Brevet FR2583113A1 — publié le 19861212

L'invention concerne un perfectionnement apporté à un mécanisme d'indexage utilisé avec un mécanisme de déploiement d'une turbine à air utilisant la pression dynamique. Pendant de nombreuses années, on a utilisé sur les aéronefs, à titre d'équipement normal, une source d'énergie de secours destinée à être mise en oeuvre en cas d'interruption de l'alimentation en énergie par le système principal. Cet équipement norma- lisé se présente sous la forme d'une turbine ou d'une hélice entra née par air qui possède une position normale de repli à l'intérieur du fuselage de l'aéronef et qui peut être amenée dans une position déployée dans le courant ou écoulement d'air, utilisant ainsi la vitesse relative de l'aéronef par rapport à l'air ambiant pour faire tourner les pales de la turbine. La turbine à air à pression dynamique peut comporter, soit un générateur électrique, soit une pompe hydraulique, soit les deux, entratnés par la rotation des pales par suite du mouvement dans l'air. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N 685 475, déposée le 24 décembre 1984 au nom de Cohen, décrit un mécanisme de déploiement pour une turbine à air à pression dynamique, comportant des tringlages avant et arrière articulés, par l'une de leurs extrémités, à l'intérieur de la soute de repli dans l'aéronef et par leurs autres extrémités sur la turbine à air, et il comporte un actionneur de déploiement rappelé par ressort, pouvant être mis en oeuvre pour déplacerla turbine à air à pression dynamique à partir de sa position de repli. Les tringlages avant et arrière sont réalisés et montés sur des joints articulés afin d'assurer un mouvement principalement linéaire de la turbine lorsqu'elle passe de sa position de repli à sa position déployée pour réaliser un déploiement rapide et, aussi, pour minimiser le volume de la soute de repli et la surface des portes d'accès à cette soute. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 411 596 décrit un mécanisme d'indexage destiné à orienter les pales de la turbine à air à pression dynamique dans une position prédéterminée en rotation lorsque la turbine est repliée. Comme montré sur la figure I du brevet Né 4 411 596 précité, le blocage des pales dans la position représentée réduit efficacement la largeur de la turbine et, par conséquent, la largeur demandée pour la soute de repli. Le mécanisme d'indexage comporte un encliquetage rappelé par ressort monté sur un support, tel que le support 13 du brevet précité, qui est libéré lorsque la turbine atteint sa position déployée, grâce à un mouvement d'un câble relié à l'encliquetage et à un mécanisme de commande situé sur le pivot de montage de la jambe de support à l'intérieur de la soute de repli dans l'aéronef. L'invention concerne un mécanisme d'indexage perfectionné à utiliser avec un mécanisme de déploiement d'une turbine utilisant la pression dynamique de l'air. Le mécanisme d'indexage maintient le moyeu et les pales de la turbine dans une position particulière en rotation lorsque la turbine est dans la position de repli ou escamotée. De plus, le mécanisme d'indexage libère auto- matiquement le moyeu de la turbine lorsque cette dernière approche de sa position totalement déployée, sans faire appel à des câbles ou autre structure actionnés à distance. A cet effet, la turbine à pression dynamique est montée de façon pivotante sur des jambes pivotantes avant et arrière de support afin de pouvoir se déplacer entre des positions escamotée et déployée. Les pales sont maintenues de façon à ne pas pouvoir tourner, lorsque la turbine est escamotée, par un mécanisme d'encliquetage à ressort engagé dans une encoche du moyeu de la turbine, et le mécanisme d'indexage libère automatiquement les pales 2583-113 afin qu'elles puissent tourner.lorsque la turbine approche de sa position totalement déployée. Cette libération est réalisée à l'aide d'une structure à came agissant sur l'élément d'encliquetage lorsque la turbine se déplace par rapport à sa structure de montage. Un objet principal de l'invention est de proposer un mécanisme d'indexage-à utiliser avec un méca- nisme de déploiement