Brevet FR2569652A1 — publié le 19860307

Dispositif de ravitaillement en vol pour appareils volants L'invention concerne un dispositif de ravitaillement en vol pour appareils volants, dispositif qui est prévu dans un avion-citerne pour ravitailler en vol un autre appareil volant, avec un tuyau de ravitaillement muni d'empennages et relié à un réservoir auxiliaire par une conduite de carburant, tuyau qui renferme un tube télescopique déployable par la pression du carburant, et qui, à travers un hublot, peut être piloté en position de ravitaillement par un opérateur utilisant un manche de commande agissant sur les empénnages. Un tel dispositif de ravitaillement est connu du brevet US-2.663.523. Le déploiement et la. rentrée du tuyau de ravitaillement y sont effectuéS de manière mécanique par l'opérateur à l'aide d'un manche de commande dont les mouvements sont directement transmis aux empennages par des câbles de commande ; lors de l'opéra- tion de ravitaillement, il n'y a pas de compensation des sollicitations imprimées au tube télescopique par l'appareil volant à ravitailler, lesquelles apparaissent notamment sous forme de contraintes de flexion. Le tube télescopique déployé et le tuyau de ravitaillement doivent ainsi absorber entièrement les forces transmises par l'appareil volant à ravitailler.Aussi faut-il les doter d'épaisseurs de paroi importantes, d'autant qu'en cas de déformation du tuyau de remplissage, la conduite précise des câbles de commande à travers le tuyau n'est plus garantie. L'invention a pour objectif, sur un dispositif de ravitaillement du type mentionné en introduction, de compenser les sollicitations imprimées au tuyau de ravitaillement et au tube télescopique au moyen de mouvements commandés des empennages, et de simplifier le mode de réalisation de l'ensemble du dispositif de ravitaillement.Cet objectif est atteint au moyen d'un dispositif caractérisé par le fait que des détecteurs sont disposés sur le tube télescopique, lesquels déterminent les différentes sollicitations qui apparaissent dans le tube télescopique déployé, suite par exemple aux mouvements de l'appa reil volant à ravitailler, et les transmettent à un calculateur qui calcule en permanence la position optimale des empennages en vue de supprimer ces sollicitations, et qui ajuste en permanence cette position en transmettant des ordres correspondants à des actionneurs agissant directement sur les empennages.Selon une configuration avantageuse, la rentrée du tube télescopique s'effectue au moyen d'un câble de rappel guidé dans le tuyau de ravitaillement et d'un tambour de câble à entraînement électrique accouplé à un dispositif d'accouplement à friction, le tube télescopique pouvant être bloqué en toute position nécessaire à l'aide d'un dispositif de freinage électrique, équipé de préférence d'un frein magnétique. Selon une caractéristique supplémentaire, la force de traction agissant sur le tube télescopique au moyen du câble de rappel est inférieure à la force de déploiement engendrée par la pression du carburant. Selon une autre caractéristique, la pression du carburant engendrant la force de déploiement du tube télescopique est égale à la surpression de cabine (par rapport à la pression extérieure) qui règne dans le réservoir auxiliaire et dans la conduite de carburant.Selon une dernière caracteris tique enfin, le pilotage du tuyau de ravitaillement au-delà du domaine de visibilité du hublot s'effectue à l'aide d'au moins une caméra de télévision. Le principal avantage apporté par l'invention est que toutes les sollicitations apparaissant dans le tie télescopique sont déterminées sans délai par les détecteurs, et transmises au calculateur qui calcule les débattements nécessaires des empennages pour éliminer les contraintes, et transmet des impulsions aux actionneurs disposés directement sur les empennages,qui produisent les débattements de gouverne correspondants. Cet agencement permet une construction nette- ment plus légère, tant du tube télescopique que du tuyau de ravitaillement, et la transmission du manche de commande aux actionneurs des mouvements de commande des empennages peut s'effectuer électriquement. Ce faisant, les actionneurs sont équipés d'une manière en soi connue de petits moteurs auxiliaires. La description qui suit explicite l'invention et ses différents avantages à l'aide d'un exemple de réalisation figuré sur le dessin annexé. Ce dessin montre à la figure I une vue latérale d'un avion-citerne à la figure 2 une vue de dessus de l'avion selon la figure 1 à la figure 3 une vue latérale de