Brevet FR2413265A1 — publié le 19790727

La présente invention concerne la technique aéronautique, en particulier les systèmes et dispositifs de commande des appareils volants, et a notamment pour objet un dispositif pour supprimer automatiquement le roulis en cas de panne d'un réacteur et pour corriger-la trajectoire ou courbe de descente planée de l'appareil volant On contact déjà des appareils automatiques de glissement et les appareils automatiques de compensation de panne de réacteur (voir 11 ouvrage de FoI Skliansky "Pilotage de l'avion supersonique", Moscou, 1964, page 302) qui parviennent, grâce à leur grande rapidité, à braquer le gouvernail de direction et les ailerons dans le sens voulu pour supprimer le glissement et le roulis survenu. Ces dispositifs contiennent généralement un capteur sensible à la variation de l'angle de glissement (dans l'appareil automatique de glissement) ; des capteurs surveillant le régime de fonctionnement des réacteurs (dans l'appareil automatique de compensation de panne de réacteur) ; des dispositifs de commande (robinets) des mécanismes d'exécution comprenant des sources d'énergie ; et les commandes du gouvernail de direction et des ailerons. L'inconvénient de ces dispositifs connus consiste en ce qu'ils sont insérés dans le système de commande du gouvernail de direction et des ailerons. L'introduction de tels dispositifs à action unique, dans les voies principales de commande de l'appareil volant complique le système de commande et affecte sensiblement sa fiabilité. En outre, la présence de sources d'énergie autonomes assurant le fonctionnement des commandes du gouvernail de direction et des ailerons, et celle de l'équipement auxiliaire assurant le fonctionnement de la source-d'énergie, réduisent la fiabilité du fonctionnement des dispositifs destinés à supprimer le glissement et le roulis survenu. A cause de leur grande rapidité de fonctionnement, ces dispositifs exigent l'utilisation de commandes et de sources d'énergie de grande puissance dépassant considérablement celles qui sont nécessaires pour assurer le fonctionnement des voies principales de commande. Toute panne de la source d'énergie autonome entrasse inévitablement la défaillance de tout le dispositif. Afin d'augmenter la fiabilité de fonctionnement de tels dispositifs, il est nécessaire d'employer un montage complexe de doublage, ce qui, à son tour, complique tout le système de commande et augmente le poids de l'appareil volant. On connais un dispositif conçu pour accroître l'efficacité des ailerons en prélevant de l'air comprimé à partir des compresseurs des réacteurs de l'avion et en l'amenant par l'intermédiaire de buses directement le long de la surface supérieure de l'aileron se trouvant du même c8té que le réacteur arrêté (voir, par exemple, le brevet anglais NO 844520, cl. 4C1). Un inconvénient important de ce dispositif consiste en ce qu'il nécessite une consommation d'air élevée, entraînant une augmentation supplémentaire de la puissance du moteur, ou bien l'emploi de compresseurs autonomes auxiliaires ou de réservoirs d'air comprimé, ce qui conduit à un accroissement de la masse de l'appareil volant. Malgré la présence du dispositif permettant d'accroître l'efficacité des ailerons, la suppression du roulis se produit avec un retard parce qu'elle dépend de la réaction subjective du pilote. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients précités des systèmes connus de suppression du roulis d'un appareil volant, en mettant au point un dispositif assuré d'un fonctionnement rapide, sûr et stable améliorant la sécurité en vol et les caractéristiques d'atterrissage de l'appareil volant. On s'est proposé pour cela d'élaborer un système de variation des caractéristiques aérodynamiques de l'appareil volant sans compliquer les systèmes des voies principales de commande, système qui fonctionne soit automatiquement, au moment de l'apparition du roulis en cas de panne de l'un des réacteurs, soit manuellement, lors de l'atterrissage, pour corriger la trajectoire de descente planée, pour amortir la force portante et pour le freinage aérodynamique lors du roulement de l'avion. - Ce problème technique est résolu grâce à un dispositif pour supprimer le roulis d'un appareil volant, à nombre pair de reacteurs, en cas