qu'un exemple intéressant de mise en oeuvre de l'invention. Sur l'extrémité mobile de la perche 5, est articulé un bras 12, au moyen d'un axe horizontal 13, de sorte que ledit bras peut titre pivoté dans un plan vertical. L'extrémité libre de ce bras repliable est munie d'un système de préhension avantageusement constitué par une pince d'accrochage 14, par exemple du type pince à linge, pouvant titre ouverte manuellement pour permettre le retrait ou l'accrochage de toute charge nécessaire. De mene, cette pince peut titre ouverte et fermée, par exemple électromécaniquement, à patir de l'appareil, pour déposer une charge. L'extrémité mobile de la perche constituée par l'extrémité libre du bras 12 peut titre équipée de divers appareils ou accessoires, en fonction de la nature des utilisations ou interventions. Elle peut, par exemple, être munie - d'un système de communication phonique - d'un harnais pourvu d'un dispositif d'accrochage - d'un outil de percussion (pour briser les vitres d'un immeuble); - d'une élingue (pour passage d'un câble entre bateaux) - etc... Le bras 12 est aussi articulé autour d'un axe 15 perpendiculaire à l'axe 13 et son pivotement autour dudit axe 15 est, par exemple, assuré au moyen d'un levier mobile 16 porté par le châssis 1 et dont l'extrémité se loge dans une gorge 12a que présente l'extrémité postérieure dudit bras, lorsque ce dernier se trouve en position repliée. L'extrémité postérieure asservie dn bras 12 porte un secteur denté 17 venant en prise, lorsque la perche retractée est rabattue sous la structure horizontale du chasses 1, avec un pignon 18 entrainé par un moteur électrique, hydraulique ou autre 19 porté par ledit chtssis. On décrit ci-après un exemple d'utilisation et de fonctionnement de cet équipement. Avant l'intervention, l'équipement est fixé sous l'hélicoptère en position rétractée et repliée (figure 2 et tracé en traits forts de la figure 1) dans laquelle le bras 12 se trouve ramené au-dessous de la perche 5 rétractée, cette position pouvant titre celle adoptée durant le parcours de l'appareil jusqu'au lieu d' intervention. On procède au chargement de la pince 14 et l'appareil peut se transporter jusqu'au lieu d'intervention oh il se pace en vol stationnaire. La perche 5 est alors pivotée vers le bas, au moyen de la vis sans fin 8, du pignon 7 et de l'axe 3. Dans un premier temps, le bras 12 libéré de l'engrènement constitué par son secteur 17 et le pignon moteur 18, se place dans une position de tendance verticale par rotation par inertie autour de l'axe 13. Durant son pivotement, la perche 5 se déploie grtce aux moyens d'allongement retenus lesquels, s'ils sont basés sur l'inertie, seront néanmoins contenus et controlés par l'ensemble cible et treuil de repliement du bras (non représenté). il en serait de stee si l'on utilisait tout autre moyen de déploiement tel que l'air comprimé0 Ce coatrtle par le câble de repliement permet également d'adapter la longueur utile de la perche. L'extrémité chargée de la perche peut donc entre amenée à la position d'échange voulue (par exemple position P sur une façade verticale F représentée à la figure 1), en déployant la perche i la longueur nécessaire et en lui donnant l'orientation souhaitable d'une part, au moyen de la vis sans fin 8 et du pignon 7 et, d'autre part, par l'intermédiaire des vérins lia - 11b, cette manoeuvre étant dirigée par le pilote de l'hélicoptère ou par un autre opérateur embarqué dans ce but. Après réalisation de l'échange, la perche 5 est rétractée par exemple à l'aide du cible et du treuil prévus à cet effet. Simultanément, cette dernière est ramenée au-dessous de l'appareil par l'intermédiaire de la vis sans fin 8 et du pignon 7, et, si nécessaire, des vérins lia - îlb. A la fin de son pivotement autour de l'axe 3, le secteur denté 17 solidaire de ltex- extrémité postérieure du bras 12 bute sur le pignon 18, ce contact pouvant titre utilisé, de toute manière connue pour commander l'arrtt du moteur d'entrainement de la vis sans fin 8 et la mise en marche du moteur assurant le repliement du bras 12 au-dessous de la perche retractée, ledit bras pivotant dans le plan vertical autour de l'axe 13. Si une nouvelle charge a été accrochée à la pince 14, l'extrémité libre du bras 12 peut titre amenée latéralement, par pivotement dudit bras autour de l'axe 15 sous l'action du levier 16, puis élevée à la portée du pilote de l'hélicoptère ou d'un assistant embarqué (comme le montre le tracé en traits fins interrompus de la figure 1), par le pivotement supplémentaire du bras autour de l'axe 13, par l'intermédiaire du pignon moteur 18 et du secteur denté 17. La charge C peut titre directement suspendue à la pince 14 ou accrochée à l'extrémité d'un câble 20 porté par ladite