Brevet FR2500537A1 — publié le 19820827

La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour inverseur de poussée associé à un moteur à réaction d'aéronef. On sait que les inverseurs de poussée sont munis de dis- positifs de sécurité visant à rendre une éventualité de fonctionnement intempestif aussi faible que possible. Néanmoins, compte-tenu de la situation dangereuse qui pourrait être créée, notamment lors d'un déploiement accidentel en vol normal, les règlements imposent en général un dispositif complémentaire qui a pour but de mettre automatiquement le moteur incriminf au ralenti. Dans les dispositifs connus, c'est le déplacement d'un élément essentiel de l'inverseur, par exemple le déploie- ment ou l'escamotage d'un des obstacles déviant le jet du moteur, qui est utilisé pour commander la ré- duction des gaz par un système de câblerie, de tringlerie souple ou articulée, ou par toute autre liaison méca- nique appropriée entre ledit obstacle et la commande des gaz. Ces systèmes connus peuvent être considérés comme relati- vement simples et sûrs, mais ils présentent le défaut important de n'intervenir qu'au cours du fonctionnement intempestif de l'inverseur, et jamais avant. Ils ne sup- priment donc pas la phase initiale la plus critique de l'incident, pendant laquelle peut s'établir presqu'ins- tantanément une force de contre - Doussée contraire à la demande du pilote. En outre,lorsque le dispositif a fonctionné, il s'écoule encore plusieurs se- condes avant que son effet se fasse sentir, période qui est nécessaire au moteur pour perdre progressivement son régime après que la commande des gaz en ait transmis l'ordre. -2- En vue de remédier à ce défaut, le dispositif de réduc- tion automatique des gaz faisant l'objet de l'invention est mis en action non pas mécaniquement par le déplace- ment d'un obstaclede l'inverseur, mais hydrauliquement, pneumatiquement, et/ou électriquement, suivant le type de commande utilisé par l'inverseur considéré, dès ré- ception d'un signal approprié constatant une anomalie susceptible de conduire à un fonctionnement intempestif. Un "signal approprié" - qui peut varier d'un zystème d'in- verseur à un autre - est avantageusement déduit du mau- vais positionnement d'au moins un des deux systèmes de verrouillage indépendants que comportent, suivant les règles de l'art, le plus grand nombre des inverseurs con- nus. De la sorte, le pilote sera averti par la réduction automatique des gaz du danger potentiel existant et il pourra prendre, suivant les informations complémentaires disponibles et suivant la phase de vol pendant laquelle se produit l'incident, toutes décisions utiles. A cette fin, selon l'invention, le dispositif de sécuri- té destiné à réduire automatiquement les gaz d'un moteur à réaction d'aéronef pourvu d'un inverseur de poussée, en cas de fonctionnement intempestif de celui-ci, ledit inverseur de poussée comportant au moins un obstacle action- né par un mécanisme pour pouvoir occuper soit une posi- tion repliée, soit une position déployée et des moyens commandés de verrouillage dudit obstacle dans sa position repliée, est remarquable en ce qu'il com- porte des moyens destinés à détecter la position d'au moins un organe mobile desdits moyens de verrouillage et à commander des moyens de réduction des gaz lorsque ledit organe tend à s'écarter de sa position de verrouil- lage, sans qu'aucun ordre dans le sens du déploiement n'ait été donné par le pilote de l'aéronef. Aussi, il est possible de commencer à combattre les effets -3- d'un fonctionnement intempestif de l'inverseur de poussée, avant le déplacement des obstacles de celui-ci. De préférence, en cas de position anormale dudit organe, lesdits moyens de détection agissent de plus tout de suite sur le mécanisme d'actionnement de l'obstacle pour le commander dans le sens du repliement. Ainsi, le signal des moyens de détection est utilisé pour actionner automatiquement l'inverseur dans le sens de son maintien en position escamotée (jet direct). Les moyens de réduction des gaz étant avan- tageusement actionnés (par exemple hydrauliquement) à partir de la ligne commandant l'escamotage, sont ainsi activés chaque fois que cette ligne est sous pression, ce qui se produit non seulement automatiquement dans le cas de mauvais fonctionnement