de panne de l'un desdits réacteurs, du type comprenant des capteurs de panne des réacteurs, et un circuit de commande comprenant une source d'alimentation, des robinets de commande et des moyens de commande des surfaces de gouverne, ledit dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comprend des intercepteurs montés sur les demi-ailes, et une commande individuelle pour chacun d'eux, branchée sur le circuit de commande par l'intermédiaire d'un robinet de commande relié fonctionnellement au capteur de panne du réacteur situé sur la demi-aile opposée à l'intercepteur considéré, tandis que ledit circuit de commande est relié à la source d'alimentation par l'intermédiaire d'un robinet de blocage commandé par un capteur du régime de décollage de l'appareil volant. Une telle solution technique permet de corriger d'une façon sûre et rapide le muslis de l'appareil volant en cas de panne de l'un des reacteurs, et ce, quelles que soient les réactions subjectives du pilote, en assurant ainsi une sécurité suffisante du décollage. Suivant un mode de réalisation de la présente invention, le dispositif caractérisé par le fait que le circuit de commande est réalisé sous forme d'une canalisation d'amenée d'air comprimé reliant la cavité du compresseur de chacun des réacteurs, par l'intermédiaire de soupapes de retenue et d'une conduite commune1 à des vérins pneumatiques en passant par un robinet pneumatique à actionnement mécanique relié au mécanisme de sortie des volets de l'appareil volant. Une telle solution technique ne complique pas le système des voies principales de commande, par exemple du gouvernail de direction et des ailerons, et n'affecte pas leur fiabilité. La mise en action du dispositif n'exige qu'une faible consommation d'air, dont le prélèvement aux compresseurs des réacteurs n'influe guère sur leur puissance. Ainsi on n'a plus besoin de prévoir des puissances supplémentaires importantes des réacteurs ou d'installer des compresseurs autonomes auxiliaires d'une grande puissance, ce qui se traduit par une réduction de la masse de l'appareil volant. En plus, une telle solution technique permet d'assurer une sécurité suffisante du vol de l'appareil volant, car, lorsque les volets relevés (escamotés), le robinet pneumatique à actionnement mécanique coupe l'accès de l'air comprimé au robinet de commande des vérins pneumatiques, en excluant ainsi le fonctionnement du dispositif au cas où un faux signal électrique apparaîtrait dans les circuits de commande des robinets précités. Suivant un autre mode de réalisation de la présente invention, le dispositif est caractérisé par le fait qu'on utilise, en tant que circuit de commande, le système hydraulique de l'appareil volant lui-même, dans lequel sont insérés des vérins hydrauliques, le robinet de blocage précité étant réalisé sous forme d'une valve électromagnétique. Une telle solution technique permet d'accroître la puissance des vérins de commande des intercepteurs tout en leur conservant des dimensions insignifiantes, ainsi que de diminuer le nombre de conduites auxiliaires, ce qui contribue à la réduction de la masse du dispositif et du volume qu'il occupe. En outre, l'insertion du robinet de blocage, réalisé sous forme dtune forme d'une valve électromagnétique, dans le circuit d'alimentation des vérins hydrauliques assure la protection contre un actionnement spontané du dispositif en cas de panne de ce dernier, et augmente en outre les possibilités fonctionnelles du dispositif considéré. Conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention, le dispositif est caractérisé par le fait que les capteurs de panne des réacteurs sont en liaison fonctionnelle -avec le robinet de blocage par l'intermédiaire d'un capteur du régime de décollage réalisé sous forme d'interrupteurs de fin de course de la position de décollage des leviers de commande des réacteurs. Une telle solution technique assure un fonctionnement plus sûr du dispositif au moment de l'apparition du roulis en cas de panne de l'un des moteurs lors du décollage de l'appareil volant. Conformément à un autre mode de réalisation, le dispositif est caractérisé par le fait que les capteurs de panne des réacteurs sont en liaison fonctionnelle avec le robinet de blocage par l'intermédiaire d'un capteur du régime