Brevet FR2772716A1 — publié le 19990625

La présente invention concerne un dispositif de treuil pour hélicoptère, comprenant au moins un châssis de treuil monté sur l'hélicoptère avec un crochet de charge pour accrocher un câble d'éjection prévu pour treuiller des forces5 d'intervention, ainsi qu'un mécanisme de déverrouillage libé- rant le crochet de charge pour l'éjection du câble. Dans les dispositifs de treuil connus de ce type, tels que ceux utilisés pour les interventions de la police ou des équipes de protection civile, pour treuiller rapidement des forces d'intervention, le câble de treuil est accroché à l'emplacement de l'utilisation, dans le crochet de charge, l'hélicoptère étant en vol stationnaire. Cela permet de dépo- ser une ou plusieurs forces d'intervention jusqu'au sol; puis le câble est éjecté et l'hélicoptère quitte l'endroit de son intervention. Pour des raisons de sécurité, il est néces- saire de verrouiller le mécanisme de déverrouillage du cro- chet de charge pour que celui-ci ne se libère pas lorsque le câble est chargé. En même temps, il faut qu'indépendamment de l'état de charge du câble, il soit possible d'assurer une éjection de secours pour que le pilote de l'hélicoptère puisse, en cas de danger, passer rapidement du vol station- naire au vol avec déplacement, sans risquer qu'un câble d'éjection qui resterait accroché et dont la longueur est de manière caractéristique comprise entre 20 et 40 m, ne s'accroche dans les pales de l'hélicoptère. Ces conditions de sécurité ne sont satisfaites que de manière limitée par les dispositifs de treuil connus. C'est ainsi que l'état de charge du câble est transmis de manière mécanique par un mé- canisme de levier basculant et un dispositif à micro- interrupteur; on a ainsi une fiabilité relativement limitée et un risque d'erreur relativement important; en outre, l'éjection du câble ne peut être vérifiée que de manière op- tique de sorte qu'en cas de mauvaises conditions de visibili- té ou de vol de nuit, on risque que l'hélicoptère s'envole de l'endroit de son intervention avec un câble d'éjection qui resterait accroché accidentellement. La présente invention a pour but de développer un dispositif de treuil du type défini ci-dessus, qui réduise dans une très large mesure les risques de sécurité évoqués pour l'équipage et l'hélicoptère. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le châssis de treuil comporte une installation de reconnaissance de câble et de détection de charge combinées, intégrées au crochet de charge, ainsi qu'un affichage d'occupation de crochet de charge correspondante et une sécurité d'éjection qui bloque d'elle-même le mécanisme de déverrouillage au-dessus d'une valeur limite de charge de câble, prédéterminée. Selon l'invention, on détecte d'une part l'état de charge du ou des câbles d'éjection et cela avec une grande fiabilité à savoir directement au niveau du crochet de charge sans interposition de pièces mobiles, de préférence à l'aide d'une jauge de contrainte, en diminuant ainsi considérable- ment le risque d'éjection erroné et, d'autre part, l'affichage d'occupation du crochet de charge permet égale- ment, en l'absence de possibilité de contrôle visuel, c'est- à-dire surtout en cas de vol de nuit, d'obtenir une informa- tion garantie indiquant qu'un câble reste encore accidentel- lement accroché au crochet ou que tous les câbles ont été éjectés correctement et qu'ainsi l'hélicoptère peut passer sans risque de sa phase de vol stationnaire à sa phase de dé- placement. Selon un autre développement avantageux de l'invention, le châssis de treuil est monté de manière pivo- tante sur l'hélicoptère pour pivoter entre une position de repos rentrée à l'intérieur de la cabine de l'hélicoptère et une position de travail déployée transversalement à l'axe longitudinal de l'hélicoptère, et qui dépasse du contour ex- térieur de l'hélicoptère. Ainsi, le châssis de treuil est monté de manière à pivoter dans la cabine de l'hélicoptère entre une position de repos et une position active déployée transversalement à l'axe longitudinal de l'hélicoptère au-delà du contour exté- rieur de l'hélicoptère; ce dispositif peut ainsi se loger de manière peu encombrante à l'intérieur de la cabine et être déployé à l'endroit