considéré ci-dessus, mais également dans chaque cas d'escamotage normalement com- mandé par le pilote. Un avantage supplémentaire important résultant de cette réalisation particulière consiste en ce que la commande des gaz est maintenue au ralenti tant que l'escamotage normal n'est pas complètement effectué, interdisant ainsi une remise des gaz prématurée. On sait qu'un certain nombre d'incidents, dont certains catastro- phiques, ont justement été provoqués par une remise des gaz intervenant au cours de l'escamotage et en interdi- sant le déroulement normal. Par un dimensionnement approprié des moyens commandant la réduction des gaz (par exemple vérin), il est possible de doser la force avec laquelle la manette des gaz est ramenée au ralenti. Trop faible, elle serait inefficace. Elle ne doit pas non plus être assez Zorte pour échapper à tout contrôle du pilote, comme c'est le cas des systèmes mé- caniques actuels. Dans au moins un cas connu, un système -4- de réduction des gaz à commande mécanique a provoqué un déplacement de la manette tellement brutal que le pilote en eut le poignet brisé, ce qui contribua peut-être au développement catastrophique de l'incident, au lieu de l'atténuer. Aussi, suivant l'invention,la force avec laquelle les moyens de réduction des gaz agissent sur la manette est suffisante pour ne pas passer inaperçue par le pilote. Suivant les cas, elle peut être dosée pour être légèrement supérieure ou inférieure à la force pouvant être exercée par le pilote sur ladite manette en opposition à la réduction automatique des gaz. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre, en perspective, la partie arrière d'un avion, avec moteur central, pourvu d'un inverseur de poussée à portes. La figure 2 montre en persoective du dessous, un dispo- sitif pour le verrouillage hydraulique des portes de l'inverseur en position repliée. La figure 3 est une coupe longitudinale schématique du dispositif de verrouillage hydraulique de la figure 2. La figure 4 montre schématiquement un mode de réalisa- tion du système de verrouillage selon l'invention. La figure 5 est une vue selon la ligne V-V de la figure 4. La figure 6 montre, à plus grande échelle, le dispositif de verrouillage du mode de réalisation de la figure4 Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La partie arrière 1 d'avion montrée en perspective par la figure 1 comporte un moteur central 2, pourvu d'un inverseur de poussée comportant deux portes d'inversion 3 et 4 identiques, articulées autour d'un axe vertical disposé en aval de la tuyère de fan du moteur 2. A cet effet, les portes d'inversion 3 et 4 comportent à leur partie supérieure, des ferrures d'articulation 5 et 6 respectivement, et, à leur partie inférieure, des ferrures d'articulation 7 et 8 respectivement. Les ferrures d'articulation supérieures 5 et 6 des portes 3 et 4 sont articulées à l'extrémité arrière 9 du corps d'un vérin hydraulique de commande à double-corps 10, tandis que les ferrures d'articulation inférieures 7 et 8 desdites portes sont articulées à l'extrémité arrière il d'un dispositif hydraulique de verrouillage 12. Le vérin de commande 10 et le dispositif de verrouillage 12 se trouvent diamétralement opposés et ils sont fixés sur le canal de fan 13 du moteur 2. A cet effet, le cadre ar- rière 14 de ce canal de fan comporte une ferrure d'atta- che supérieure 15, à chapeau 16, pour la fixation du vérin de commande 10 et une ferrure d'attache inférieure 17, à chapeau 18, pour la fixation du dispositif de verrouillage 12. Ainsi, le vérin de commande 10 et le dispositif de verrouillage 12 sont directement montés sur le cadre ar- rière 14. De plus, les ferrures 15 et 17 sont fixées éga- lement au cadre 19 précédant le cadre 14, par l'intermé- diaire de longerons 20 et 21 respectivement. -6- On voit qu'ainsi les extrémités arrière 9 du corps de vérin 10 et 11 du dispositif de verrouillage 12 peuvent jouer respectivement le rôle de support de pivot supé- rieur et inférieur des portes 3 et 4, par rapport au canal de fan 13. Les ferrures d'articulation 5et 6 sont articulées sur l'extrémité arrière 9 du corps du vérin par l'intermédi- aire d'axes 22 et 23 respectivement, tandis que les fer- rures d'articulation 7 et 8 sont articulées sur l'extré- mité arrière il au moyen d'axes 24 et 25 