Brevet FR2830630A1 — publié le 20030411

La présente invention concerne un dispositif de pilotage automatique d'un hélicoptère, ainsi qu'un système de pilotage automatique comportant un tel dispositif de pilotage automatique. On sait qu'un système de pilotage automatique d'un hélicoptère comporte généralement : - un ensemble de capteurs pour déterminer automatiquement les valeurs effectives de paramètres d'état de l'hélicoptère ; - des moyens de réglage permettant à un opérateur de l'hélicoptère de choisir des valeurs de consigne de paramètres d'état ; - un ensemble d'actionneurs qui agissent sur des axes de pilotage de l'hélicoptère, selon des ordres de commande ; et - un dispositif de pilotage automatique qui détermine automatiquement des ordres de commande desdits actionneurs, en fonction des paramè- tres d'état et des valeurs de consigne, reçus respectivement desdits capteurs et desdits moyens de réglage. Le système de pilotage automatique a pour mission d'aider, voire de remplacer totalement, le pilote dans la conduite de l'hélicoptère. A cet effet, il est capable d'asservir un ou plusieurs paramètres d'état de l'hélicoptère, tels que l'altitude, l'assiette ou la vitesse par exemple, sur une ou plusieurs valeurs de consigne préalablement choisies par le pilote. Le système de pilotage automatique agit à cet effet sur l'un des axes de pilotage (axe de roulis, axe de tangage, axe de lacet et axe collectif) pour contrôler le (ou les) paramètre (s) d'état correspondant (s). On notera que l'axe de tangage et l'axe collectif permettent tous deux de contrôler la vitesse air (qui correspond, selon l'invention, à la vitesse de l'hélicoptère par rapport à l'air) ou des paramètres du plan verti- cal. On notera de plus que l'axe collectif permet d'agir sur le pas des pales (comme le ferait le pilote en déplaçant le manche de commande collectif) de façon à appliquer les mêmes variations d'incidence à chacune des différentes pales du rotor principal d'avance et de sustentation de l'hélicop- tère. Il en résulte un déplacement de l'hélicoptère sur un axe vertical (montée/descente). Par ailleurs, les deux axes relatifs aux pas cycliques (axe de tangage et axe de roulis) produisent une variation cyclique de l'incidence des pales du rotor principal, ces pales ayant alors des incidences variables en fonction de leur azimut. Il en résulte un basculement du rotor vers l'avant (tangage) ou sur les côtés (roulis) ou suivant une combinaison de ces deux mouvements. Le système de pilotage automatique comporte différents modes indépendants d'asservissement. Plusieurs de ces modes peuvent même être activés simultanément. Ces modes sont activés dans le but de réaliser un vol sans intervention du ou des pilotes humains sur les commandes de vol. Généralement, un système de pilotage automatique est capable : - d'acquérir et de maintenir une vitesse air déterminée, c'est-à-dire une vitesse déterminée de l'hélicoptère par rapport à l'air ; - ainsi que de poursuivre un objectif, dans le plan vertical (acquisition et maintien d'une altitude barométrique, d'une vitesse verticale, d'une pente en approche ou d'une"hauteur radiosonde"par exemple) ; - tout en assurant, dans un plan horizontal, le suivi d'un plan de vol (ali- gnement sur un cap donné, sur des balises de guidage, sur des axes de percée,...) et d'une manière générale, le pilotage suivant une trajec- toire. Un tel système de pilotage automatique d'un hélicoptère qui permet au pilote de se décharger complètement du pilotage de l'hélicoptère, pendant la quasi totalité du vol peut présenter des problèmes de sécurité, ayant généralement deux types d'origine différents : - une origine mécanique due à un dysfonctionnement de l'ensemble des capteurs, calculateurs et actionneurs faisant partie du système de pilo- tage automatique ; et - une origine humaine due à un défaut d'attention ou à un défaut de connaissance du système de pilotage automatique et de ses limitations de la part d'un pilote ou d'un membre d'équipage de l'hélicoptère. A cet effet, on sait que, plus la gestion du vol est automatisée, plus la charge de pilotage est allégée, et moins l'équipage est enclin à surveiller le bon fonctionnement du système de pilotage et la cohérence des modes et consignes qu'il a lui-même affichés. Le