de l'utilisation, lorsque la porte de la cabine est ouverte, à travers l'ouverture de la porte pour passer en position active; le châssis de treuil peut se blo- quer solidairement en pivotement dans la position de rotation relative, pour des raisons de sécurité.5 Suivant une autre caractéristique avantageuse pour un équipement rapide, le châssis de treuil est monté sur l'hélicoptère à l'aide de moyens de liaison rapide. Pour adapter la sécurité d'éjection sans diffi- culté à des charges de câble différentes, la valeur limite de la charge de câble à laquelle est activée automatiquement la sécurité d'éjection, est réglable. Selon un autre développement avantageux de l'invention, au-dessus de la valeur seuil de la charge par- tielle, telle que prédéterminée, il y a mise en oeuvre d'un affichage de charge partiel de sorte que le personnel de vol dispose, en plus de l'affichage d'occupation des crochets de charge, d'une possibilité de contrôle de l'état de charge du câble d'éjection. Pour des raisons de sécurité, il est particuliè- rement avantageux que le mécanisme de déverrouillage et la sécurité d'éjection soient réalisés et commandés de manière redondante à savoir d'une part de façon mécanique et d'autre part de façon électrique, pour qu'en cas d'incident de fonc- tionnement mécanique ou électrique, il subsiste toujours la fonction de libération ou de protection par la partie non perturbée du mécanisme de déverrouillage ou de la protection contre l'éjection. De manière préférentielle, le crochet de charge peut se couper automatiquement indépendamment de la charge du câble pour une éjection de secours, en court-circuitant la sécurité d'éjection; l'ordre d'éjection de secours est néan- moins déclenché exclusivement par le pilote et, de plus, le pilote est également informé de l'état d'occupation et de l'état de charge du crochet de secours. De façon avantageuse, plusieurs châssis de treuil avec chaque fois des mécanismes de déverrouillage distincts et des sécurités d'éjection distinctes sont répartis sur l'hélicoptère pour permettre à plusieurs personnes d'être treuillées simultanément et d'accélérer le dépôt de l'équipe. Il est avantageux, surtout pour des raisons d'éjection de se- cours, d'avoir un élément d'actionnement commun pour déclen- cher simultanément tous les mécanismes de déverrouillage.5 La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'un hélicoptère avec un dispositif de treuil composé de plusieurs châssis de treuil représentés en position déployée dans la moitié supérieure de la figure et en position rentrée dans la moitié infé- rieure de la figure, - la figure 2 est une vue de côté d'un seul châssis de treuil, et - la figure 3 montre le crochet de charge et le mécanisme de déverrouillage mécanique ainsi que la sécurité d'éjection correspondante et le schéma de commande et de sécurité d'un châssis de treuil. Le dispositif de treuil représenté aux figures se compose globalement de six châssis de treuil 4 répartis en rangées de trois sur chaque côté de l'hélicoptère au niveau des portes de cabine 2. Ces châssis de treuil se montent et se démontent par des organes de liaison rapide 6 entre les points d'ancrage 8, 10 au plancher et au plafond de la cel- lule de l'hélicoptère; ils sont montés à rotation autour d'un axe vertical et peuvent être bloqués dans la position de rotation respective par un levier à main 12. Dans la position de repos représentée en traits interrompus à la figure 1, les châssis de treuil 4 sont rabattus à l'intérieur de la cabine pour ne pas obturer l'accès aux portes de cabine 2 et permet- tre leur fermeture pendant le vol. A l'endroit de l'intervention on ouvre les portes de cabine 2 et on déploie les châssis de treuil 4 dans la position active représentée dans la moitié supérieure de la figure 1. Chaque châssis de treuil 4 comporte un crochet de charge 14 ainsi qu'un mécanisme de débrayage qui peut se dé- verrouiller soit par l'intermédiaire d'un câble Bowden 16 soit par un moyen électrique. Le crochet de charge 14 corres- pond pour ce qui précède à une construction connue. De plus, le crochet de charge 14 porte un levier palpeur 18 avec un micro- contact 20 (figure 3) sollicité lorsque le câble de lancement 22 est accroché par son oeillet 24 au crochet