Brevet FR2567086A1 — publié le 19860110

Les équipements montés sur casque sont devenus de plus en plus courants à bord des avions et autres véhicules, habituellement à usage militaire. L'exemple le plus connu en est l'écran tête haute monté sur casque dans lequel les composants essentiels sont montés sur le casques du pilote au lieu d'être fixés à l'avion lui-meme. On a fait beaucoup d'efforts pour la conception de cet équipement, ayanten vue d'assurer que lv équipement soit léger et compact et ne gêne pas l'utilisateur en une situation quelconque. Il est particulièrement important pour le pilote d'un appareil à voilure fixe de garantir qu'un tel équipement monté sur casque ne va pas interférer avec le pilote, ni présenter un risque pour lui, s'il doit s'éjecter de l'appareil en cas d'urgence. Les mêmes conditions s'appliquent également aux autres membres de l'équipage d'un appareil et pourraient également s'appliquer aux membres de l'équipage dans un appareil à voilure tour- nante ou au personnel des véhicules o l'on peut avoir à effectuer une évacuation d'urgence. On utilise maintenant des équipements montés sur casque d'autres types, tels que des aides à la vision nocturne ou des dispositifs auxiliaires d'une arme et ces équipements tendent à être trop importants pour rester sur le casque en cas d'évacuation d'urgence. Tou- tefois, en particulier dans un appareil à voilure fixe mono- place, il n'est pas possible d'abandonner tout simplement cet équipement en cas d'urgence car il peut encore repré- senter un risque pour le pilote lors d'une urgence. C'est un objet de la présente invention de fournir un dispositif permettant de séparer de façon sûre un équipement monté sur un casque du casque d'un uti- lisateur monté dans un véhicule, en particulier, mais non exclusivement, en situation d'urgence. Selon l'invention, il est prévu un dispo- sitif pour séparer un équipement monté sur un casque du casque d'un utilisateur monté dans un véhicule,comportant un mécanisme à libération rapide pour fixer, de façon séparable, l'équipement au casque, un cordon de séparation fixé à l'équipement et au véhicule et disposé pour permettre des déplacements normaux de l'équipement lorsqu'il est fixé au casque, ainsi que des moyens de gui- dage situés de façon à commander le déplacement de l'équi- pement à la suite de sa séparation du casque. Le terme "cordon" est utilisé pour indiquer toute forme convenable d'élément flexible mais substantiel- lement non extensible. Il peut être fait de fibres naturelles ou artificielles ou de métal et pourrait être sous forme d'un ruban plutôt que de présenter la section droite circu- laire normalement impliquée par le terme "cordon". On va maintenant décrire l'invention en se référant aux dessins joints, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma illustrant 1' usage d'un équipement monté sur casque dans un avion; - la figure 2 est un schéma semblable illustrant une réalisation de base de l'invention; - les figures 3, 4 et 5 illustrent d'autres caractéristiques de la réalisation de la figure 2; - la figure 6 illustre une autre modifi- cation de la réalisation de la figure 2; - la figure 7 est une autre variante de la réalisation de la figure 2; - la figure 8 illustre les caractéristiques de base d'une seconde réalisation de l'invention; - la figure 9 représente une modification de la réalisation de la figure 8; et - la figure 10 représente les détails d'une caractéristique de la réalisation de la figure 2. En se reportant maintenant à la figure 1, celle-ci représente un membre d'équipage! dans un avion, assis sur un siège éjectable standard 2. Lorsqu'on le déclenche, le siège se déplace dans la direction de la flèche 3. Le membre d'équipage est représenté portant le casque 4 et le masque 5 standards. Un élément de l'équipement est fixé au casque, par exemple des lunettes de vision nocturne 6 portées par un bras de montage 7 qui porte une fixation à libération rapide coopérant avec une douille de