système de pilotage automatique doit donc assurer pour une large part sa propre surveillance et introduire des protections ou limitations automatiques pour couvrir les risques de mauvaise utilisation. De tels moyens de surveillance et de protection sont nombreux dans les systèmes de pilotage automatique d'hélicoptère. On citera à titre d'illustration : - une architecture doublée de la boucle de pilotage (capteur, calculateur, actionneur) permettant des surveillances multiples ; - des alarmes et des signalisations multiples présentées à l'équipage, permettant un diagnostic de l'état du système de pilotage sollicitant éventuellement une surveillance accrue (indication de dissemblances entre capteurs, de perte de redondance, d'évolution anormale ou d'écart excessif en cas d'éloignement de la consigne affichée,...), voire une participation active (demande de reprise en mains de l'héli- coptère par le pilote,...) ; et - des éléments de protection du domaine de vol, tels que la limitation des ordres vers l'axe collectif pour ne pas dépasser la puissance maxi- male autorisée ou la mise en palier automatique à la fin d'une approche aux instruments utilisant un ensemble de balises au sol et de récep- teurs à bord de l'hélicoptère. Toutefois, tous ces moyens de surveillance et de protection participent pour l'essentiel à la sûreté du fonctionnement de la boucle technique de pilotage, mais ne réduisent pas directement les risques liés au facteur humain, puisque le pilote intervient toujours dans la boucle complète de pilotage (action sur les commandes, sur les consignes, sur la sélection des modes,...). Plus particulièrement, on sait qu'un dispositif de pilotage automatique usuel comporte : - une seule loi à objectif pour l'axe de tangage, à savoir une loi à objectif d'avancement ayant pour but de maintenir la vitesse air par rapport à une valeur de consigne. Pour ce faire, ladite loi à objectif pour l'axe de tangage détermine, automatiquement, un ordre de commande pour contrôler le basculement du disque du rotor principal de l'hélicoptère. On notera que, dans le cadre de la présente invention, une loi à objectif est un moyen de calcul qui détermine un ordre de commande parti- culier permettant d'amener ou de ramener au moins un paramètre d'état de l'hélicoptère à un objectif (qui représente une valeur de consigne de ce paramètre d'état ou d'un autre paramètre d'état) ; et - deux lois à objectif pour l'axe collectif, à savoir une loi à objectif verti- cal et une loi de maintien de la puissance recommandée. Chacune de ces deux lois détermine, automatiquement, un ordre de commande pour contrôler le pas collectif des pales du rotor principal de l'hélicop- tère. Avec un tel dispositif de pilotage automatique, lors d'un fonctionnement normal de l'hélicoptère, l'acquisition et la tenue de la vitesse air se font par l'axe de tangage (loi à objectif d'avancement) et celle du paramètre du mode vertical (par exemple l'altitude) par l'axe collectif. Toutefois, dès que la puissance disponible devient insuffisante pour maintenir la vitesse air (c'est-à-dire la vitesse de l'hélicoptère par rapport à l'air) à la valeur de consigne prévue, la loi à objectif vertical de l'axe collectif bute vers le haut sur une limitation qui est calculée par la loi de maintien de la puissance (ayant pour objet de maintenir la puissance à une valeur recommandée). Dans ce cas, le dispositif de pilotage automatique assure toujours la sécurité en terme de puissance (maintien de la puissance nécessaire à la configuration de vol), mais plus en terme d'objectif vertical (altitude par exemple), car l'objectif vertical n'est plus contrôlé par ce dispositif de pilotage automatique. Dans une telle situation, c'est le pilote qui doit intervenir pour assurer la sécurité en terme d'objectif vertical. Ainsi, lorsqu'il constate le basculement de loi sur l'axe collectif et que l'hélicoptère reste en descente, le pilote désengage, manuellement, le mode de tenue de la vitesse air sur l'axe de tangage de manière à libérer cet axe pour la réalisation de l'objectif vertical. Cette solution connue présente donc des risques liés à l'intervention nécessaire du pilote qui doit non seulement se rendre compte de la situation, mais doit également réagir de façon appropriée. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. Elle concerne un dispositif de pilotage automatique d'un hélicoptère présentant une sécurité renforcée en mode totalement automatique (sans intervention d'un pilote), en permettant de maintenir l'hélicoptère dans une enveloppe de vol qui est toujours sûre. A cet effet, selon l'invention, ledit dispositif de pilotage automatique comportant : au moins une loi à objectif pour l'axe de tangage, une telle loi à objectif ayant pour but d'amener au moins un paramètre d'état de l'hélicoptère à un objectif qui représente une valeur de consigne d'un paramètre d'état, ladite loi à objectif pour l'axe de tangage déterminant à cet effet automatiquement un ordre de commande pour contrôler le bas- culement du disque dudit rotor principal de l'hélicoptère ; et - au moins deux lois à objectif pour l'axe collectif, chacune de ces lois déterminant automatiquement un ordre de commande pour contrôler le pas collectif des pales dudit rotor principal, est remarquable en ce qu'il comporte : - au moins deux lois à objectif pour l'axe de tangage, qui fonctionnent simultanément ; - des premiers moyens de sélection pour sélectionner automatiquement la loi à objectif, dont l'ordre de commande est utilisé pour l'axe collec- tif ; et - des seconds moyens de sélection pour sélectionner automatiquement, en fonction de la sélection réalisée par lesdits premiers moyens de sé- lection, la loi à objectif, dont l'ordre de commande est utilisé pour l'axe de tangage. Ainsi, grâce au fonctionnement simultané d'au moins deux lois à objectif sur l'axe de tangage et à l'utilisation de l'information de la commutation de lois sur l'axe collectif pour sélectionner la loi appropriée sur l'axe de tangage, on obtient une sécurité renforcée en mode automatique, permettant de maintenir l'hélicoptère dans une enveloppe de vol sûre, comme on le verra plus en détail ci-dessous. De plus, cette commutation automatique est conforme à ce que fait naturellement (et manuellement) un pilote dans une telle situation. Dans un mode de réalisation préféré, ledit dispositif de pilotage automatique comporte au moins une loi à objectif vertical et une loi de maintien de la puissance recommandée pour l'axe collectif, et au moins une loi à objectif d'avancement et une loi à objectif vertical pour l'axe de tangage, lesdits premiers moyens de sélection sélectionnent automatiquement la loi à objectif vertical lors d'un fonctionnement normal de l'héli- coptère et la loi de maintien de la puissance recommandée lorsque la puissance devient insuffisante pour maintenir la vitesse air de l'hélicoptère à une valeur de consigne correspondante, et lesdits seconds moyens de sélection sélectionnent automatiquement : - la loi à objectif d'avancement, lorsque les premiers moyens de sélec- tion sélectionnent la loi à objectif vertical ; et - la loi à objectif vertical, lorsque les premiers moyens de sélection sélec- tionnent la loi de maintien de la puissance recommandée. Ainsi, grâce à l'invention, lorsque la puissance de l'hélicoptère est insuffisante pour maintenir la vitesse air à sa valeur de consigne, l'objectif vertical (altitude, hauteur, vitesse verticale, accélération verticale,...) est assuré automatiquement par l'axe de tangage, alors que l'axe collectif assure automatiquement le maintien de la puissance à la valeur recommandée. Ceci est rendu possible par le fonctionnement simultané d'au moins deux lois à objectif (loi usuelle à objectif d'avancement et loi à objectif vertical) sur l'axe de tangage et par l'utilisation de l'information de la commutation de la loi à objectif vertical vers la loi de maintien de la puissance recommandée sur l'axe collectif, pour sélectionner sur l'axe de tangage la loi appropriée, en l'occurrence la loi à objectif vertical. Cette logique (ou commutation automatique) est conforme à ce que fait naturellement un pilote en vol de croisière rapide. En outre, avantageusement, ledit dispositif de pilotage automatique comporte de plus une loi de maintien de la vitesse de montée optimale pour l'axe de tangage, et lesdits seconds moyens de sélection sélectionnent automatiquement ladite loi de maintien de la vitesse de montée optimale, lorsque la puissance disponible est insuffisante pour maintenir la vitesse air supérieure