respectivement. Des bielles de commande 10 A et 1OB sont prévues entre le piston du vérin 10 et les ferrures 5 et 6. Les figures 2 et 3 illustrent plus en détail le disposi- tif de verrouillage hydraulique 12 des portes 3 et 4 en position repliée. Ce dispositif de verrouillage 12 comporte un corps cylin- drique 26 à l'extrémité libre duquel est disposée l'ex- trémité d'articulation 11 des portes 2 et 3. A son autre extrémité, le corps cylindrique 26 comporte un épaulement 27 destiné à coopérer avec le chapeau 18 de la ferrure de fixation 17. Sur le corps 26, sont articulés deux crochets latéraux 28 et 29, diamétralement opposés et éventuellement pourvus de dents de sécurité 28a et 29a, respectivement, à leur extrémité. Ils peuvent pivoter au- tour d'axes 30 et 31, orthogonaux à la direction longi- tudinale du corps 26. A l'intérieur de ce dernier est logé un vérin hydraulique 32, susceptible d'être alimen- té par un conduit 33. Le cylindre 34 du vérin 32 est fi- xé par rapport au corps 26, tandis que le piston 35 est C0537 -7- chargé par un ressort 36. Lorsque les portes 3 et 4 sont repliées, les crochets 28 et 29, sous l'action du ressort 36 sont en prise avec des axes 37 et 38, solidaires des ferrures d'articulation 7 et 8, respectivement et verrouil- lant ainsi lesdites portes en position repliée. Le piston 35 est solidaire d'une queue de piston 39, en prise avec les talons des crochets 28 et 29. Lorsqu'un fluide hydraulique est admis dans le conduit 33, le piston 35 est repoussé à l'encontre de l'action du res- sort 36 (vers la droite de la figure 3) et les crochets 28 et 29 tendent à basculer dans le sens de la libération des axes 37 et 38. Si à ce moment, les portes 3 et 4 sont prêtes pour leur déploiement, alors les crochets 28 et 29 basculent en libérant lesdits axes 37 et 38. On peut ensuite déployer les portes 3 et 4 par action dudit vé- rin 10, pour les amener en position déployée comme sur la figure 1. Au repliement des portes 3 et 4, les axes 37 et 38 vien- nent s'encliqueter automatiquement derrière les crochets 28 et 29. Comme le montre la figure 4, au moins l'un des crochets 28 et 29 est palpé par un micro-interrupteur 40, disposé en série dans le circuit d'alimentation électrique d'un relais 41, commandant lui-même une électrovanne 42 par l'intermédiaire d'un dispositif logique 43. Le dispositif logique 43 comporte au moins deux entrées, dont l'une 43a reçoit le signal du micro-interrupteur 40 et l'autre 43b reçoit un signal concernant la commande volontaire de l'ouverture de l'inverseur. Le dispositif 43 n'ouvre l'électrovanne 42 que s'il reçoit simultanément le signal du micro-interrupteur 40 et un signal (ou une absence de signal) montrant que l'ouverture de l'inverseur n'est pas demandée. L'électrovanne 42 est disposée sur une conduite -8- hydraulique 44, susceptible lorsqu'elle est alimentée, à partir d'une source de fluide 45 non-représentée, de commander le vérin 10 dans le sens de la rétraction des portes 3 et 4. Par ailleurs, en aval de l'électrovanne 42, la conduite hydraulique 44 comporte une dérivation 46 susceptible d'alimenter un vérin 47, agissant sur le boitier 48 de contrôle des gaz. De préférence, une liai- son mécanique 49 du type souple est prévue entre le vé- rin 47 et le boitier 48, de sorte qu'il est possible 1o d'installer ces deux éléments à tout emplacement appro- prié de la nacelle du moteur. Par ailleurs, par une liaison 50, le boitier 48 est relié à la manette des gaz 51, e la disposition du pi- lote. Pour des raisons de clarté, on n'a pas représenté sur la figure 4 les lignes hydrauliques de retour à la bache. Lorsque le crochet 28 ou 29, surveillé par le micro-in- terrupteur 40 est normalement verrouillé, ce micro-inter- rupteur est ouvert. Il ne se passe donc rien. En revanche, dès que ce crochet bascule accidentellement c'est-a-dire pour une autre cause que celle résultant d'une ouverture volontaire des portes de l'inverseur, le signal correspondant apparait sur l'entrée 43a du dispo- sitif logique 43. Comme par hypothèse, sur l'entrée 43b est présent un signal indiquant que l'ouverture volontai- re n'est pas demandée, le dispositif 43 ouvre l'électro- vanne 42. Celle-ci alimente le vérin 10 dans le sens du repliement des portes 2 et 3, et le vérin 47 dans le sens de la réduction des gaz. La