d'une turbine à air à pression dynamique, pouvant être actionné par un mouvement relatif entre la turbine et la structure des jambes de support. Un autre objet de l'invention est de proposer un mécanisme d'indexage à utiliser avec un mécanisme de déploiement d'une turbine utilisant la pression dynamique de l'air, portée par l'aéronef et pouvant être mise en oeuvre pour entratner un mécanisme, tel qu'une génératrice ou une pompe, et possédant une position escamotée à l'intérieur d'une soute de repli dans l'aéronef et une position déployée extérieure à l'aéronef, dans laquelle la turbine s'étend longitudinalement à l'aéronef et à l'écoulement de l'air, le mécanisme comportant une base de montage pouvant être positionnée à une extrémité de la soute de repli, un tringlage avant comportant au moins une biellette avant s'étendant entre la turbine et la base de montage avec lesquelles elle est articulée, un tringlage arrière comportant au moins une biellette s'étendant entre la turbine et la base de montage et sur lesquelles elle est articulée en des points situés en arrière des articulations du tringlage avant, le mécanisme comprenant notamment un élément d'encliquetage rappelé par ressort monté sur le corps de la génératrice ou de la pompe et s'enclenchant avec une encoche du moyeu de la turbine afin d'empêcher le moyeu et les pales de la turbine de tourner lorsque la turbine à pression dynamique est dans la position escamotée, un élément à came étant fixé au tringlage arrière, à proximité immédiate de son articulation sur la turbine, et cet élément se déplaçant sur un arc pendant le déploiement de la turbine, l'élément à came s'enclenchant avec l'élément d'encliquetage lorsque la turbine approche de sa position totalement déployée, ce qui a pour effet que l'élément d'encliquetage libère automatiquement le moyeu de la turbine, permettant à celui-ci et aux pales de tourner librement. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexes à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: - la figure 1 est une élévation de la turbine à air à pression dynamique et d'un mécanisme de déploiement représenté, en trait plein, en position déployée et, en traits pointillés, en position escamotée; - la figure 2 est une vue en bout suivant la ligne 2-2 de la figure 1, avec arrachement partiel; - la figure 3 est une vue analogue a celle de la figure 1, d'une seconde forme de réalisation de l'invention, la turbine utilisant la pression dynamique de l'air étant représentée en position déployée; - la figure 4 est une élévation partielle de la structure de la figure 3, à échelle agrandie et avec arrachement partiel pour illustrer un mécanisme d'indexage; et - la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 2 de la structure représentée sur la figure 3. Dans la forme de réalisation des figures I et 2, une turbine à air, utilisant la pression dynamique, indiquée globalement en 10, est entourée d'une enveloppe 12 et porte plusieurs pales 14 à pas variables destinées à tourner autour de l'axe longitudinal de la turbine. En position déployée, alors que l'aéronef ou l'avion est en vol, l'écoulement de l'air résultant du mouvement de l'aéronef à travers l'air agit sur les pales 14 de manière à faire tourner la turbine. Une génératrice, indiquée globalement en 16, et une pompe, indiquée globalement en 18, sont associées à la turbine. La génératrice peut être raccordée à un système principal d'alimentation en énergie, afin de fournir l'énergie électrique en cas d'interruption du fonctionnement du système principal. La pompe hydraulique 18 peut être raccordée à un circuit hydraulique afin de fournir de l'énergie hydraulique en cas de défaillance du circuit hydraulique principal. Bien qu'une génératrice et une pompe soient toutes deux représentées, il est évident que, si cela est souhaité, seule la pompe ou la génératrice peut être utilisée avec la turbine à pression d'air dynamique. La génératrice 16 comporte un corps 20 qui porte des paliers destinés au montage en rotation d'un arbre d'entratnement provenant de la turbine, cet arbre d'entraînement étant relié à des éléments de la génératrice 16 et de