Brevet FR2542276A1 — publié le 19840914

L'invention concerne les dispositifs de commande de vol d'aéronefs, et plus particulièrement un dispositif qui produit un signal de guidage pendant le décollage ou le tour de piste d'un aéronef dans des conditions de vent de travers important. Lors du décollage d'un aéronef, des conditions de vent de travers important peuvent causer un danger notable S'il est donné un avertissement précoce d'une telle condition lorsqu'elle commence à être présente, il est possible d'accroître l'assiette en tangage de l'aéro- nef ou avion pour compenser les effets de cette condition. Généralement, le vent de travers constitue le danger le plus grand lorsque l'avion est en ascension à des altitudes comprises entre 15 et 90 mètres au-dessus du niveau du sol, moment auquel l'accroissement de l'angle de tangage de l'avion est le plus nécessaire. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 4 079 905 décrit un dispositif destiné à fournir une indication de conditions dangereuses de vent de travers, ce dispositif fournissant un signal d'avertissement au pilote et pro- duisant également un signal destiné à agir automatiquement sur les commandes des gaz pour accroître la poussée Le dispositif selon l'invention utilise ce même signal d'aver- tissement de vent de travers pour régler un dispositif de commande de tangage pendant le décollage et le tour de piste afin de donner à l'avion en vol une assiette en tangage assurant la plus grande sécurité en fonction du vent de travers rencontré, ce résultat final étant obtenu à l'aide des circuits de commande de tangage du dispositif de commande de vol de l'avion. L'invention a donc pour objet de réduire les dangers dus aux conditions de vent de travers rencontrées pendant le décollage et le tour de piste d'un aéronef. L'invention a également pour objet des moyens destinés à modifier le dispositif de commande automatique de vol d'un aéronef pour donner à ce dernier une assiette en tangage sûre lorsque des conditions de vent de travers important sont rencontrées pendant le décollage et le tour de piste. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est un schéma d'une forme préférés de réalisation de l'invention. Le dispositif selon l'invention comporte un élé- ment de commutation qui peut se présenter sous la forme d'un relais destiné à faire passer d'une première valeur à une seconde valeur le signal de vitesse programmé d'un aéronef dans le cas o des conditions de vent de travers important sont rencontrées Simultanément, des limites préalablement imposées à l'attitude en tangage de l'avion ou aéronef sont supprimées sous l'action de ce même signal de vent de travers. En référence au dessin, un signal indiquant une condition dangereuse de vent de travers est transmis d'un calculateur 11 de vent de travers à une porte OU 14 Le calculateur 11 peut comprendre un dispositif tel que celui décrit dans le brevet N O 4 079 905 précité o le signal appliqué à la porte OU 14 est le signal transmis à l'élé- ment d'avertissement d'un tel dispositif, qui représente une condition de vent de travers dangereux Ce même signal de sortie du calculateur 11 de vent de travers est égale- ment appliqué à un relais 16 qu'il actionne afin d'en fermer la lame de contact 16 a. Un élément 20 de contrôle de moteurs transmet un signal à la porte OU 14 dans le cas d'une perte de puissance d'un ou plusieurs des moteurs de l'aéronef Le signal de sortie de la porte OU 14 est transmis à un relais 22 Par conséquent, en présence, soit d'une condi- tion de vent de travers dangereux, telle qu'indiquée par un signal de sortie du calculateur 11 de vent de travers, soit d'une défaillance de moteur, telle qu'indiquée par un signal de sortie de l'élément 20 de contrôle des moteurs, un signal est transmis par l'intermédiaire de la porte OU 14 afin d'actionner le relais 22 qui applique ainsi sa lame 22 a de contact contre une borne 22 b. Un générateur 30 de première vitesse programmée, l'élément 20 de contrôle des moteurs, un élément 33 de sommation et les moyens destinés à produire les signaux d'entrée fournis à l'élément de sommation et indiquant l'angle d'attaque (a), l'accélération et le tangage, ainsi qu'un limiteur de tangage 35 et une commande 37 de tangage du directeur de vol, font partie d'un dispositif de com- mande automatique des gaz pour la commande de vitesse, tels que le dispositif du type SCAT (commande de vitesse agissant sur l'assiette et la poussée), disponible auprès de la firme Safe Flight Instrument Corporation, White Plains, New York, Un tel dispositif est également décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 2 945 375 et N O 3 486 722. Dans des conditions normales de décollage et de tour de piste, c'est-àdire en l'absence d'une défaillance mesurée de moteur ou d'une condition de vent de travers dangereux, les contacts 22 a et 16 a de commutation sont dans leur position d'ouverture telle que montrée sur le dessin Dans ces conditions, l'élément 33 de sommation, en plus de recevoir des signaux d'entrée d'accélération, de tangage et d'angle d'attaque (a), reçoit un signal (V 2 +Vx), par l'intermédiaire du commutateur 22 a, provenant du générateur 30 de première vitesse programmée Ce signal représente une vitesse minimale de sécurité (V 2), augmentée d'un facteur de sécurité supplémentaire (Vx) qui peut être de l'ordre de 18,5 km/h. Dans un dispositif typique, le signal (V 2 +Vx) représente la commande de vitesse nécessaire pour permet- tre un décollage en toute sécurité dans le cas o tous les moteurs