Brevet FR2530579A1 — publié le 19840127

DISPOSITIF POUR L'EQUILIBRAGE D'AVIONS La présente invention concerne un dispositif pour l'équilibrage et la stabilisation d'aéronefs, dont les entrées de commande sont proportionnelles à la vitesse de rotation de l'aéronef autour de ses axes, en particulier pour des hélicoptères, avec une installation pour la production, d'une sensation factice de la force de commande dont la position au 0 peut être déplacée, c'est pourquoi, lors d'une intervention de réglage de la commande manuelle, un signal de la position au 0 peut être produit. Des dispositifs de la sorte ci-dessus mentionnée sont connus Par exemple, les hélicoptères avec amplification hydraulique des forces dans la commande possèdent habituellement un système d'équilibrage pour le guidage longitudinal et transversal, lequel système produit, pour le pilote, une sensation factice de force de commande au moyen de ressorts prétendus La position au O de cette force de commande peut être changée soit au moyen d'un frein magnétique détachable ou par un moteur électrique d'équilibrage commandé par un commutateur. Du DE-OS 26 34 890, on connaît un système pour le réglage de la position d'une surface de commande ou de direction d'une aéronef A la page 12 ff est décrite une régulation de l'équilibrage, permettant de maintenir automatiquement la position du levier de commande, qui doit être compatible avec l'augmentation de la sensation de commande et la diminution de la charge sur le rotor d'un hélicoptère Cette régulation de l'équilibrage ne tient pas compte de chaque position de vol ou bien de la vitesse de rotation de l'aéronef, ce par quoi l'équilibrage se produit semi-automatiquement par bouton poussoir Par ailleurs, le système n'est pas capable de maintenir chaque position de vol. La présente invention a pour objet la conception d'un dispositif de la sorte ci-dessus mentionnée, avec lequel, en plus de l'équilibrage totalement automatique d'une aéronef, on peut obtenir en même temps un déplacement de la position au 0 d'une installation pour la production d'une sensation factice de commande, et cela peut être réalisé avec une utilisation minimum de matériel. Cet objectif est atteint par le fait que le signal de l'emplacement de la position au O est comparé à un signal de la vitesse de rotation de l'aéronef autour de l'axe considéré, et le signal de comparaison est utilisable comme signal de commande d'un moteur d'équilibrage servant au déplacement de la position au 0. Contrairement aux installations connues d'équilibrage, l'activité d'équilibrage selon l'invention est totalement automatique, ce qui représente une économie considérable de prix, tandis que dans les installations connues d'équilibrage, l'équilibrage se produit de façon itérative d'abord pour la commande longitudinale et enfin pour la commande transversale, en étant lié partiellement aux temps d'attente pour l'auto-centrage du système. Avec le dispositif d'équilibrage selon l'invention qui peut non seulement être utilisé pour des hélicoptères mais également pour des aéronefs à surface portante plate, on obtient, au réglage à une nouvelle position de vol, qui doit être maintenue, quelque peu au passage du vol horizontal a une inclinaison à une courbe de 300, l'entrée de commande et le retour du manche à balai avec fin immédiate de l'activité de commande qui en découle, parce que la position peut être maintenue Selon l'état de la technique, l'entrée de commande et le retour se produisent comme précédemment, le nouvel état de vol doit cependant être équilibré, c'est pourquoi d'une part des dispositifs d'équilibrage sont utilisés, avec lesquels la nouvelle position de -vol peut être stabilisée, et d'autre part dans des cas de force majeure, des données continues de commande sont nécessaires pour maintenir la position. Selon l'invention le maintien totalement automatique d'une position déterminée de vol se produit dans tous les cas avec une dérive très minime (environ 10/h) Selon l'état de la technique, la position doit par contre être maintenue constamment, par le pilote, par des entrées de commande. L'utilisation supplémentaire de matériel est, par rapport à l'état de la technique, considérablement minime. Par exemple, les moteurs de réglage qui devaient être utilisés jusqu'à maintenant sont supprimés. L'invention sera mieux décrite en se référant à la figure unique cijointe Elle montre un schéma bloc du dispositif pour l'équilibrage de la stabilisation d'un avion autour de son axe d'inclinaison. Avant de décrire plus précisément la fonction du dispositif, on se rapportera, d'abord au schéma bloc de branchement