Brevet FR2706611A1 — publié le 19941223

La présente invention concerne un banc d'essai pour systèmes inertiels et, plus particulièrement, un tel banc d'essai à deux axes d'orientation. On connait des bancs d'essai, généralement automatiques, dont le plateau de support recevant le système à tester peut être orienté autour de deux axes, c'est-à-dire un axe de tangage (axe horizontal transversal) et un axe de lacet (axe vertical passant par le centre de gravité du plateau). La rotation autour de chacun de ces axes est commandée par un moteur séparé, et des systèmes codeurs permettent de commander avec une très grande précision le positionnement du plateau autour de chacun des deux axes. Ces dispositifs servent le plus souvent à tester des systèmes inertiels, tels que des systèmes de guidage inertiels pour aéronefs, ou à étalonner de tels systèmes inertiels. Ces dispositifs connus présentent l'inconvénient que l'ensemble moto-réducteur assurant l'orientation du plateau par rapport à l'axe de lacet est d'un encombrement important, qui empêche une réduction des dimensions de l'apareil, et rend nécessaire l'emploi d'un moteur de puissance élevée pour la mise en rotation du bloc lacet, et de la charge qu'il porte, autour de l'axe de tangage. De plus, compte tenu de l'inertie importante, il est le plus souvent nécessaire d'équilibrer par un contrepoids la charge à tester portée par le plateau de l'appareil. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients présentés par les bancs d'essai connus mentionnés ci-dessus et elle propose à cet effet un banc d'essai à deux axes d'orientation, pour systèmes inertiels, qui tout en présentant des performances pour le moins comparables à ces dispositifs connus en ce qui concerne la précision angulaire, est d'un encombrement et d'un poids très sensiblement inférieurs permettant de n'utiliser, pour commander la rotation autour de l'axe de tangage du bloc lacet et de la charge qu'il porte, qu'un moteur de faible puissance. A cet effet le banc d'essai selon la présente invention est du genre comprenant un plateau destiné à recevoir le système inertiel à tester et porté par un arbre vertical tournant autour de son axe vertical dit axe de lacet, sous l'action d'un moteur de lacet, à l'intérieur d'un bloc porté latéralement par des bras horizontaux conçus sous l'action d'un moteur pour tourner autour d'un axe horizontal dit axe de tangage. I1 se caractérise en ce que ledit arbre vertical est creux et ouvert à sa partie inférieure, et reçoit intérieurement le moteur de lacet assurant sa rotation. Avantageusement, à l'intérieur dudit arbre creux, un réducteur et un frein sont associés audit moteur d'entraînement de cet arbre. On comprend qu'avec un tel arbre creux, présentant une forme en cloche permettant d'y loger son système moto-réducteur d'entraînement, on peut diminuer sensiblement l'encombrement et par là même l'inertie du bloc (dit bloc lacet) contenant cet arbre. Il en résulte l'avantage que seule une faible puissance s'avère alors nécessaire pour la mise en rotation, autour de l'axe de tangage, du bloc lacet et de la charge à tester qu'il porte. On peut donc n'utiliser à cet effet qu'un moteur de faible puissance. De plus, grâce à un tel système à faible inertie et à faible balourd, il n'est plus nécessaire d'équilibrer par des contrepoids la charge à tester placée sur le plateau, ce qui était le plus souvent le cas jusqu'alors. Pour bien faire comprendre le dispositif selon la présente invention ou en décrira ci-après, à titre d'exemple sans caractère limitatif, une forme d'exécution préférée en référence au dessin schématique annexé dans lequel la figure 1 est une vue de face, avec arrachements partiels, d'un banc d'essai à deux axes d'orientation selon l'invention ; et la figure 2 est, à plus grande échelle, une demi-coupe verticale, prise dans la direction de l'axe de tangage, du bloc lacet du banc d'essai de la figure 1. En référence à la figure 1, on a représenté en 1 le socle d'un banc d'essai selon la présente invention, de la plate-forme 2 duquel sont solidaires deux colonnes parallèles 3,4. A sa partie supérieure la