montage 8 fixée au casque 4. Aussi longtemps que les lunettes 6 sont en service, elles sont portées par le casque 4. Tou- tefois, il est clair qu'il faut pouvoir les enlever lors- qu'elles ne sont pas nécessaires à l'utilisateur et qu'il faut également qu'elles se détachent automatiquement en cas de fonctionnement du siège éjectable sans qu'aucune action ne soit nécessaire de la part de l'utilisateur. La figure 2 représente une caractéristique de base d'une réalisation de l'invention. Le membre d'équi- page 1 porte sur la poitrine un réceptacîe en forme de poche verticale 10 disposée pour recevoir les lunettes 6. Un cordon de séparation 11 est fixé à l'une de ses extrémités à la fixation à libération rapide sur le bras de montage7, passe sur un guide sur les lunettes 6, puis traverse la base de la poche 10 pour arriver sur un mécanisme de tension 12 fixé au plancher de l'avion. Le fonctionnement de cette réalisation de base est la suivante:- L'utilisateur est libre d'exécuter des mouvements de façon normale, ces mouvements étant considé- rablement limitée par le harnais qui le fixe à son siège. L'utilisateur peut enlever manuellement les lunettes et les placer dans la poche, le mou du cordon étant repris par le mécanisme de tension 12. Il peut de même retirer les lunettes de la poche et les fixer au casque, gardant ainsi les mains libres. S'il faut utiliser le siège éjectable dans une situation d'urgence, le déplacement du siège vers le haut étend d'abord le cordon 11 jusqu'à la limite autorisée par le mécanisme de tension 12. Si les lunettes 6 sont fixées au casque 4, alors cette extension sera faible. Lorsque le cordon est entièrement en extension, la tension qu'il présente libère la fixation à libération rapide qui fixe les lunettes 6 au casque 4, détachant ainsi les lunettes qui sont tirées vers le bas en direction de la poche 10. Le cordon est prévu de façon que lorsque les lunettes sont en place dans la poche, le fait de tirer encore sur le cordon provoque sa rupture, supprimant ainsi la liaison entre l'utiiisateur et l'avion. En même temps il y a rupture des connexions d'alimentation en oxygène, de radio et autres lorsque le siège éjectable quitte l'avion. Si les lunettes sont déjà rangées dans la poche lorsque l'éjection se produit, la même procédure est suivie sauf que le cordon s'allonge jusqu'à la rupture. Il est clair qu'il y a un certain nombre de caractéristiques nécessaires qui ne sont pas représentées sur la figure 2 et les figures 3, 4 et 5 illustrent cer- taines d'entre elles. La figure 3 montre des détails de la fixation des lunettes6 au casque 4. Le cordon 11 passe à travers un manchon de guidage 15, fixé, de façon pivotante, aux lunettes et aboutit à la fixation à libération rapide portée par le bras 7. Le cordon passe à travers un guide 16 sur la fixation et se fixe à un verrou à ressort de contrainte 17. On connait de nombreux types de fixation à libération rapide et on n'en donnera donc pas d'autres détails. L'extrémité inférieure du manchon de guidage 15 a la forme d'une pièce de retenue 18 comme on va le décrire ci-dessous. Dans de nombreux cas il est nécessaire de prévoir des moyens pour retenir les lunettes dans la poche lorsqu'elles y sont rangées. Ceci est particuliè- rement à conseiller dans un avion militaire car ces appa- reils peuvent exécuter des manoeuvres violentes qui pourraient faire sortir les lunettes de la poche. La figure 4 illustre une façon dont cela peut se faire et représente également les caractéristiques essentielles de la fixation du cordon 11 à l'avion. La figure 4 représente une partie de la base de la poche 10, lunettes rangées. La base 20 de la poche présente une surface supérieure rembourrée21 pour éviter d'endommager les lunettes lorsqu'elles y sont rangées. Un trou, à travers lequel passe le cordon 11, traverse la base et le rembourrage 21. Deux goupilles de retenue 22, à ressort de contrainte, sont portées par la base 20 de la poche et se logent dans des logements de la