à une vitesse de montée optimale. Cette dernière logique est elle aussi conforme à ce que fait natu- rellement un pilote. Elle évite une dérive vers les très basses vitesses air, avec des assiettes de tangage importantes, et assure un taux de montée minimal, quelles que soient les consignes affichées par un opérateur (pi- lote,...) de l'hélicoptère. Les caractéristiques précitées sont rendues possible grâce au fait que l'axe de tangage qui contrôle le basculement du disque du rotor principal vers l'avant, permet de piloter : - soit un objectif horizontal (vitesse air par exemple) grâce à la compo- sante horizontale de la résultante aérodynamique du disque rotor (dudit rotor principal d'avance et de sustentation de l'hélicoptère) ; - soit un objectif vertical (vitesse verticale par exemple) grâce à la composante verticale de la résultante aérodynamique dudit disque ro- tor. Par ailleurs, on notera que l'insuffisance de puissance qui est prise en compte dans la présente invention, peut avoir pour objet, en particulier, une panne d'un des moteurs de l'hélicoptère. En effet, lorsque l'un des moteurs tombe en panne, ce qui entraîne évidemment une réduction brutale de la puissance disponible, le dispositif de pilotage automatique conforme à l'invention baisse rapidement le pas collectif, en application de sa fonction de limitation automatique de la puissance à la valeur recommandée, et bascule automatiquement l'objectif vertical sur l'axe de tangage, ce qui réduit certes la vitesse air, mais évite de perdre de l'altitude. Grâce à l'invention, aucune reprise en mains par le pilote n'est donc nécessaire lors d'une telle panne qui est généralement très critique puisque le pilote, qui est pourtant a priori inattentif, est sensé réduire très rapidement le pas, pour éviter que les tours rotor ne chutent. Ainsi, la présente invention met en oeuvre deux caractéristiques spécifiques aux limites du domaine de vol, où la sécurité peut être menacée, à savoir : - un classement des priorités. Dans le respect de la puissance recom- mandée, la priorité est donnée : * à l'objectif vertical, tant que la vitesse air est supérieure à la vitesse optimale de montée ; et * à la consigne de vitesse air, si elle est inférieure à la vitesse optimale de montée ; et - une prise en compte combinée de l'axe de tangage et de l'axe collectif dans le cadre de la gestion de ces priorités, et non pas une utilisation indépendante comme dans le cas d'un dispositif de pilotage automati- que usuel, dans lequel chaque axe de pilotage n'obéit qu'à un seul objectif. Par ailleurs, de façon avantageuse ledit dispositif de pilotage automatique comporte, de plus, des moyens de verrouillage pour verrouiller automatiquement l'axe collectif sur la loi de maintien de la puissance recommandée, lorsqu'elle est sélectionnée. Ceci permet d'éviter un fonctionnement oscillatoire de l'hélicoptère. Dans ce cas, ledit dispositif de pilotage automatique comporte de préférence, également, des moyens pour déverrouiller automatiquement lesdits moyens de verrouillage, en fonction d'au moins une action d'un pilote de l'hélicoptère et/ou d'ordres de commande qui sont déterminés pour l'axe de tangage. Par ailleurs, on sait qu'en vol de croisière rapide, avec un dispositif de pilotage automatique usuel, la vitesse air est maintenue par l'axe de tangage et l'objectif vertical est assuré par l'axe collectif. Dans ce cas, les fluctuations dans le plan vertical (altitude, vitesse verticale,...) sont donc compensées par l'axe collectif. Comme ces fluctuations sont à la fois très fréquentes et d'assez grandes amplitudes en vol à haute vitesse, elles sollicitent fortement l'axe collectif, ce qui entraîne une surconsommation de carburant. Pour éviter cela, dans la pratique, le pilote préfère gérer lui- même la puissance en vol de croisière rapide, ce qui l'empêche toutefois alors de pouvoir bénéficier des sécurités précitées offertes par le dispositif de pilotage automatique. Pour remédier à cet inconvénient, selon l'invention, le dispositif de pilotage automatique comporte au moins une loi à objectif vertical et une loi de stabilisation pour l'axe collectif, au moins une loi à objectif d'avancement et une loi à objectif vertical pour l'axe de tangage, et des moyens de détection d'une