fonctionnent Le signal de vitesse programmée (V 2 +Vx) est additionné aux signaux d'angle d'attaque (a), d'accélération et de tangage dans l'élément 33 de somma- tion de manière que ce dernier transmette au limiteur 35 de tangage un signal de sortie représentant le tangage demandé à l'aéronef pour permettre un décollage et un tour de piste en toute sécurité Le signal de tangage est limité à une valeur maximale prédéterminée, généralement de l'ordre de 150, au moyen du limiteur 35 de tangage Le signal de sortie du limiteur 35 de tangage est appliqué à un élément 36 de sommation qui reçoit également un signal correspon- dant au signal de tangage en polarité négative (c'est-à- dire destine à être soustrait du signal de sortie du limiteur de tangage) Par conséquent, tant que la limite prédéterminée de tangage n'est pas dépassée, les signaux de tangage positif et négatif s'annulent mutuellement Le signal de sortie de l'élément 36 de sommation est appliqué à une commande 37 de tangage du directeur de vol qui règle le tangage de l'avion. Dans le cas o une condition de vent de travers dangereux est rencontrée ou dans le cas d'une défaillance de leun des moteurs, un signal est transmis par la porte OU 14 afin d'actionner le relais 22 pour qu'il amène sa lame 22 a en contact avec la borne 22 b Dans le cas d'une condition de vent de travers dangereux, le signal de sor- tie du calculateur 11 de vent de travers agit également de façon à actionner le relais 16 pour qu'il ferme son contact 16 a A ce moment, le signal de sortie (V 2) d'un générateur 40 d'une seconde vitesse prograrmmée est appli- qué à l'élément 33 de sommation, V 2 représentant la vitesse minimale programmée de sécurité (sans la survitesse ajoutée lx, normalement utilisée) Ce signal est additionné, comme dans le cas de la première vitesse programmée, aux signaux d'angle d'attaque (a), d'accélération et de tangage, dans l'élément 33 de sommation Le limiteur 35 de tangage est éliminé du circuit par la fermeture du contact 16 a, ce qui permet d'accroître l'angle de tangage à une valeur généralement de l'ordre de 18 Ce signal de réglage de tangage est transmis à la commande 37 de tangage du direc- teur de vol pour établir automatiquement l'attitude en tangage accru nécessaire pour faire face à la situation de danger. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de réglage du tangage d'un aéronef pendant des opérations de décollage et de tour de piste, ce dispositif comprenant un moyen ( 37) destiné à régler le tangage de l'aéronef en réponse à un signal de première vitesse minimale programmée prédéterminée et conformément à des signaux représentant l'angle d'attaque mesuré (a), l'accélération et le tangage de l'aéronef, le dispositif comprenant en outre un moyen ( 35) destiné à limiter le tangage de l'aéronef à une valeur minimale prédéterminée, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens destinés à accroître automatiquement l'angle de tangage de l'aéronef dans le cas d'une condition de vent de travers dangereux, ces moyens comprenant un élément ( 11) destiné à générer un signal représentant la présence d'une condition de vent de travers dangereux, un élément ( 22) des- tiné à substituer automatiquement un signal de seconde vitesse programmée prédéterminée au signal de première vitesse minimale programmée en réponse au signal repré- sentant une condition de vent de travers dangereux, et un élément ( 16) destiné à éliminer la limite imposée au tan- gage de l'aéronef en réponse audit signal représentant la condition de vent de travers dangereux, de manière que l'assiette en tangage de l'aéronef soit augmentée automa- tiquement pour permettre à cet aéronef d'affronter en toute sécurité ladite condition de vent de travers. 2 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comporte en outre un élément ( 20) de contrôle des moteurs destiné à produire un signal de sortie en cas de défaillance d'un moteur, ce signal étant trans- mis de manière à actionner le moyen destiné à substituer le signal de seconde vitesse programmée au signal de première vitesse programmée dans le cas d'une telle défail- lance d'un moteur. 3 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'élément destiné à substituer le signal représentant la seconde vitesse programmée au signal repré- sentant la première vitesse programmée et l'élément destiné à éliminer le li-iteur de tangage comprennent des relais ( 22, 16) actionnés par le signal de sortie représentatif de la présence d'une condition de vent de travers dange- reux. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément destiné à générer un signal représentant l'existence d'une condition de vent de travers dangereux comprend un calculateur ( 11) de vent de travers. 5 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le signal de seconde vitesse programmée est un signal représentant une vitesse prédéter- minée V 2)qui est la vitesse programmée minimale de décol- lage en toute sécurité de l'aéronef dans le cas o l'un des moteurs devient défaillant. 6 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le signal de première vitesse programmée est un signal représentant une vitesse prédéter- minée (V 2 +Vx) qui est la seconde vitesse programmée pour le décollage en toute sécurité de l'aéronef, augmentée d'un facteur de sécurité de vitesse(V,)qui est de l'ordre de 18,5 km/h. 7 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'assiette en tangage de l'aéronef est augmentée automatiquement d'environ 180 dans le cas d'une condition de vent de travers dangereux.