pièce de retenue 18 lorsque les lunettes sont rangéeso La pièce de retenue 18 et les goupilles de retenue 22 sont disposées de façon que les lunettes puissent être sorties de la poche par l'uti- lisateur, mais y soient normalement maintenues même en cas d'exécution de manoeuvres. Egalement, comme représenté sur la figure 4, le cordon peut être prévu avec une portion de faiblesse 23 qui va se rompre lorsqu'une force suffisante s'exercera sur elle. Cette portion de faiblesse est située en-dessous de la pièce de retenue 18. Une certaine partie du cordon doit comporter un maillon qui permet de libérer les lunettes de l'avion lorsque l'utilisateur le quitte de façon normale. Comme représenté sur la figure 4, ce maillon peut avoir la forme d'un maillon à accrochage rapide 24 reliant la partie supé- rieure du cordon 11 à la partie inférieure 25 ou partie d'ancrage. Cette dernière partie est fixée au mécanisme de tension 12 monté sur le plancher de l'avion. Lorsqu'il entre dans l'avion, le membre d'équipage allonge la partie inférieure 25 du cordon en agissant contre l'action du mécanisme de tension 12 et attache la partie supé- rieure du cordon au moyen du maillon à accrochage rapide 24. La procédure inverse est adoptée pour quitter l'avion de façon normale. Il est possible de séparer les lunettes du casque plus rapidement au cours d'une éjection en montant une première poulie 30 sur le plancher de l'avion et une seconde poulie 31 sur la face inférieure du siège 2. Le mécanisme de tension 12 est monté sur le plancher comme précédemment. Ce dispositif assure un mouvement plus rapide du cordon fixé aux lunettes lorsque le siège éjectable se déplace vers le haut. Un problème possible qui existe encore avec le dispositif décrit cidessus est celui consistant à garantir que les lunettes se dégagent de la face ou du masque du membre de l'équipage lorsqu'elles se séparent. Il est possible de loger un ressort à l'intérieur de la fixation à libération rapide de façon que les lunettes soient poussées en avant lorsque la fixation est libérée. La figure 6 repré- sente une variante qui inclut une paire de bras 25, un de chaque côté du casque 4, pivotant sur le casque. L'extrémité libre de chaque bras 25 présente une fente 26, à extrémité ouverte, disposée pour qu'une broche 27 des lunettes s'y loge. La figure 6 représente les lunettes dans trois positions différentes. Pour la clarté du dessin on a supprimé le cordon. Les traits pleins représentent les lunettes 6 montées sur le casque 4 comme précédemment, les broches 27 des lunettes entièrement engagées dans les fentes 26 des bras 25. Le contour en tireté ponctué de la figure 6 représente la position des lunettes aussitôt après que la fixation à libération rapide ait été libérée. La tension du cordon a fait pivoter les lunettes 6, mais comme les lunettes sont encore portées par les bras 25, il n'y a pas de risque que les lunettes frappent la face ou le masque du membre de l'équipage. Enfin le contour en tireté représente la position finale des lunettes placées dans la poche 10. Pendant que les lunettes et les bras 25 continuent à se déplacer vers le bas, les broches 27 quittent les fentes 26, ce qui permet aux lunettes de tomber librement dans la poche. Lorsque l'on retire les lunettes de la poche 10 pour s'en servir, il faut d'abord engager les broches 27 dans les fentes 26 des extrémités des bras 256 Ceci peut causer des difficultés et la disposition de la figure 7 constitue une variante qui surmonte ce problème. Dans cette disposition, comme représenté sur la figure 7, les bras 25 de la figure 6 sont remplacés par des bras télescopiques 30 fixés en permanence à la fois au casque 4 et aux lunettes 6. La figure représente les lunettes fixées au casque en traits pleins, position dans laquelle les bras 30 ont leur plus courte longueur. Lorsque les lunettes sont libérées elles pivotent sur les bras 30 comme précédemment tandis qu'en même temps les bras s'étendent pour déposer les lunettes dans la