liaison 50 ramène la manette des gaz 51 du pilote dans la position "gaz réduits" cor- respondante. On conçoit aisément qu'un système semblable peut être prévu pour un éventuel dispositif de verrouillage de por- -9- tes en position ouverte. Bien entendu, on pourrait prévoir un micro-interrupteur associé à chaque crochet 28 et 29 du vérin de verrouil- lage 12. Dans ce cas, les micro-interrupteurs seraient disposés en parallèle et/ou en série pour l'alimentation du relais 41, suivant la disposition desdits micro-interrupteurs et l'analyse de détection de panne que l'on désire. De même, on peut prévoir plusieurs vérins de verrouillage 12, au moins un micro-interrupteur 40 étant associé à chacun d'eux. Par exemple, sur la figure 4, on a repré- senté un second vérin de verrouillage 12' (mais non son micro-interrupteur associé). La figure 6 montre une variante de réalisation du vérin de verrouillage 12 et illustre la disposition du micro- interrupteur 40. Dans ce mode de réalisation, les crochets 28 et 29 traversent des ouvertures 52 de la paroi des portes 3 et 4 pour venir s'accrocher à l'intérieur de celle-ci, un logement spécial 53 ou 54 étant prévu pour les dents de sécurité 28a et 29a. Le ou les micro-interrupteurs 40 sont rendus solidaires du vérin de verrouillage 12 et palpent par leur contact mobile 55 le crochet 28 (ou 29) auquel il(s) est(sont) associé(s). -10- REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1.- Dispositif de sécurité destiné à réduire automati- quement les gaz d'un moteur à réaction d'aéronef pourvu d'un inverseur de poussée, en cas de fonctionnement intempestif de celui-ci, ledit inverseur de poussée comportant au moins un obstacle de déviation de jet actionné nar un mécanisme pour pouvoir occuper soit une position repliée, soit une position déployée et des moyens commandés de verrouillage dudit obstacle dans la position repliée, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (40) destinés à détecter la position d'au moins un organe mobile (28, 29) desdits moyens de verrouillage (12) et à commander des moyens (47) de réduction des gaz lorsque ledit organe (28,29) tend à s'écarter de sa position de verrouillage sans qu'aucun ordre dans le sens du déploiement n'ait été donné par le pilote de l'aéronef. 2.- Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dès déplacement intempestif dudit organe (28,29) hors de sa position de verrouillage,lesdits moyens de détection (40) agissent tout de suite sur le mécanisme d'actionnement (10)de l'obstacle (3,4) pour le commander dans le sens du repliement. 3.- Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de réduction de gaz (47) et le mécanisme d'actionnement (10) de l'obstacle (3,4) sont alimentés en parallèle par la même source d'énergie (45), sous la dépendance desdits moyens de détection (40). 4.- Dispositif de sécurité selon la revendication 3, dans lequel les moyens de réduction de gaz (47) et le méca- nisme d'actionnement (tl0) de ltobstacle sont des vérins hydrauliques, 11- caractérisé en ce que les deux vérins (47 et 10) sont montés sur deux conduites hydrauliques (44,46) en parallèle reliées à la même source (45) de fluide sous pression, une électrovanne (42) commune aux deux conduites étant disposée en amont desdits vérins et commandée par un microinterrupteur (40) en contact avec ledit organe mobile (28,29). 5.- Dispositif de sécurité selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un disoositif logique (43), prenant en compte les ordres du pilote concernant la commande de l'inverseur et l'état du micro-interrupteur (40) est disposé entre ladite électrovanne (42) et ledit micro-interrupteur (40). 6.- Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de moyens de détection (40) surveillant une pluralité d'organes mobiles (28,29). 7.- Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel une liaison (50) est prévue entre les moyens de réduction des gaz (47) du moteur et la manette correspondante (1) à la disposition au pilote, de façon que, en cas de réduction automatique des gaz, ladite manette soit ramenée par le dispositif vers sa position correspondant au ralenti, caractérisé en ce que la force avec laquelle lesdits moyens de réduction des gaz (47) agissent sur la manette est suffisante pour ne pas passer inaperçue uar le pilote.