stabilisation du cas de vol (en particulier palier à vitesse sensiblement constante) de l'hélicoptère. De plus, lesdits premiers moyens de sélection sélectionnent automatiquement pour l'axe collectif la loi à objectif vertical lors d'un fonctionnement normal de l'hélicoptère, et lorsque lesdits moyens de détection détectent une stabilisation du cas de vol, ladite loi de stabilisation qui détermine un ordre de commande pour maintenir le pas collectif des pales du rotor principal à une valeur moyenne, et lesdits seconds moyens de sélection sélectionnent automatiquement : - la loi à objectif d'avancement, lorsque les premiers moyens de sélec- tion sélectionnent la loi à objectif vertical ; et - la loi à objectif vertical, lorsque les premiers moyens de sélection sélec- tionnent la loi de stabilisation. En outre, pour contrer un effet de perte de vitesse qui est contraire à la consigne de vitesse air prévue initialement par le pilote, notamment lors d'une manoeuvre (virage par exemple), ladite loi de stabilisation comporte des moyens pour corriger l'ordre de commande du pas collectif, avec un temps de réponse qui est supérieur à un temps prédéterminé, afin de maintenir un objectif de vitesse air. Comme, selon l'invention, ce temps prédéterminé est relativement long, le pas collectif est ainsi corrigé doucement. De plus, le dispositif de pilotage automatique conforme à l'invention comporte également des moyens pour revenir automatiquement dans ce cas à la sélection représentative du fonctionnement normal, en fonction d'au moins une action d'un pilote de l'hélicoptère et/ou de valeurs mesurées. La logique précitée présente deux avantages : - d'une part, elle est conforme à ce que fait naturellement le pilote, elle est donc facile à interpréter ; et - d'autre part, l'axe collectif a uniquement à compenser les fluctuations de la vitesse air (notamment en virage). Or, l'expérience montre que leur fréquence et leur amplitude sont beaucoup plus faibles que celles des fluctuations dans le plan vertical. Les surconsommations de carbu- rant précitées s'en trouvent donc fortement réduites, ce qui incite à une utilisation permanente du dispositif de pilotage automatique dans tout le domaine nominal de croisière, avec tous les avantages inhérents en terme de sécurité notamment. La présente invention concerne également un système de pilotage automatique d'un hélicoptère, du type décrit précédemment. Selon l'invention, ce système de pilotage automatique est remarquable en ce qu'il comporte le dispositif de pilotage automatique précité. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comme l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est le schéma synoptique d'un système de pilotage automatique conforme à l'invention. La figure 2 est le schéma synoptique d'un mode de réalisation de base d'un dispositif de pilotage automatique conforme à l'invention. La figure 3 est le schéma synoptique d'un dispositif de commande de vol qui est perfectionné par rapport à celui de la figure 2. La figure 4 montre schématiquement une particularité avantageuse du dispositif conforme à la présente invention. Le système de pilotage automatique 1 conforme à l'invention et représenté schématiquement sur la figure 1 est monté à bord d'un hélicoptère He à piloter automatiquement, bien que pour des raisons de clarté du dessin, l'hélicoptère He soit représenté à petite échelle, extérieurement audit système de pilotage automatique 1, sur cette figure 1. Dans l'exem- ple représenté, l'hélicoptère He comporte un rotor principal RP destiné à assurer la sustentation et l'avance, ainsi qu'un rotor de queue RQ, destiné à assurer l'équilibre et la commande en lacet de l'hélicoptère He. Ledit système de pilotage automatique 1 comporte de façon usuelle : - un ensemble de capteurs 2 usuels, pour déterminer (en particulier mesurer) automatiquement les valeurs effectives de paramètres d'état, tels que l'altitude, la hauteur, l'assiette, l'accélération, la vitesse ou la vitesse air de l'hélicoptère He par exemple ; - des moyens de réglage 3 usuels, permettant à un opérateur de "hélai- coptère, notamment un pilote, de choisir des valeurs de consigne de paramètres d'état, tels que l'altitude, la hauteur, la vitesse verticale, la distance, la vitesse air ou l'accélération