Brevet FR2788253A1 — publié le 20000713

-1 - La présente invention concerne un dispositif automatique de maintien d'un aéronef en vol symétrique. Cette fonction est traditionnellement confiée aux pilotes, agissant sur les palonniers pour conserver la symétrie du vol par l'intermédiaire de la gouverne de direction. Au vu de la charge de travail qui règne dans les cockpits, la fonction ne pouvait pas être jusqu'alors assurée de façon permanente. Le pilote intervenait de façon ponctuelle en se référant à un instrument appellé bille. Cela entrainait des pertes de vitesse et une consommation de carburant plus importante dues à une trainée accrue. Cela obligeait le concepteur d'avion à prévoir palonniers, câbles, poulies de renvois pour actionner la gouverne de direction, avec une étude sur l'effort à fournir par le pilote. Le présent système permet d'optimiser le vol en réalisant un asservissement de la gouverne de direction sur la symétrie du vol. Il est constitué d'une centrale de calcul avec une façade sur le tableau de bord de diamètre standard, d'un vérin électique, d'une manette de commande. La centrale de calcul reçoit en entrée: -Une alimentation en 12 volts continu. -La position du vérin qui actionne la gouverne de direction, donc la position de cette dernière. -L'état de l'interrupteur placé sur la manette de comande, qui permet de commuter entre le mode automatique et manuel. -La position de la manette de commande. -La position de la bille placée dans la centrale. La centrale alimente le vérin. Le pilote alimente le système, par un interrupteur placé sur la façade de la centrale; une diode LED "sous-tension" s'allume. Le pilote place le commutateur de la manette de commande sur la position désirée. Le témoin lumineux correspondant à l'état du système apparait sur la façade. En mode automatique un asservissement de type PID est réalisé et trois petits potentiomètres de réglages placés sur la façade permettent d'adapter la fonction d'asservissement à l'aéronef sur lequel il est avionné. Le vérin, placé dans le fuselage de l'avion, actionne la gouverne de direction et replace l'avion en vol symétrique. Le pilote peut à tout moment sélectionner le mode manuel et ainsi la position de la gouverne de direction sera asservie sur la position du levier de commande. Le mode automatique est en principe destiné à toute la durée du vol en croisière et le mode manuel pour les manoeuvres de décollage, d'atterrissage, et de roulage lorsque l'avion est au sol. Un dispositif est prévu en cas de panne du système en vol. Il s'agit d'une cordelette guidée dans une gaine en plastique, qui va du poste de pilotage jusqu'au vérin. Elle permet de retirer lorsqu'elle est actionnée par le pilote une goupille placée à l'extrémité du vérin. Le vérin peut ainsi être désolidarisé de la -2gouverne de direction qui se place naturellement dans le sens d'écoulement de l'air et l'avion peut être posé sans danger. Une alimentation de secours est prévue en cas de panne du circuit électrique. Elle est constituée d'une batterie 12 volts continu d'une capacité permettant un fonctionnement du vérin en continu pendant la durée de l'attérrissage, même circuit électrique coupé. Un témoin lumineux assure de l'état de charge de la batterie de secours. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure I présente une vue de la façade de la centrale. La figure 2 présente une coupe longitudinale de la centrale. En référence à ces dessins, la centrale comporte un carter (1), une façade (2), une carte d'asservissement (3) montée sur silent-blocs (4). La bille (5) évolue dans la portion de tore (6) qui possède des fils conducteurs (7) et (8). En référence à la figure 1. L'interrupteur de la façade (10) permet d'alimenter le système, la lampe temoin ( 11). Une diode LED (12) indique le bon état de charge de la batterie, une autre (13) du mauvais. Les potentiomètres de réglage de l'asservissement (9). La figure 3 représente la coupe A-A de la centrale, la bille (5) évolu dans la portion de tore (6). Le conducteur frontal (7) est représente. La figure 4 représente l'implantation du vérin (14) dans le fuselage (15). La gouverne de direction (16) est reliée au guignol (17) sur lequel les cables (18) sont tendus. L'axe de rotation du pivot est représenté en (19). Le vérin (14) et le pivot (17) sont montés sur une platine (20). La figure décrit la manette de commande. Le cylindre (24) est fixe. Il contient le potentiomètre (23) qui permet de repérer la position du cylindre (21) actionné par le pilote. L'interrupteur (22) actionne un axe (25) qui permet de verrouiller la manette en position neutre pour le mode automatique. Un mode de réalisation particulier consiste à: -Pour repérer la position de la bille: Utiliser une bille (5) recouverte d'un métal conducteur. De placer à l'intérieur de la portion de tore (6) dans laquelle évolue la bille (5), des fils de cuivre faisant contact avec la bille. Les fils sont placés de part et d'autres, et la résistance électrique mesurée. La résistance aux bornes des fils dépend de la postion de la bille. -Pour la manette de contrôle: Utiliser un cylindre (21) en liaison pivot avec un autre cylindre (24) perpendiculaire à ce dernier et qui contient le potentiomètre Un commutateur (22) placé dans le cylindre supérieur actionne l'intérrupteur pour changer le mode de fonctionnement et un axe (25) qui verrouille la rotation du cylindre supérieur Un ressort de rappel permet d'obtenir une position neutre. Le cylindre inférieur est perçé d'un trou (26) qui permet de l'emmancher sur la manette des gaz de la plupart des avions. -Pour le vérin: il est placé sur une platine (20) fixée au fuselage (15). Elle est munie d'un guignol double (17) en liaison pivot avec la platine (20) Des câbles ( 18) relient le guignol (17) à la gouverne (16). Ils sont tendus sur le guignol (17) et le vérin (14) ne subit ainsi pas leur tension. Le vérin utilisé est un vérin électrique à bille 12 volts continu, courament utilisé dans les systèmes automatisés. -Pour la centrale: Le carter (1) est usiné en aluminium anodisé. Des silent-blocs (4) isolent -3- des vibrations, la carte électronique (3) de type tout à fait classique et éprouvé. Ce sytème est particulièrement adapté à une utilisation sur des avions de tourisme destinés au voyage et à l'aviation experimentale. Ce système est ainsi adaptable sur un grand nombre d'avions en adaptant les caractéristiques du vérin. Il s'inscrit tout à fait dans la ligné5 des études visant à réduire la charge de travail dans les cockpit. Il est aussi parfaitement adapté pour permettre au pilotes handicapés d'acceder à la plupart des avions, et non pas quelques rares appareils équipés de dispositifs mécaniques. -4- REVENDICATIONS 1) Dispositif pour maintenir un aéronef en vol symétrique caractérisé en ce qu'il réalise un asservissement de la position de la gouverne de direction sur la symétrie du vol de l'aéronef 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la gouverne de direction est actionnée par un vérin électrique asservi en position. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la centrale de calcul reçoit en entrée la position de la bille et alimente en sortie le vérin. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est pourvu de systèmes de sécurité comme la possibilité de désolidariser le vérin de la gouverne et une alimentation de secours. ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le pilote sélectionne à l'aide d'un interrupteur le mode de fonctionnement manuel ou automatique. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la position de la bille est repérée en mesurant la résistance entre deux conducteur faisant contact avec la bille, elle même conductrice. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le pilote dispose d'une manette pour envoyer une consigne de position à la centrale. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la manette est verrouillée en position neutre lors de l'utilisation en mode automatique et qu'elle est pourvu d'un ressort de rappel pour indiquer la position neutre.