de décollage réalisé sous forme d'interrupteurs de fin de course de la position de décollage des leviers de commande des réacteurs. Une telle solution technique assure un fonctionnement plus sûr du dispositif au moment de l'apparition du roulis en cas de panne de l'un des moteurs lors du décollage de l'appareil volant. Conformément à un autre mode de réalisation, le dispositif est caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif de commande manuelle des intercepteurs précités, réalisé sous forme d'un contacteur électrique dont les contacts normalement ouverts sont en liaison fonctionnelle, par l'intermédiaire d'un interrupteur de fin de course de la position d'atterrissage des volets, avec chacun des robinets de commande. Une telle solution technique assure une amélioration des caractéristiques d'atterrissage de l'appareil volant grâce à la correction de la trajectoire de descente planée, à l'amortissement de la force portante et aussi au freinage aérodynamique lors du roulement de l'avion. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description, qui va suivre, de différents exemples de réalisation non limitatifs illustrés par les dessins annexés dans lesquels - la figure I représente une vue schématique du dispositif pour supprimer le roulis d'un appareil volant, comportant une commande pneumatique conformément à l'invention - la figure 2 est une vue schématique du dispositif pour supprimer le roulis d'un appareil volant, comportant une commande hydraulique conformément à un autre mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif pour supprimer le roulis d'un appareil volant, montré sur la figure 1, comprend des conduites 1 reliant par l'intermédiaire de soupapes de retenue ou antiretour 2, les cavités en aval des compresseurs des réacteurs de gauche 3 et de droite 4 à une canalisation commune 5 d'amenée d'air comprimé. Cette dernière, au moyen d'un robinet de blocage réalisé sous forme d'un robinet pneumatique 6 à actionnement mécanique, raccordé à un mécanisme 7 de sortie (braquage) des volets, est reliée à des valves électropneumatiques 8 et 9 d'où partent les conduites 10 aboutissant à des vérins pneumatiques Il et 12. Un ressort 15 monté dans chacun des vérins pneumatiques Il et 12 met en mouvement un intercepteur 13 ou 14 respectif. Des capteurs centrifuges 16 associés respectivement de réacteurs de gauche 3 et de droite 4 sont connectés par des circuits électriques à des relais 17 et 18 assurant l'alimentation électrique des bobinages des valves électropneumatiques 8 et 9. Les intercepteurs 13 et 14, 22 et 23 constituent des surfaces de gouverne situées sur la surface supérieure de l'aile, le long de sa partie arrière. Les intercepteurs 13 et 14, 22 et 23 peuvent être disposés au-dessus des volets et au-dessus des ailerons. Dans le dispositif décrit, on peut utiliser des intercepteurs situés dans la partie des demi-ailes, au-dessus des ailerons, ainsi que des intercepteurs situés dans n'importe quelle partie de l'aile, le long de son envergure. Les intercepteurs 13 et 14, 22 et 23 peuvent entre montés spéclalement pour entre employés dans le cadre du dispositif de l'invention, mais on peut utiliser aussi les surfacesdb gouverne existant sur l'aile et destinées à d'autres usages. L'air comprimé prelevé en aval des compresseurs des réacteurs 3, 4 en marche est amené par les conduites 1, à travers les robinets de retenue 2 respectifs à la canalisation commune 5 et se trouve constamment en amont du robinet t > neu- matique 6 à actionnement mécanique, qui est raccordé au mécanisme 7 de sortie des volets. Lors de la sortie des volets (avant le décollage ou l'atterrissage), le robinet pneumatique 6 à actionnement mécanique laisse passer l'air cc En cas de panne du réacteur de gauche 3, le capteur centrifuge 16 surveillant le régime de fonctionnement-de ce réacteur envoie un signal au relais 17, qui ferme alors le circuit électrique alimentant l'enroulement de la valve électropneumatique 9. La valve 9 s'ouvre et laisse passer l'air comprimé vers le vérin pneumatique 11, ce qui fait dévier l'intercepteur 13 de la demi-aile de droite, en supprimant ainsi le roulis survenu. En cas de panne du réacteur de droite 4, le capteur centrifuge 16 surveillant le régime de fonctionnement de ce réacteur envoie un