poche. A nouveau, on n'a pas représenté le cordon, pour la clarté du dessin, mais c'est lui qui guide les lunettes jusque dans la poche. Le problème avec la disposition décrite est que les lunettes vont limiter les mouvements de la tête du membre de l'équipage lorsqu'elles sont rangées dans la poche, du fait de la liaison des bras 30. D'un autre côté, le membre de l'équipage n'a pas de problème pour fixer les lunettes à son casque, ce qui serait possible avec la dis- position de la figure 6. Le dispositif décrit ci-dessus est en relation avec la séparation sûre de toute forme d'équipement monté sur un casque et devant en être séparé avant l'éjection hors de l'avion. Toutefois, de nombreux appareils en parti- culier du type à voilure tournante, ne sont pas équipés de sièges éjectables. On verra toutefois que, en dehors de la modification représentée sur la figure 5, les dispositions prévues agiront aussi bien si l'utilisateur de l'équipement quitte son siège pour quitter l'appareil. Le cordon s'allon- gera jusqu'à la limite autorisée par le mécanisme de tension, les lunettes ou autre équipement seront rangés dans la poche et le cordon se rompra, laissant l'utilisateur libre de continuer à s'éloigner du siège. Ceci s'applique également aux utilisateurs placés dans des véhicules terrestes ou même des navires. S'il n'est pas nécessaire de maintenir les lunettes une fois qu'elles ont été séparées du casque, alors la poche 10 devient inutile. Il sera toutefois néces- saire de prévoir une protection pour le membre de l'équipage puisque les lunettes vont tomber sur ses genoux lorsque l'éjection se produira. On voit clairement que si l'on n'uti- lise pas ia poche, alors les bras de guidage de la figure 7 ne sont pas utiles et c'est la disposition de la figure 6 qui est peut-être plus satisfaisante. Dans certains cas il peut être préférable d'éloigner de façon simple du membre d'équipage les lunettesr ou autre équipement monté sur le casque, lorsque l'éjection ou autre mouvement d'urgence est prévu. Toutefois, une certaine limitation au déplacement de l'équipement est nécessaire pour éviter un risque pour le membre de l'équi- page. Une paire de lunettes pour vision nocturne se déplaçant librement dans l'habitacle d'un avion en déplacement rapide pourrait représenter un risque considérable. La réalisation qui va être décrite suppose qu'il est toujours nécessaire de monter l'équipement sur le casque du membre de l'équipage au cours d'un vol et qu'il n'est pas probable de l'enlever, sauf en cas d'urgence. Dans un tel cas il n'est pas nécessaire de ranger l'équipement en un lieu accessible au membre de l'équipage comme dans la réalisation décrite ci-dessus. La figure 8 représente les caractéris- tiques de base de la réalisation. Comme précédemment, un membre d'équipage 1 est assis et fixé à son siège 2 qui peut s'éjecter dans la direction de la flèche 3. Le membre de l'équipage porte un casque 4 et un masque à oxygène 5. Un équipementpar exemple des lunettes pour vision nocturne 6, est fixé au casque au moyen d'une fixation à libération rapide logée dans une douille 8 du casque 4. Le d6me du cockpit 9 est également représenté. Dans cette réalisation, le cordon 11, en partant du mécanisme à libération rapide et des lunettes, passe sur un certain nombre de guides 40 et vient s'ancrer sur la face inférieure du siège éjectable. Si l'on déclenche le siège éjectable, le déplacement du siège tire sur le cordon 11 et sépare les lunettes du casque et les déplace vers l'avant en les éloignant du membre de l'équipage. La poursuite du déplacement du siège amène la rupture du cordon et à cet instant les lunettes pourront se déplacer librement dans l'avion. Toutefois, le siège et le membre d'équipage auront quitté l'avion au moment o cela arrivera et les lunettes ne présenteront pas de risque pour le membre d'équipage. On voit clairement, comme précédemment, qu'un certain nombre d'autres caractéristiques sont néces- saires en plus des caractéristiques de base