de5 charge 14. Le crochet de charge 14 est monté sur le châssis de treuil 4 par l'intermédiaire d'un manchon coulissant 26 guidé verticalement de manière limitée sur le châssis 4; il est fixé de manière articulée au châssis 4 par un goujon ex-10 tensible 28 relié au manchon coulissant 26. Pour mesurer l'état de charge du goujon extensible 28 et ainsi du crochet de charge 14, le goujon extensible 28 comporte des jauges de contrainte 30. Le manchon coulissant 26 garantit qu'en cas de rupture du goujon 28, le crochet de charge 14 reste relié au châssis de treuil 4. Le déclenchement mécanique du crochet de charge 14 se fait par un mécanisme d'actionnement 32 fixé au châssis de treuil 4 par une poignée 34 (figure 3) fixée à un organe coulissant 36 guidé de manière coulissante et relié à une ex- trémité du câble Bowden 16; cet organe coulissant est enfon- cé pour déverrouiller le crochet de charge 14. Une sécurité d'éjection électromécanique 38 avec un tiroir de commande 40 est associée au mécanisme d'actionnement 32; ce tiroir 40 pousse élastiquement dans la position de verrouillage repré- sentée à la figure 3 et il est soulevé à l'aide d'un électro- aimant 42 contre la force d'un ressort en position de libéra- tion. Le tiroir de commande 40 en position de blocage bloque l'organe coulissant 36, par l'élément de verrouillage 44, contre tout mouvement de libération. Si par contre le tiroir de commande 40 est soulevé en position de libération, alors l'élément de verrouillage 44 est déplacé par l'actionnement de la poignée 34 par l'organe coulissant 36, vers la droite selon la figure 3, contre le prolongement 46 de diamètre ré- duit du tiroir de commande; il libère ainsi l'organe coulis- sant 36 et permet de libérer le crochet de charge 14 pour le lancement du câble. Le schéma de commande et le schéma logique du dispositif de treuil selon la figure 3 comportent une boîte d'affichage 48 placée dans le cockpit pour le pilote, ainsi qu'une boîte de contrôle 50 utilisée par l'accompagnateur qui contrôle l'évacuation de l'équipage. L'affichage 52 de la boîte 48 du cockpit s'éclaire si un ou plusieurs crochets de5 charge 14 des châssis de treuil 4 sont équipés d'un câble de lancement 22, alors que l'affichage 54 s'éclaire si, sur un ou plusieurs crochets de charge 14, on dépasse une valeur li- mite de charge de câble préréglée. L'état d'occupation est affiché séparément par les voyants 56 pour chacun des cro- chets de charge 14, sur la boîte de contrôle 50 et, par les voyants 58, on affiche l'état de charge rapporté à une valeur limite de charge de câble préréglée. La boîte 48 du cockpit comporte un interrupteur d'éjection de secours 60 qui permet de déverrouiller tous les crochets de charge 14 simultanément et indépendamment de l'état de charge du câble, par une commande électrique 62 ac- tionnée par le pilote. La boîte de contrôle 50 comporte par contre des interrupteurs d'éjection de câble 64 distincts pour commander électriquement de manière séparée les crochets de charge 14. La commande telle que représentée fonctionne de la manière suivante. Lorsque qu'un crochet de charge 14 est occupé par un câble d'éjection 22 et que le micro-interrupteur 20 est fermé, l'affichage d'occupation 56 correspondant apparaît sur la boîte de contrôle 50 et, par la dernière position d'une porte OU 66, l'affichage d'occupation 52 est mis en oeuvre sur la boîte 48 du cockpit. En même temps, le micro- interrupteur 20 active un détecteur de seuil 68 associé au châssis de treuil 4; ce détecteur est relié en sortie à la jauge de contrainte 30 et se met en oeuvre lorsqu'on dépasse une valeur limite de charge de câble préréglée de manière va- riable. Le signal de mise en oeuvre du détecteur de seuil 68 branche l'affichage de charge 58 à la boîte de contrôle 50 et, par une porte OU 70, l'affichage de charge 54 de la boîte de cockpit 48; l'information est appliquée à une porte NON 72 qui coupe l'alimentation de l'interrupteur d'éjection 64 pour protéger le crochet de charge 14 contre toute libération électrique par l'accompagnateur de vol. En même temps, l'électro-aimant 42 qui est mis en tension en dessous de la valeur de seuil de charge de câble, préréglée, désactive ain- si la sécurité d'éjection mécanique 38 pour la maintenir