la pompe 18. La structure d'ensemble d'une turbine utilisant la pression dynamique de l'air et des moyens associés d'alimentation en énergie est connue dans la technique, une telle structure étant décrite dans le brevet N 4 411 596 précité. La turbine à pression d'air dynamique possède une position escamotée dans une soute 24 de repli dans l'aéronef, les éléments de l'aéronef définissant la soute de repli étant représentés en coupe en 26. L'accès à la soute 24 de repli s'effectue au moyen de deux portes articulées 27 qui sont fermées lorsque la turbine est en position escamotée et qui peuvent être ouvertes en préparation au déploiement de la turbine. Une partie d'une porte ouverte 27 est montrée sur la figure 1. La turbine à pression d'air dynamique est maintenue en position escamotée au moyen d'un verrou classique 28 comportant un cliquet 30 d'enclenchement qui coopère avec un ergot 32 porté par le corps 20 de la génératrice. Lorsque la turbine à air doit être déployée, les portes d'accès 27 sont ouvertes et un signal provenant de la cabine de pilotage de l'aéronef, soit mécaniquement au moyen d'un câble, soit électriquement, libère le cliquet 30 de retenue, et le poids de la turbine à pression dynamique, ainsi que la charge de l'actionneur, font pivoter le cliquet dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, comme vu sur la figure 1, afin de le dégager de l'ergot 32. Le mécanisme de déploiement de la turbine ]0 utilisant la pression dynamique de l'air comprend trois éléments principaux. Ces éléments sont un tringlage avant, indiqué globalement en 40, un tringlage arrière, indiqué globalement en 42 et un actionneur de déploiement rappelé par ressort, indiqué globalement en 44. Le mécanisme de déploiement est conçu et agencé de façon à effectuer un mouvement de pivotement pour produire principalement un déplacement linéaire de la turbine à pression dynamique 10 lorsqu'elle passe de sa position escamotée à sa position déployée. Grâce à ce mouvement principalement linéaire, il ne se produit qu'un degré limité de rotation de la turbine autour d'un axe transversal, ce qui permet un déploiement rapide de la turbine ainsi qu'une minimisation du volume d'esscamotage de la soute 24 de repli et une minimisation de la surface des portes d'accès 27. Les éléments principaux du mécanisme de déploie- ment sont tous articulés à l'intérieur de la soute 24 de repli et peuvent y être reliés directement. Cependant, comme représenté, une embase 50 de montage est fixée à une paroi d'un élément de structure de l'aéronef. Le tringalge avant 40 comporte deux biellettes avant espacées latéralement 52 et 54 qui pivotent sur l'embase de montage, par des premières extrémités, sur des articulations constituées d'axes 56 et 58 de pivotement. Ces biellettes sont de faible section transversale. Les extrémités opposées des biellettes avant 52 et 54 sont montées de façon pivotante sur le corps 20 de la génératrice au moyen d'articulations constituées par un axe 60 de pivotement passant à travers une structure 62 de pattes de support fixée au corps 20 de la génératrice. Le tringlage arrière 42 comporte deux biellettes arrière espacées latéralement 64 et 66 de faible section transversale, pivotant par leurs extrémités supérieures sur l'embase 50 de montage au moyen d'articula- tions constituées par des axe de pivotement 68 et 70. Les extrémités opposées des biellettes arrière 64 et 66 sont reliées de façon pivotante au corps 20 de la génératrice à l'aide d'articulations constituées par des axes 72 et 74 de pivotement montés dans une structure de pattes de support portée par le corps 20 de la génératrice. L'actionneur 44 de déploiement rappelé par ressort comporte un cylindre 78 relié de façon pivotante, entre ses extrémités, à l'embase 50 de montage au moyen des axes 56 et 58 associés au tringlage avant 42 et il porte de façon mobile un piston 80 comportant une tige 82 qui peut exécuter un mouvement d'extension à partir de ce cylindre et qui est reliée de façon pivotante au corps 20 de la génératrice au moyen des axes 72 et 74 de pivotement associés au tringlage arrière 42. Un ressort 84 logé à l'intérieur du