décrites. Une certaine forme de mécanisme de tension à ressort de contrainte est nécessaire pour s'adapter aux mouvements normaux du membre d'équipage. En outre, il peut être nécessaire de prévoir une certaine forme de crochet à manoeuvre rapide pour relier les lunettes au cordon si c'est le membre d'équi- page qui amène les lunettes dans l'avion. Le tendeur du cordon peut être un mécanisme en ligne, évitant ainsi la nécessité de fixer le tendeur au plancher ou au siège comme cela serait nécessaire si l'on utilisait le tambour à ressort de contrainte décrit ci-dessus. Il est également possible d'éviter que les lunettes ne puissent se détacher librement dans l'habitacle après éjection de l'utilisateur. Ceci nécessite par exemple un tambour tournant tel que celui représenté sur la figure 9, fixé à l'avion en position convenable. Il est possible de prévoir un mécanisme qui ne fait pas appel au déplacement du siège éjectable pour séparer les lunettes ou autre équipement monté sur le casque. Ceci éviterait la nécessité d'une longueur de cordon s'éten- dant autour de l'avion. Dans une telle disposition, repré- sentée sur la figure 9, le cordon 11, depuis les lunettes, passe directement sur une combinaison de tendeur et de tambour d'enroulement 60. On pourrait prévoir que cette combinaison se déclenche en même temps que le siège éjectable de façon à tirer les lunettes pour les éloigner du membre d'équipage immédiatement avant éjection. La figure 10 représente le détail d'une forme possible de la combinaison des tendeurs et de tambour d'enroulement. Le dessin est une vue latérale du mécanisme oû seul le boitier est représenté en coupe pour la clarté du dessin et représente un boitier 60 portant un arbre 61 dans des roulements 62. L'arbre porte un tambour 63 sur lequel est enroulé le cordon 11 qui passe à travers une fente 64 du boitier. Le mécanisme de tension comporte un ressort de torsion 65 enroulé autour d'une partie de l'arbre 61 et dont une extrémité est ancréeau boitier 60. L'autre extré- mité du ressort 65 est fixée à un disque 66 claveté sur l'arbre. Le mécanisme d'enroulement d'urgence com- porte un second ressort de torsion 67 qui exerce une force plus considérable que le ressort 65. Une extrémité du ressort 67 est ancrée au boitier 60 et l'autre extrémité est fixée à un disque 68 libre de tourner sur l'arbre 61 Immédiatement à côté du disque 68 et près de lui se trouve un disque d'en- trainement 69 claveté sur l'arbre 61. Une certaine forme de mécanisme d'embrayage est prévue entre les faces voi- sines des disques 68 et 69. Le disque 68 est maintenu par une bride 70 de sorte qu'il ne peut pas tourner bien que le ressort 67 soit sous tension. On peut manoeuvrer élec- triquement un actionneur à gaz 71 pour dégager la bride 70. En service, le ressort d'enroulement d'urgence 67 est précontraint et le disque 68 est bridé. Le ressort de tension 65 est disposé de façon qu'il soit correctement tendu lorsque l'on a tiré hors du tambour 63 suffisamment de cordon pour le relier à l'équipement monté sur casque. Les mouvements de la tête du membre d'équipage vont faire que le cordon va s'enrouler sur le tambour 63 ou sven dérouler sous l'influence du ressort 65. En cas d'urgence, le fait de déclencher le siège éjectable déclenche également l'actionneur à gaz 71. Ceci libère la bride 70 et actionne le mécanisme d'em- brayage reliant les disques 68 et 69. Ceci fait que le disque 69 et l'arbre vont tourner sous l'action de l'énergie emmagasinée dans le ressort 67 et ceci enroule le cordon 11 sur le tambour 63, séparant ainsi l'équipement monté sur casque et l'éloignant de façon sûre du membre d'équipage. On admettra que l'on peut utiliser d'autres formes de mécanisme d'enroulement en cas d'urgence. Egalement, d'autres caractéristiques du dispositif décrit peuvent être modifiées sans s'écarter des caractéristiques essen- tielles de l'invention. REVENDICATIONS 1 ) Dispositif pour séparer un équipement monté sur un casque du casque d'un utilisateur monté dansun véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un méca- nisme à libération rapide pour fixer, de façon séparable, l'équipement (6) au casque (4>, un cordon de séparation (11) fixé à l'équipement et au véhicule et disposé pour permettre des déplacements normaux de l'équi- pement lorsqu'il est fixé au casque, ainsi que des moyens de guidage situés de façon à commander le déplacement de l'équipement à la suite de sa séparation du casque. 