en position de libération; le tiroir de commande 40 arrive ain- si en position de verrouillage comme représenté à la figure 3 et bloque le mécanisme de déverrouillage mécanique du crochet de charge 14. La boîte de contrôle 50 est complétée par un in- terrupteur global (non représenté à la figure 3) qui permet d'éjecter simultanément tous les câbles non chargés. En ou- tre, la boîte de contrôle 50 comporte un interrupteur de con- trôle (également non représenté pour des raisons de simplification) qu'il faut actionner en même temps avec l'interrupteur d'éjection 64 ou l'interrupteur global pour libérer électriquement le ou les crochets de charge 14. Pour des raisons de sécurité, la partie électrique/électronique du dispositif de treuil, y compris les jauges de contrainte 30, le détecteur de seuil 68 et les affichages optiques 52, 54, 56, 58 sont prévus de manière redondante. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Dispositif de treuil pour hélicoptère, comprenant au moins un châssis de treuil monté sur l'hélicoptère avec un crochet de charge pour accrocher un câble d'éjection prévu pour treuiller des forces d'intervention, ainsi qu'un méca- nisme de déverrouillage libérant le crochet de charge pour l'éjection du câble, caractérisé en ce que le châssis de treuil (4) comporte une installation de recon- naissance de câble et de détection de charge (18, 20, 28, 30, 68) combinées, intégrées au crochet de charge (14), ainsi qu'un affichage d'occupation de crochet de charge (52, 56) correspondante et une sécurité d'éjection (38, 72) qui bloque d'elle-même le mécanisme de déverrouillage au-dessus d'une valeur limite de charge de câble, prédéterminée. 2 ) Dispositif de treuil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis de treuil (4) est monté de manière pivotante sur l'hélicoptère pour pivoter entre une position de repos ren- trée à l'intérieur de la cabine de l'hélicoptère et une posi- tion de travail déployée transversalement à l'axe longitudinal de l'hélicoptère, et qui dépasse du contour ex- térieur de l'hélicoptère. 3 ) Dispositif de treuil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le châssis de treuil (4) se bloque solidairement en rotation dans chacune de ses positions de fin de course. 4 ) Dispositif de treuil selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le châssis de treuil est installé de façon démontable sur l'hélicoptère par des moyens de liaison rapide (6). ) Dispositif de treuil selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la valeur limite de charge de câble est réglable. 6 ) Dispositif de treuil selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé par un affichage de charge de câble (54, 58) dépassant la valeur limite de charge de câble prédéterminée. 7 ) Dispositif de treuil selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme de déverrouillage et la protection contre les éjections (38, 72) sont réalisés de façon redondante d'une part mécaniquement et d'autre part électriquement, et sont commandés par deux chemins de signaux (16, 62) séparés. 8 ) Dispositif de treuil selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le crochet de charge (14) peut être libéré de façon indépen- dante de la charge du câble pour une éjection de secours, en court-circuitant la sécurité d'éjection (38, 72). 9 ) Dispositif de treuil selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'éjection de secours (60), indépendante de la charge du câ- ble, se déclenche du cockpit par un ordre de libération émis par le pilote. ) Dispositif de treuil selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce qu' un affichage d'occupation du crochet de charge (52) est prévu dans le cockpit. 11 ) Dispositif de treuil selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé par plusieurs châssis de treuil (4) répartis latéralement par rapport à l'hélicoptère, ayant chaque fois un crochet de charge (14) ainsi qu'une installation de reconnaissance de5 câble et de mesure de charge (18, 20, 30, 68), combinées, un mécanisme de déverrouillage (32, 62, 64) et une protection contre l'éjection (38, 72). 12 ) Dispositif de treuil selon la revendication 11, caractérisé par un élément d'actionnement commun (60) pour éjecter simultané- ment tous les câbles (22).