cylindre est comprimé lorsque 1 a turbine à pression d'air dynamique est en position escamotée de manière que, à la suite de la libération de la turbine pour le déploiement par suite de la libération du verrou, le ressort amène immédiatement la turbine à se déplacer vers la position déployée. Bien que cela ne soit pas représenté, il est classique de mettre en place un amortisaeur hydraulique à l'intérieur du cylindre 78, lequel amortisseur réduit la vitesse du mouvement de la turbine à son approche de la position déployée afin que la turbine atteigne la position déployée finale sans aucun choc contre la structure. Les articulations supérieures et les articu- lations inférieures des tringlages avant et arrière ont des positions relatives telles que les biellettes avant et arrière s'étendent à peu près parallèlement entre elles et perpendiculairement à la turbine lorsque celle-ci est dans une position déployée, globalement horizontale, et aussi, à peu près parallèlement à elle lorsqu'elle est en position escamotée, comme montré en traits pointillés sur la figure 1. COnformément à cet agencement structurel, la longueur des biellettes arrière 64 et 66 est plus courte que celle des biellettes avant 52 et 54 et les articulations du tringlage arrière sont placées au-dessous et en arrière des articulations supérieures des biellettes avant. Comme mentionné précédemment, les avantages principaux résident dans un déploiement rapide, avec un volume minimal de soute 24 de repli et une dimension minimale des portes d'accès 27 en raison du mouvement principalement linéaire de la turbine entre les positions escamotée et déployée. Apres l'utilisation de la turbine a air à pression dynamique, l'aéronef se trouve au sol et la turbine peut être remise en place manuellement dans la position escamotée représentée en traits pointillés sur la figure 1. Il est déjà connu de placer les pales 14 d'une turbine utilisant la pression dynamique de l'air, dans une position prédéterminée en rotation afin de l'ajuster à l'intérieur de la soute de repli, les pales étant maintenues dans cette position par un mécanisme d'indexage qui est libéré lorsque la turbine se déplace vers la position. déployée. Un mécanisme perfectionné d'indexage, disposé à une articulation, est indiqué globalement en 90 et comporte un encliquetagepouvant effectuer un mouvement d'extension pour maintenir les pales dans une position prédéterminée en rotation, et pouvant être libéré par un mouvement relatif entre le tringlage arrière 42 et le corps 20 de la géné- ratrice. Une structure de ce type est décrite de façon plus 25831 13 particulière avec la forme de réalisation des figures 3 à 5. Dans la forme de réalisation des figures 3 à 5, la structure identique à celle de la forme de réalisation montrée sur les figures 1 et 2 porte les mêmes références numériques. La forme de réalisation des figures 3 à 5 diffère de celle des figures 1 et 2 principalement par le fait que le tringlage arrière 42 est réalisé sous la forme d'une seule jambe 100 de support qui pivote par une articulation 102 sur le corps 20 de la génératrice. L'extrémité opposée de la jambe 100 pivote en 104 sur l'embase 50 de montage. Les articulations de la jambe 100 de support sont disposées par rapport aux articulations du tringlage avant 40 globalement de la même manière que dans la forme de réalisation des figures 1 et 2. L'action- neur 44 de déploiement rappelé par ressort comporte un pivot séparé situé sur l'embase 50 de montage, comme indiqué en 110, et il comporte une tige 112 de piston articulée en 114 sur la jambe 100 de support à proximité de son extrémité supérieure. Le mécanisme de déploiement de la forme de réalisation des figures 3 à 5 produit égale- ment un mouvement principalement linéaire de la turbine à air lorsqu'elle se déplace d'une position escamotée, non représentée, vers la position déployée montrée sur la figure 3. Le mécanisme 90 d'indexage comporte un élément d'encliquetage 120rappelé par ressortmobile entre la position libérée, représentée en trait plein sur la figure 4, et une position encliquetée représentée en traits pointillés dans laquelle la coopération de