colonne 3 porte, par l'intermédiaire d'un ensemble de moteur 5, réducteur 6 et frein 7, un arbre horizontal 8 dont l'autre extémité s'engage dans une ouverture d'un bloc lacet 9 qu'on décrira plus loin. Dans le prolongement du bras 8, un bras 8' est supporté à une extrémité par la colonne 4, alors que son autre extrémité s'engage dans une autre ouverture du bloc lacet 9. Le moteur 5 peut entraîneur en rotation les bras 8,8', et le bloc lacet 9 qui leur est solidaire, autour de l'axe horizontal X,X' dit axe de tangage. Un dispositif codeur 10, porté par la colonne 4 et coopérant avec le bras 8', permet de contrôler de façon très précise la rotation, autour de l'axe de tangage X,X', de l'ensemble constitué par les bras 8,8' et le bloc lacet 9. Comme on le voit à la figure 2 le bloc lacet 9, supporté par les bras 8,8', est fermé à sa partie supérieure par un flasque 11 ouvert à sa partie centrale et il porte, par l'intermédiaire de roulements supérieurs 12 et inférieurs 13, un arbre vertical creux 14 ouvert à son extrémité inférieure. L'arbre 14 supporte à son extrémité supérieure un plateau horizontal 15 en forme de disque. Ce plateau 15 et l'arbre 14 qui le porte sont conçus pour tourner autour de l'axe vertical Y-Y' de l'arbre 14, qui passe par le centre du plateau 15 et qui est désigné sous le nom d'axe lacet. Dans la chambre 16 ménagée à l'intérieur de l'arbre 14 est logé un ensemble 17 d'entraînement en rotation de cet arbre. Cet ensemble 17, comme on l'a schématisé à la figure 1, est constitué d'un moteur 18, d'un réducteur 19 et d'un frein 20. A l'intérieur de l'arbre 14, le maintien de l'ensemble 17 est assuré par un support 21 lié au bloc 9. Un dispositif codeur 22, solidaire extérieurement de l'arbre 14, coopère avec un système de lecture 23 (voir figure 1) pour contrôler de façon particulièrement précise le degré de rotation de l'arbre 14 et donc du plateau 15. On comprend qu'avec la disposition selon la présente invention, où l'ensemble moteur 18, réducteur 19, frein 20 est logé à l'intérieur de l'arbre creux 14, on diminue très sensiblement l'encombrement et par là même l'inertie du bloc lacet 9. En conséquence, le moteur 5 assurant la mise en rotation, autour de l'axe de tangage X-X', du bloc lacet 9 avec la charge portée sur son plateau 15 peut ne présenter qu'une faible puissance. De plus, grâce à ce système à faible inertie et faible balourd et à l'inverse des dispositifs conventionnels, l'utilisateur n'est pas obligé d'équilibrer par des contrepoids la charge qu'il monte sur le plateau 15. On comprendra que la description ci-dessus a été donnée à simple titre d'exemple, sans caractère limitatif, et que des adjonctions ou des modifications constructives pourraient y être apportées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Banc d'essai pour système Inertiel comprenant un plateau (15) destiné à recevoir le système inertiel à tester et porté par un arbre vertical (14) tournant autour de son axe vertical (y-y') dit axe de lacet, sous l'action d'un moteur de lacet (18), à l'intérieur d'un bloc (9) porté latéralement par des bras horizontaux (8,8') conçus pour tourner sous l'action d'un moteur (5) autour d'un axe horizontal (X-X') dit axe tangage, caractérisé en ce que ledit arbre vertical (14) est creux et ouvert à sa partie inférieure, et reçoit intérieurement le moteur de lacet (18) assurant sa rotation. 2. Banc d'essai selon la revendication 1, caractérisé en ce que sont logés à l'intérieur de l'arbre (14), en plus du moteur de lacet (18), un réducteur (19) et un frein (20) associés audit moteur (18). 3. Banc d'essai selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que, à l'intérieur dudit bloc (9), l'arbre vertical (14) porte extérieurement un dispositif codeur (22) permettant un règlage extrêmement précis de la position dudit arbre vertical (14), et donc du plateau (15) qui lui est lié, autour dudit axe de lacet (Y-Y'). 4. Banc d'essai selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moteur (5) assurant la rotation, autour de l'axe de tangage (X-X'), du bloc (9) qui contient l'arbre creux (14) est un moteur de faible puissance.