la queue de l'avion selon la figure 1, équipée d'un dispositif de ravitaillement à la figure 4 la vue de dessus du dispositif de ravitaillement de la figure 3 à la figure 5 une vue en coupe schématique d'un tuyau de remplissage avec câble de rappel ; et à la figure 6 une vue latérale de l'avion-citerne auquel est accouplé un appareil volant à ravitailler. Les figures 1 et 2 présentent un avion de transport 1 qui, par l'incorporation d'un réservoir auxiliaire 2, est utilisé comme avionciterne. A l'arrière de liavion 1 se trouve un,dispositif de ravitaillement 3, présenté plus en détail aux figures 3 à 5, et dont on peut distinguer le tuyau de ravitaillement 4 doté d'empennages 5. Un opérateur du dispositif de ravitaillement 3, qui est suggéré par un oeil 6 figuré à l'arrière de l'avion, a, par un puits d'observation 7 prévu dans le fond de la partie arrière, un champ de visibilité délimité par les pointillés 8. Toutefois, le champ de visibilité 8 est insuffisant pour permettre d'observer la totalité de la plage de pivotement -tant vertical qu'horizontal- du tuyau de ravitaillement, qui est suggérée par les pointilles 9.Bien que la plage de ravitaillement normale puisse être également délimitée par les pointillés 8; il est cependant avantageux de pouvoir observer le tuyau de ravitaillement 4 sur la totalité de sa plage de pivotement Les appareils nécessaires à cet effet sont décrits à l'aide des figures 3 et 4. Les figures 3 à 5 permettent de mieux distinguer les différents éléments du dispositif de ravitaillement 3. Selon la figure 3, ce dernier est incorporé immédiatement en dessous de l'empennage 10 de l'avion-citerne 1. La figure 4 présente uniquement le dispositif de ravitaillement 3, qui est monté sur une plaque de plancher 11 rapportée dans la partie arrière de l'avion. Le tuyau de ravitaillement 4 peut pivoter à la Cardan sur la plage de pivotement 9 représentée aux figures 1 et 2, autour de la monture 14 dans laquelle débouche également une conduite de carburant 15 provenant du réservoir auxiliaire 2. A l'extrémité du tuyau de ravitaillement 4, on a rapporté un fuseau d'empennage 4a sur lequel sont montés les empennages 5, et qui renferme des actionneurs non représentés destinés à manoeuvrer les empennages 5.La figure 5 présente la disposition d'un tube télescopique 16 dans le tuyau de ravitaillement 4, à l'aide de paliers lisses 26 et de bagues d'étanchéité 27. A l'intérieur du fuseau d'empennage 4a, on a en outre disposé un frein magnétique 17 conventionnel, agissant sur le tube télescopique 16, qui permet de bloquer le tube télescopique en toute position voulue. Le tube télescopique 16 est présenté à l'état rentré ; il peut être déployé par la production à l'intérieur du tube, à l'aide de la pression du carburant, d'une force d'expulsion qui agit alors sur le tube télescopique comme sur un piston. A des altitudes importantes, étant donné que le réservoir auxiliaire 2 est logé dans l'espace pressurisé de l'avion-citerne 1, la différence de pression entre la pression de cabine et la pression extérieure est suffisante pour déployer le tube télescopique 16. Le tube télescopique 16 est rentré au moyen d'un câble de rappel 18 qui est fixé sur le tube télescopique , et qui est guidé sur la ligne mediane du tuyau de ravitaillement 4 jusqu a un tambour de câble 19 à actionnement électrique. Le moteur du tambour de câble 19 fonctionne pendant toute la durée de l'opération de ravitaillement, et maintient le câble 18 sous une légère tension par l'intermédiaire d'un accouplement à friction 25. Lorsque l'accouplement à friction 25 est engagé, la force de traction sur le câble 18 est inférieure à la pression du carburant. On garantit ainsi que le tube télescopique 16 puisse se déployer librement et que, lors de l'introduction du tuyau dans l'appareil volant à ravitailler, le câble 18 reste constamment sous tension, ce qui empêche son blocage. Le tube télescopique 16 est en outre doté d'un accouplement de raccordement 28. Le poste de commande 20 représenté de manière très simplifiée à la figure 4 est manoeuvré par un opérateur 21 qui, à des fins de simplification, n'est pas représenté à la figure 4. Au moyen d'un manche de commande 22, qui agit électriquement sur les actionneurs des empennages 5, l'opérateur 21 peut piloter le tuyau de ravitaillement 4 à sa position de ravitaillement optimale. Par un hublot 7a prévu dans le puits d'observation 7, il peut alors avoir une vue directe sur le champ de visibilité délimité par les pointillés 8 (voir les: figures 1 et 2). Au-delà de ce champ de visibilité