signal au relais 18. Ce relais ferme le circuit électrique alimentant le bobinage de la valve électropneumatique 8, qui laisse alors passer l'air comprimé vers le vérin pneumatique 12, ce qui fait dévier l'intercepteur 14 de la demi-aile de gauche, en supprimant ainsi le roulis survenu. Le relèvement (escamotage) des intercepteurs 13 et 14 est assuré par les ressorts 15 quand la pression d'air est évacuée à travers les valves électropneumatiques 8 et 9. Lors du relèvement des volets, le robinet pneumatique 6 coupe l'accès de l'air comprimé aux valves électropneumatiques 8 et 9, en empêchant ainsi le dispositif d'entrer en action pendant le vol de croisière en cas d'apparition d'un faux signal électrique. Le dispositif pour supprimer le roulis de l'appareil volant, montré sur la figure 2 comprend des vérins hydrauliques 19 et 20 dans lesquels sont montés des ressorts respectifs 21 et qui sont articulés par leurs tiges respectives aux intercepteurs correspondants 22 et 23, et par leurs corps, aux éléments de l'ossature d'aile de l'appareil volant. Les vérins hydrauliques 19 et 20 sont reliés par l'intermédiaire de valves électromagnétiques 24 et 25 (escamotage) et de sortie des intercepteurs 22 et 23, à une canalisation commune 26 d'amenée de fluide moteur à partir d'un système hydraulique 27 par l'intermédiaire d'une valve électromagnétique 28. Les bobinages des valves électromagnétiques 24 et 25 commandant le relèvement et la sortie des intercepteurs sont reliés par des circuits électriques : aux relais 29 et 30 qui, à leur tour, sont reliés par des circuits électriques aux capteurs 31 montés respectivement sur les réacteurs de gauche 32 et de droite 33 ; au relais 34 de découplage des circuits électriques ; et, par l'intermédiaire d'un capteur du régime de décollage, réalisé sous forme d'interrupteurs de fin de course 35 de la position de décollage des leviers de commande des réacteurs, au bobinage de la valve électromagnétique 28. Le bobinage de la valve électromagnétique 28 est relié par un circuit électrique au relais 34. Le relais 34 est relié par un circuit électrique, par l'intermédiaire du contact à fermeture d'un interrupteur de fin de course 36 de blocage dern-sortie des intercepteurs, par exemple en fonction de la position des volets, au contact à fermeture d'un contacteur électrique 37 de commande des intercepteurs, et par un autre circuit électrique (circuit électrique sans blocage), à un autre contact à fermeture du contacteur électrique 37. Au régime automatique de suppression du roulis le dispositif fonctionne comme suit. Au décollage, les interrupteurs de fin de course 35 de la position de décollage des leviers de commande des réacteurs se ferment. En cas de panne du réacteur 32 de gauche, le capteur 31 surveillant le régime de fonctionnement du réacteur envoie un signal au relais 29. Le relais 29 ferme les circuits électriques--alimentant dtune part le bobinage de la valve électromagnétique 28 d'amenée du fluide moteur du système hydraulique 27 à la canalisation commune 26, et d'autre part, le bobinage de la valve électromagnétique 25 commandant le relèvement et la sortie de lintercepteur 23. Les valves 28 et 25 s'ouvrent et le fluide moteur arrive sous pression dans le vérin hydraulique 19, qui fait alorscnévier l'intercepteur 23 de la demi-aile de droite, en supprimant ainsi le roulis survenu. En cas de panne du réacteur 33, le capteur 31 surveillant le régime de fonctionnement de ce réacteur applique un signal au relais 30. Le relais 30 ferme les circuits électriques alimentant, d'une part, le bobinage de la valve électromagnét q 28 d'amenée du fluide moteur du système hydraulique 27 dans la canalisation commune 26, et d'autre part, le bobinage de la valve électromagnétique 24 commandant le relèvement et la sortie de l'intercepteur 22. Les valves 28 et 24-laissent passer le fluide moteur sous pression vers le vérin hydraulique 20, qui fait dévier l'intercepteur 22 de la demi-aile de gauche, en supprimant ainsi le roulis survenu. Le relèvement des intercepteurs 22 ou 23 se fait par lés ressorts 21, le fluide moteur mtournant dans ce cas des cavités des vérins hydrauliques à la canalisation de retour du système hydraulique 27 à travers les valves 24 et 25 mises hors tension. En cas d'ouverture, ne