cet élément avec l'une de deux encoches 121, ménagées dans l'enveloppe rotative 12 de la turbine, s'oppose à toute rotation des pales 14 de la turbine. Une tige 122 associée à l'élément 120 d'enclique- tage passe à travers un bottier 124 fixé au corps 20 de la génératrice et présentant une chambre dans laquelle un ressort 126 est monté. Des rainures ménagées dans le bottier 124 coopèrent avec une goupille 128 pour empêcher la rotation de l'élément 120 d'encliquetage. Le ressort '126 rappelle normalement l'élément 120 d'encliquetage vers la position d'encliquetage et cet élément peut être déplacé vers la position de libération par la coopération d'un disque 130, porté à l'extrémité de la tige 122, et d'un élément àcame 132. Ce dernier est monté sur un bras 134 réalisé d'une seule pièce avec la jambe de support 100 et il parcourt donc un arc pendant le déploiement de l-a turbine. Lorsque cette dernière est dans sa position escamotée, l'élément de came 132 se trouve à une certaine distance du disque 130 et le ressort 126 intervient de façon à maintenir les cliquets 120 en position d'encli- quetage, comme montré en traits pointillés sur la figure 4. Lorsque la turbine à pression d'air dynamique approche de la position déployée, l'élément à came 132 parcourt un arc et son extrémité en forme de fourche vient se placer de part et d'autre de la tige 122 et porte contre la face de gauche du disque 130, comme montré sur la figure 4. Le mouvement relatif final entre l'élément à came 132 et le disque 130 a pour effet de déplacer la tige 122 vers la droite et d'amener l'élément d'encliquetage 120 en position de libération. Le mécanisme d'indexage selon l'invention main- tient le moyeu et les pales de la turbine dans leur posi- tion verrouillée lorsque la turbine est en position escamotée. Lorsque la turbine est déployée, le mécanisme d'indexage libère automatiquement le moyeu et les pales de la turbine, sans faire appel à des câbles ou autres structures manoeuvrables à distance, en fonction de la position de la turbine, alors que cette dernière approche de sa positinn totalement déployée. 1 1 Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au mécanisme décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Mécanisme d'indexage destiné à maintenir de façon amovible un moyeu (12) et des pales (14) d'une turbine rotative (10), utilisant la pression dynamique de l'air, dans une position particulière en rotation lorsqu'elle est escamotée, ce mécanisme d'indexage étant associé à un mécanisme de déploiement destiné à déplacer la turbine (10) entre des positions escamotées et déployées par rapport à une embase (50) de montage associée à un aéronef, plusieurs biellettes (52, 54, 64, 66) étant reliées de façon pivotante, au moyen d'articulations, par leurs premières extrémités à l'embase et par leurs autres extrémités à la turbine, le mécanisme d'indexage étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens adjacents à l'articulation de l'une (100) des biellettes sur la turbine et réagissant à unmouvement de pivotement de la biellette par rapport à la turbine afin de libérer le mécanisme d'indexage. 2. Mécanisme d'indexage selon la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un élément d'encliquetage (120) rappelé par ressort, destiné à empêcher le moyeu de la turbine de tourner lorsque la turbine est escamotée. 3. Mécanisme d'indexage selon la reven- dication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une encoche (121) ménagée dans le moyeu de la turbine et dans laquelle s'engage l'élément d'encliquetage lorsque la turbine- est en position escamotée. 4. Mécanisme d'indexage selon la reven- dication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une seconde encoche (121) ménagée dans le moyeu de la turbine et avec laquelle peut, en variante, s'enclencher l'élément d'encliquetage lorsque la turbine est en position escamotée. 5. Mécanisme d'indexage selon la reven- dication 4, caractérisé en ce qu'il est associé à un moyeu (12) de turbine comportant deux pales (14), les deux encoches (121) ménagées dans le moyeu de la turbine étant espacées de 180 . 