directe, il peut suivre le pivotement du tuyau de ravitaillement 4 au moyen d'une caméra de télévision 23, par l'intermédiaire d'un écran 24. Lorsqu'il n'est pas utilisé, le puits' 7 est fermé par un volet 7b. Tandis que l'opérateur 21 commande le déploiement et la rentrée du tuyau de ravitaillement 4, des forces aérodynamiques 30 (voir la figure 6) importantes entrent en jeu, lesquelles sont compensées par des forces antagonistes 31 sur les empennages 5, formant ainsi un système stable. Mais si, au cours d'une opération de ravitaillement, l'appareil volant à ravitailler 32 exécute des variations de position représentées par les flèches 33 et 34, celles-ci agissent sur le tube télescopique 16 et le tuyau de ravitaillement 4, et perturbent l'état d'équilibre stable des forces aérodynamiques.Ces perturbations, qui ne peuvent être compensées par l'opérateur 21, engendrent des contraintes de flexion considérables, principalement dans le tube télescopique 16 (mais elles agissent aussi sur le tuyau de ravitaillement 4). affin de libérer de ces contraintes le tube télescopique 16 et le tuyau de ravitaillement 4, on a disposé en plusieurs endroits sur le tube télescopique 16 des détecteurs 35, qui déterminent par exemple les efforts d'extension sur le tube. Les résultats de mesure des détecteurs 35 sont transmis à un calculateur 36 (voir la figure 4), qui calcule en continu la position optimale des empennages 5 en vue de supprimer les contraintes. Les résultats sont transmis sans délais sous la forme d'impulsions électriques, aux actionneurs des empennages 5, qui règlent alors les empennages aux positions calculées. Le montage des circuits est conçu de façon que les impulsions de commande provenant du calculateur 36 soient prioritaires par rapport à celles provenant du manche de commande 22 La surveillance en continu, par les détecteurs 35 et le calculateur 36, des contraintes apparaissant dans le tube télescopique 16 est particulièrement utile juste après l'accouplement du tube télesco pique 16 à l'appareil volant à ravitailler 32 au moyen de l'accouplement de raccordement 28, attendu que le tuyau de ravitaillement 4 ne peut plus alors être piloté par l'opérateur 21 à l'aide du manche de commande 22. REVENDICATIONS 1. Dispositif de ravitaillement prévu dans un avion-citerne pour ravitailler en vol un autre appareil volant, avec un tuyau de ravitaillement muni d'empennages et relié à un réservoir auxiliaire par une conduite de carburant, tuyau qui renferme un tube télescopique déployable par la pression du carburant, et qui, à travers un hublot, peut être piloté en position de ravitaillement par un opérateur utilisant un manche de commande agissant sur les empennages, caractérisé par le fait que des détecteurs (35) sont disposés sur le tube télescopique (16), lesquels déterminent les différentes sollicitations qui apparaissent dans le tube télescopique déployé, suite par exemple aux mouvements de l'appareil volant (32) à ravitailler, et les transmettent à un calculateur (36) qui calcule en permanence la position optimale des empennages (5) en vue de supprimer ces sollicitations, et qui ajuste en permanence cette position en transmettant des ordres correspondants à des actionneurs agissant directement sur les empennages 2. Dispositif de ravitaillement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la rentrée du tube télescopique (16) s'effectue au moyen d'un câble de rappel (18)guidé dans le tuyau de ravitaillement (4) et d'un tambour de câble (19) à entraînement électrique accouplé a' un dispositif d'accouplement à friction (25), le tube télescopique pouvant être bloqué en toute position nécessaire à l'aide d'un dispositif de freinage électrique (17), équipé de préférence d'un frein magnétique. 3. Dispositif de ravitaillement selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la force de traction agissant sur le tube télescopique (16) au moyen du câble de rappel (18) est inférieure à la force de déploiement engendrée par la pression du carburant. 4. Dispositif de remplissage selon la revendication 1 ou 3, caractérisé par le fait que la pression dl carburant engendrant la force de déploiement du tube télescopique (16) est égale à la surpression de cabine (par rapport à la pression extérieure) qui règne dans le réservoir auxiliaire (2) et dans la conduite de carburant (15). 5. Dispositif de remplissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le pilotage du tuyau de ravitaillement (4) au-delà du domaine de visibilité du voyant (7a) s'effectue à l'aide d'au moins une caméra de télévision (23).