pince, ledit cible s'enroulant sur un treuil 21 monté sur l'appareil ou installé sur le chassis 1. Divers moyens ont été prévus pour assurer la sécurité du pilote et des passagers des hélicoptères, ainsi que la sauvegarde du matériel, dans les situations critiques susceptibles de se présenter. En cas de surcharge s'appliquant à l'extrémité de la perche, par exemple consécutive à un heurt, un dispositif de débrayage connu en soi, fonctionnant automatiquement ou commandé manuellement et représenté schématiquement par la référence 22 aux figures 2 et 4, permet de désolidariser instantanément l'axe 3 et le pignon 7 en rotation, de sorte que la perche puisse librement pivoter autour dudit axe. il est aussi possible, par le recul des vérins îîa - 11b de rendre la perche libre en rotation autour de l'axe 4. On a également prévu la possibilité de larguer tout ou partie de la perche au moyen d'un boulon explosif ou autrement, en cas de coincement de cette dernière. Ainsi, comme illustré aux figures 1 et 2, un boulon explosif 23 peut titre logé dans le bras 12 de manière à permettre de larguer la partie terminale de la perche constituée par ledit bras, à partir de l'appareil ou non. Cette possibilité de largage peut entre étendue à la totalité de l'équipement. On prévoit, de mise, an dispositif de sectionnement du cible 20 en cas de coincement de ce dernier. Dans ce cas, la perche pourra titre rééquipée rapidement, par exemple en accrochant un harnais i la nouvelle extrémité. On peut également fixer une ou plusieurs poignées (par exemple du type "trapèze" comprenant une boucle avec coulisseau) pour un sauvetage direct, en utilisant seulement, la pince 14. Dans ce cas, la perche sera immédiatement placée en pivotement libre sur ses axes 3 et 4, dès la fin de la première phase de la récupération, la charge humaine pouvant dès lors titre aisément dépo sée au sol. Rien ne s'oppose au repliement de la perche lorsque son extrémité touche le sol et l'effet sur l'appareil est négligeable compte tenu de la construction télescopique ou coulissante de ladite perche. D'autre part, le dispositif de commande de l'équipement selon l'invention est conçu de manière qu'en cas de rupture ou de panne de son système d'alimentation, l'interruption de l'alimentation dudit dispositif provoque automatiquement le débrayage de l'axe 3 et le recul des vérins lia - lîb, de sorte que la perche étant alors libre en rotation, l'appareil pourra se poser sans problème avec un mouvement de déplacement de tendance avant ou arrière lorsque 1' extrémité inférieure de ladite perche touchera le sol. L'équipement revendiqué comprend encore des moyens pour l'équi- librage automatique de la perche lors de son- déploiement et lors de son pivotement vertical ou latéral. En effet, au fur et à mesure que la perche se développe, en pivotant autour de ses axes 3 et 4, elle entraine un déséquilibre de l'appareil ; ces moyens d'équilibrage ont donc pour but de contrebalancer automatiquement le déplacement du centre de gravité de l'appareil dt au déplacement de la masse de ladite perche et de sa charge utile, sans que le pilote ait une correction à apporter pour stabiliser l'appareil. Ces moyens comprennent, par exemple, un palpeur taré ou capteur de force 24 disposé en bout de la vis sans fin 8 et qui enregistre, sous forme d'effort, le couple imposé par le pignon 7 sur ladite vis sans fin. Ce capteur de force déclenche le déplacement d'un contrepoids ou masse d'équilibrage 25 dans un sens opposé à la direction dans laquelle se déploie la perche. Une liaison électromécanique trans forme l'information enregistrée par le capteur de force 24 en déplaçant la masse d'équilibrage 25 i la position d'équilibre correspondante ; le déplacement de ladite masse pouvant entre obtenu par un système cable-moteur électrique, ou autre, et si nécessaire, se prolonger sons les structures de l'appareil, en direction de la queue de son fuselage. Ces moyens peuvent également agir comme limiteur de couple et servir, le cas échéant, à assurer conjointement le débrayage de l'axe 3. Ainsi, une poussée de x kg due au pivotement de la perche entra$ne un déplacement de x cm du contrepoids 25 assurant l'équilibrage automatique de l'appareil, tandis qu'une poussée de y kg, trop forte, déclenchera le débrayage de l'axe 3. Les vérins lia - îîb assurant la rotation de la perche autour de l'axe 4 peuvent également titre couplés avec des palpeurs ou capteurs de force limiteurs de couple du mtme type. On conçoit que l'équipement selon l'invention est susceptible de multiples applications. I1 peut titre utilisé efficacement pour le sauvetage ou l'assistance de personnes se trouvant en danger ou en difficulté sur une paroi rocheuse verticale ou dans l'embrasure d'une fenêtre