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de libération rapide est fixé au cordon de séparation (11) de façon à se déclencher lorsque la tension du cordon dépasse une valeur prédéterminée. 3 ) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme de tension (12) fixé au cordon de séparation (11) et réglable pour maintenir dans le cordon une tension inférieure à la valeur prédéterminée. 4 ) Appareil selon l'une quelconque-des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de guidage incluent un réceptacle (10) porté par l'utilisateur et présentant une ouverture à travers laquelle passe le cordon de séparation (11) entre l'équipement et le véhicule. ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'équipement (6) porte une pièce de retenue (18) prévue pour venir en prise avec une partie du réceptacle (10) de façon à retenir l'équipement dans le réceptacle avec possibilité d'enlèvement. 6 ) Dispositif selon l'une des revendi- cations 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un bras de guidage (25, 30) fixé au casque (4) et à l'équipement (6) et disposé pour commander la position de l'équipement après sa séparation du casque. 7 ) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les bras de guidage (25) sont fixés à l'équipement (6) de façon amovible et s'en détachent avant que l'équipement ne soit logé dans le réceptacle (10). 8 ) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les bras de guidage (30) sont fixés de façon permanente à l'équipement. 9 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la séparation de l'équipement (6) est provoquée par le fait que l'utili- sateur se déplace par rapport au véhicule au-delà d'une distance prédéterminée. ) Dispositif selon la revendication 9,- caractérisé en ce que le déplacement relatif est provoqué par le déplacement d'un siège (2) qui porte l'utilisateur. 11 ) Dispositif selon la revendication 109 caractérisé en ce que l'extrémité du cordon (11) éloignée de l'équipement (6) est fixée-au plancher du véhicule près du siège (2). 12 ) Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'extrémité du cordon (11) est fixée au mécanisme de tension (12) luimême fixé au plancher du véhicule. 13 ) Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comporte un système de guidage (30, 31) placé sur le sièqe (2) et sur le plancher et disposé pour accroître la vitesse de déplacement de l'équi- pement lorsque le déplacement du siège se produit. 14 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cordon de séparation inclut une portion (23) prévue pour se rompre lorsque la séparation de l'équipement est terminée. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de guidage inclut un mécanisme d'enroulement (60) fixé à la structure du véhicule et que l'on peut manoeuvrer pour détacher l'équipement (6) du casque (4) et déplacer l'équi- pement pour l'éloigner de l'utilisateur. 16 ) Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le mécanisme d'enroulement (60) inclut un tambour sur lequel le cordon peut s'enrouler et un actionneur commandé à distance pour actionner le mouvement du tambour. 17 ) Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le mécanisme d'enroulement (60) inclut le mécanisme de tension. 18 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cordon de séparation (11) est prévu en deux portions dont l'une est fixée à l'équipement (6) monté sur le casque et inclut un maillon détachable (24) qui permet à l'utilisateur de réunir et de séparer les deux portions du cordon.