serait-ce que d'un seul des interrupteurs de fin de course 35 de position de décollage des leviers de commande des réacteurs, le bobinage de la valve 28 se trouve désexcité, le fluide moteur venant de la canalisation commune 26 arrive dans la canalisation de retour du système hydraulique 27, et, sous l'action du ressort 21, l'intercepteur correspondant revient en position de relèvement. Au régime de commande- des intercepteurs en régime de vol plané (changement de la trajectoire de descente), le dispositif fonctionne comme suit. Lors de l'atterrissage, l'interrupteur de fin de course 36 de blocage de non-sortie des intercepteurs, par exemple en fonction de la position des volets, se ferme. A la fermeture du contacteur électrique 37 de commande des intercepteurs, le courant électrique appliqué au bobinage du relais 34 entraîne la fermeture des circuits électriques alimentant l'enroulement de la valve électromagnétique 28 d'amenée du fluide moteur du système hydraulique 27 à la canalisation commune 26, et en même temps, par l'intermédiaire des relais 29 et 30, les bobinages des valves électromagnétiques 24 et 25 commandant les vérins hydrauliques symétriques 19 et 20. Les valves 28, 24 et 25 laissent passer le fluide moteur sous pression vers les vérins hydrauliques 19 et 20, qui font alors dévier d'un angle déterminé les intercepteurs 22 et 23. A l'ouverture du contacteur électrique 37 commandant des intercepteurs, ou à l'ouverture de l'interrupteur de fin de course 36 de blocage de non-sortie des intercepteurs, les valves 28, 24 et 25 sont mises hors hors tension, le fluide moteur retourne des cavités des vérins hydrauliques 19 et 20, à travers les valves 24 et 25, à la canalisation de retour du système hydraulique 27, et les intercepteurs 22 et 23 reviennent en position relevée ou escamotée sous l'action des ressorts 21. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour supprimer le roulis d'un appareil volant, pourvu notamment d'un nombre pair de réacteurs, en cas de panne de l'un de ceux-ci, du type comprenant des capteurs de panne des réacteurs et un circuit de commande comprenant une source d'alimentation, des robinets de commande et des moyens de commande des gouvernes de l'appareil volant, caractérisé en ce qu'il comprend des intercepteurs qui sont montés sur les demi-ailes, et une commande individuelle pour chacun desdits intercepteurs, branchée sur ledit circuit de commande par l'intermédiaire d'un robinet de commande en liaison fonctionnelle avec le capteur de panne du réacteur monté sur la demi-aile opposée à l'intercepteur considéré, ledit circuit de commande étant relié à la source d'alimentation par l'intermédiaire d'un robinet de blocage commandé par un capteur du régime de décollage de l'appareil volant. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de- commande précité est réalisé sous forme dune canalisation (1, 5) d'amenée de l'air comprimé reliant l'enceinte du compresseur de chacun des réacteurs, par l'intermédiaire de soupapes de retenue respectives et d'une conduite commune à des vérins pneumatiques 11, 12 en passant par un robinet pneumatique à actionnement mécanique 6 relié au mécanisme de sortie des volets des ailes de l'appareil volant. 3. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que, en tant- que circuit de commande précité, on utilise le système hydraulique de l'appareil volant lui-même, dans lequel sont insérés des vérins hydrauliques 19, 20 le robinet de blocage précité étant réalisé sous forme d'une valve électromagnétique 28. 4. Dispositif conforme à l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que les capteurs 16, 31 de panne des réacteurs sont en liaison fonctionnelle avec le robinet de blocage 6, 28 par l'intermédiaire du capteur du régime de décollage, réalisé sous forme d'interrupteurs limiteurs ou de fin de course 36 de la position de décollage des leviers de commande des réacteurs. 5. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de commande manuelle des intercepteurs 13, 14, 22, 23, réalisé sous forme d'un contacteur électrique 37 dont les contacts à fermeture sont en liaison fonctionnelle, par ltintermédiaire d'un interrupteur de fin de course ou limiteur 36 de la position d'atterrissage des volets, avec chacun des robinets de commande 24, 25, 28.