à un niveau élevé d'un immeuble de grande hauteur (passage d'un harnais accroché à l'extrémité d'un cible, de médicaments ou de matériels, échanges phoniques, etc...). il peut également être employé pour des échanges phoniques avec des opérateurs travaillant sur des parois verticales de grande hauteur, pour leur transmettre ou recueillir d'eux divers objets, ou informations, etc.0. L'intértt et les avantages de l'équipement pour hélicoptère selon l'invention ressortent bien de la description qui précède et des dessins annexés. Celui-ci, en rendant tout azimut la possibilité d'interventions et d'échanges par hélicoptère, offre de plus l'avantage que ces interventions et échanges peuvent s'effectuer dans le champ visuel du pilote, c'est- & dire dans les meilleures conditions possibles de sécurité, de précision et de rapidité. Entrent également dans le cadre du présent brevet, les modifications ou substitutions susceptibles d'!tre apportées, par l'home de l'art, & l'équipement décrit et qui, sans en altérer les caractéristiques originales, nten seraient que de simples équivalents techniques. REVENDICATIONS 1. - Equipement pour hélicoptères, caractérisé en ce qu'il com porte : un chassies apte & entre fixé, de préférence de manière amovible, sur les structures d'un hélicoptère, par exemple audessous de ce dernier ; une perche de longueur variable portée par ledit chassies ; et des moyens pour assurer le déplacement et la rétraction de ladite perche. 2. Equipement pour hélicoptères, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la perche extensible est articulée sur ledit chassies avec une aptitude de pivotement dans le plan vertical, et en ce qu'il comporte des moyens permettant d'assurer ce pivotement. 3. - Equipement pour hélicoptères selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens assurant le pivotement de la perche extensible dans le plan vertical comprennent un axe solidaire en rotation de l'extrémité asservie de ladite perche, un pignon monté sur cet axe et une vis sans fin en prise avec ledit pignon et entrainée par un moteur installé sur le chassies. 4. - Equipement pour hélicoptères selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite perche est articulée sur ledit chassies avec une aptitude de pivotement dans un plan perpendiculaire au plan vertical et en ce qutil comporte des moyens permettant d'assurer ce pivotement ; ces moyens comprenant, par exemple, deux vérins agissant sur le bord d'une chape constituant l'extrémité asservie de la perche et dans les flasques de laquelle tourillonne l'axe perpendiculaire à l'axe du pivotement vertical et solidaire en rotation de ce dernier. 5. - Equipement pour hélicoptères selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de débrayage du mécanisme assurant le pivotement de la perche dans le plan vertical et/ou du mécanisme provoquant le pivotement de ladite perche dans un plan perpendiculaire. 6. - Equipement pour hélicoptères selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un bras muni d'une extrémité de préhension et articulé à l'extrémité mobile de la perche, avec une aptitude de pivotement dans le plan vertical, et des moyens permettant d'assurer le pivotement de ce bras ; ces moyens étant, par exemple, constitués par un secteur denté solidaire de l'extrémité postérieure dudit bras et par un pignon engrènant avec ledit secteur et entrainé par un moteur installé sur le chtssis. 7. - Equipement pour hélicoptères selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite extrémité de préhension est constituée par une pince susceptible autre ouverte ou fermée manuellement ou à distance. 8. - Equipement pour hélicoptères selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit bras est également articulé à l'extré- mité mobile de la perche avec une aptitude de pivotement dans un plan perpendiculaire au plan vertical, et en ce que ledit équipement comporte des moyens permettant d'engendrer ce pivotement ; ces moyens étant, par exemple, constitués par un levier mobile porté par le chassies et venant en prise, lorsque la perche est rétractée et rabattue sous ledit chassies, avec l'extrémité postérieure du bras agencée pour autoriser son entrainement par ledit levier. 9. - Equipement pour hélicoptères selon l'une des revendications 1, 2 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'Fquili- brage automatique de l'appareil, lors des mouvements d'allongement ou de rétraction de la perche, et/ou lors de ses déplacements verticaux et latéraux. 10. - Equipement pour hélicoptères selon les revendications 3 et 9, caractérisé en ce que lesdits moyens d'équilibrage comprennent des capteurs de force ou des palpeurs tarés équipant ladite vis sans fin et commandant le déplacement d'un contrepoids.