Ce schéma bloc de branchement correspond à l'utilisation dans un hélicoptère Pour des aéronefs à surface portante plate, certaines-parties de ce schéma bloc ne sont pas nécessaires, ce qui sera mieux décrit ci après. Le branchement en série des blocs 1, 2 correspond à une représentation des propriétés de commande d'un hélicoptère dans une plage de fréquences d'environ 0,2 à 5 Hz Au bloc 1, est appliqué l'intervention de réglage d'un ressort d'équilibrage qui n'est pas représenté La position de ce ressort d'équilibrage correspond à la position de l'angle des pales Le signal de sortie du branchement -en série des blocs 1, 2 est appliqué à un point d'addition 11, auquel peut être pris le signal "modèle q" Ce signal "modèle q" correspond à la vitesse de rotation de l'avion, qui résulte des déviations de commande appliquées au ressort d'équilibrage. Le signal de position d'inclinaison mesuré au moyen d'une boucle, est par exemple appliqué à un circuit de différenciation Dans-le bloc 5, on calcule, à partir de ce signal, la vitesse de rotation d'inclinaison de l'avion Le signal de sortie est appliqué à un bloc 4, qui représente une structure de filtrage contre les effets secondaires non voulus de vibrations Cette structure de filtrage sert de filtre passe-bande pour la fréquence principale de régulation o les vibrations peuvent perturber Le bloc 4, c'est à dire la structure de filtrage, peut être supprimé lors d'une utilisation dans un avion. Le signal à la sortie du bloc 5, celui du bloc 4 et du point d'addition 11 sont appliqués à un autre point d'addition 12 Au point d'addition 12 peut être extrait un signal qui est appliqué en même temps à un bloc 7 et à un bloc 9 -Le bloc 7 représente un circuit de différenciation qui compense l'intégration dans le système d'équilibrage de tous les signaux de commande Le bloc 9 représente le facteur d'amplification pour les amplifications proportionnelles à la position Le signal de position d'inclinaison t arrive à un bloc 6 qui représente un circuit de mémorisation d'un système subséquent Là est mémorisée la dernière position d'inclinaison, qui a été mesurée, alors que le manche à balai de l'avion a été commandé à la position d'équilibrage Le système subséquent a pour but d'accomplir la stabilisation à long terme de l'angle de - position Le signal de position d'inclinaison 4 J et le signal à la sortie du bloc 6 sont appliqués à un point d'addition 13 dont le signal de sortie est appliqué à un bloc 10 Ce bloc 10 est le facteur d'amplification pour l'intégrale des amplifications proportionnelles à la position Le signal à la sortie du bloc -7 est appliqué à un bloc 8, qui représente le facteur d'amplification pour les amplifications proportionnelles à la vitesse de rotation Les signaux de sortie des blocs 8, 9 et 10 sont appliqués à un autre point d'addition 14, dont le signal de sortie S T est appliqué, en tant que signal proportionnel à l'angle des pales, à un moteur d'équilibrage 15 en-tant que signal de mise en action. Avec le dispositif représenté, il-est possible que le moteur d'équilibrage déplace la commande de façon qu'un stabilisation de la position de vol soit atteinte. Sous une autre forme, il est prévu de surdimensionner de façon importante le moteur d'équilibrage 15 Dans ce cas, on peut renoncer à un retour de course, car la vitesse de parcours ne dépend alors que de la tension appliquée Le moteur d'équilibrage 15 fonctionne alors comme un intégrateur Si le moteur d'équilibrage 15 est commandé par un réseau approprié, alors on obtient un comportement proportionnel à la course. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour l'équilibrage et la stabilisation d'aéronefs, dont les entrées de commande sont proportionnelles à la vitesse de rotation de l'aéronef autour de ses axes, en particulier pour des hélicoptères, avec une installation pour la production d'une sensation factice de la force de commande, dont la position au O peut être déplacée, ce par quoi un signal peut être produit de l'emplacement de la position au 0, par une intervention de réglage de la commande manuelle, caractérisé en ce que le signal de l'emplacement de la position au O est comparé à un signal (Y) de la vitesse de rotation de l'aéronef autour de l'axe considéré, et le signal de comparaison ( JT) est utili- sable comme signal de commande d'un moteur d'équilibrage ( 15) servant au déplacement de la position au 'O 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce cque le moteur d'équilibrage ( 15) est surdimensionné de façon à pouvoir atteindre un comportement de l'équilibrage proportion- nel au signal de comparaison (Ci T).