6. Mécanisme d'indexage selon la reven- dication 1, caractérise en ce que les moyens sensibles au mouvement de pivotement de la-biellette agissent de façon à libérer automatiquement le moyeu de la turbine lorsque cette dernière approche de sa position totalement déployée. 7. Mécanisme d'indexage selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que les moyens sensibles au mouvement de pivotement de la biellette comprennent un élément à came (132) accouplé à l'une (100) des biellettes et qui se déplace sur un arc pendant le déploie- ment de la turbine. 8. Mécanisme d'indexage selon la reven- dication 7, caractérisé en ce que les moyens sensibles au mouvement de la biellette comprennent en outre un disque (130) relié à un élément d'encliquetage (120) rappelé par ressort et sur lequel agit l'élément à came afin de libérer le moyeu de la turbine lorsque cette dernière est dans sa position déployée. 9. Mécanisme d'indexage selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que l'élément d'encliquetage comporte une goupille (128) qui coopère avec plusieurs rainures afin d'empêcher l'élément d'encliquetage de tourner. 10. Mécanisme d'indexage destiné à maintenir de façon amovible le moyeu (12) et les pales (14) d'une turbine rotative (10) à pression d'air dynamique dans une position particulière en rotation lorsque cette turbine est esca.motée, le mécanisme d'indexage étant utilisé avec un mécanisme de déploiement destiné à déplacer la turbine entre des positions escamotée et déployée par rapport à une embase (50) de montage associée à un aéronef, plusieurs biellettes (52, 54, 64, 66) reliées de façon pivotante, au moyen d'articulations, par leurs premières extrémités à l'embase et par leurs autres extrémités à la turbine, le mécanisme d'indexage étant caractérisé en ce qu'il comporte deux encoches (121) ménagées dans le moyeu de la turbine, un élément d'encliquetage (120) rappelé par ressort et destiné à s'enclencher avec l'une des encoches pour empêcher la rotation du moyeu de la turbine lorsque celle-ci.est escamotée, l'élément d'encli- quetage comprenant une tige (122) qui passe à travers un bottier (124) fixé à un corps ( 20) porté par la turbine, le bottier présentant des rainures qui coopèrent avec une goupille (128) afin d'empêcher la rotation de l'élément d'encliquetage, la tige comprenant en outre un disque (130) situé à l'extrémité éloignée du moyeu de la turbine, un élément à came (132) accouplé à l'une (100) des biellettes, à proximité immédiate des articulations de cette biellette avec la turbine, l'élément à came se déplaçant sur un arc pendant le déploiement de la turbine et ledit élément à came portant contre le disque afin d'agir sur l'élément d'encliquetage et de libérer le moyeu de la turbine lorsque cette dernière approche de la position totalement déployée. 11. HMécanisme d'indexage destiné à maintenir de façon amovible, le moyeu (12) et les pales (14) d'une turbine rotative à pression d'air dynamique dans une position particulière en rotation lorsqu'elle est escamotée, ce mécanisme d'indexage étant utilisé avec un mécanisme de déploiement destiné à déplacer la turbine (10) entre des positions escamotée et déployée par rapport à une embase (50) de montage associée à un aéronef, le méca- nisme de déploiement comprenant au moins une biellette (100) qui est reliée de façon pivotante à ladite embase et, par une articulation, à la turbine, le mécanisme d'indexage étant caractérisé en ce qu'il comporte une surface située sur le moyeu de la turbine et avec laquelle peut s'enclencher l'élément (120) d'encliquetage comprenant une tige mobile (122) portée par un corps ( 20) situé sur la turbine, afin d'empêcher le moyeu de cette dernière de tourner lorsqu'elle est en position escamotée, l'extrémité de latige éloignée du moyeu de la turbine portant un disque (130), un élément à came (132), accouplé à ladite biellette, à proximité immédiate de l'articulation sur la turbine, pouvant se déplacer sur un arc pendant le déploiement de la turbine, cet élément à came portant contre 1 e disque afin tirer la tige et de libérer le moyeu de la turbine lorsque cette dernière approche de sa position totalement déployée.