de l'hélicoptère He notam- ment ; - un ensemble d'actionneurs 4 usuels, qui agissent sur des axes de pilo- tage de l'hélicoptère He, comme illustré par une ligne 5 en traits inter- rompus, selon des ordres de commande ; et - un dispositif de pilotage automatique 6 qui détermine automatiquement des ordres de commande desdits actionneurs 4, en fonction des para- mètres d'état et des valeurs de consigne reçus respectivement dudit ensemble de capteurs 2 et desdits moyens de réglage 3, par l'intermédiaire de liaisons 7 et 8, et qui transmet automatiquement ces ordres de commande auxdits actionneurs 4 par l'intermédiaire d'une liaison 9. Selon l'invention, ledit dispositif de pilotage automatique 6 agit sur les axes cycliques (axe de tangage et axe de roulis), sur l'axe de lacet et sur l'axe collectif de l'hélicoptère He. C'est pourquoi on parle de pilotage automatique à"quatre axes". Toutefois, seuls l'axe de tangage AT et l'axe collectif AC sont pris en compte dans le cadre de la présente invention de sorte que l'on se référera uniquement à ces deux axes dans la description suivante. Selon l'invention, ledit dispositif de pilotage automatique 6 conforme à l'invention comporte, comme représenté sur la figure 2 : - au moins deux lois à objectif A et B, pour l'axe collectif AC. Chacune de ces lois A et B détermine automatiquement un ordre de commande, respectivement UC1 et UC2, pour contrôler le pas collectif des pales du rotor principal RP ; - au moins deux lois à objectif C, D, E, pour l'axe de tangage AT, qui fonctionnent simultanément. Chacune de ces lois à objectif C, D, E dé- termine automatiquement un ordre de commande, respectivement UT1, UT2 et UT3, pour contrôler le basculement du disque du rotor principal RP de l'hélicoptère He ; - des moyens de sélection C1, S1, précisés ci-dessous, pour sélectionner automatiquement la loi à objectif A, B, dont l'ordre de commande UCOLL est utilisé pour l'axe collectif AC ; et - des moyens de sélection C2, S2, 10, S3, C3, précisés ci-dessous, pour sélectionner automatiquement, en fonction de la sélection réalisée pour l'axe collectif AC, la loi à objectif C, D ou E, dont l'ordre de commande UTANG est utilisé pour l'axe de tangage AT. Dans le cadre de la présente invention, une loi A, B, C, D, E est un moyen de calcul qui détermine un ordre de commande ayant pour but de ramener un paramètre d'état qui est mesuré par l'ensemble de capteurs 2, vers une valeur de consigne (ou objectif) qui est fixée par le pilote par l'intermédiaire des moyens de réglage 3. A titre d'illustration on notera que : - les valeurs de consigne peuvent être : * pour les lois A et D : l'altitude, la hauteur, la vitesse verticale, l'ac- célération verticale ; * pour la loi C : une distance, la vitesse air, l'accélération ; et * pour la loi E : la vitesse de montée optimale, l'accélération nulle ; et - les paramètres d'état peuvent être : * pour les lois A et D : l'altitude, la hauteur, la vitesse verticale, lac- célération verticale ; * pour la loi C : la vitesse, l'accélération longitudinale, l'assiette, les vi- tesses angulaires ; et * pour la loi E : la vitesse air, l'accélération longitudinale, l'assiette, les accélérations angulaires. Dans le mode de réalisation de la figure 2, le dispositif de pilotage automatique 6 comporte au moins une loi A à objectif vertical et une loi B de maintien de la puissance recommandée pour l'axe collectif AC, et au moins une loi C à objectif d'avancement et une loi D à objectif vertical pour l'axe de tangage AT. Selon l'invention, lesdits premiers moyens de sélection C1, S1 sélectionnent automatiquement la loi A à objectif vertical, lors d'un fonctionnement normal de l'hélicoptère He, et la loi B de maintien de la puissance recommandée, lorsque la puissance disponible devient insuffisante pour maintenir la vitesse air (c'est-à-dire la vitesse de l'hélicoptère He par rapport à l'air) à une valeur de consigne correspondante, et lesdits seconds moyens de sélection C2, S2,10 sélectionnent automatiquement : - la loi C à objectif d'avancement, lorsque les premiers moyens de sélec- tion sélectionnent la loi A à objectif vertical ; et - la loi D à objectif vertical, lorsque les premiers moyens de sélection sélectionnent la loi B de maintien de la puissance recommandée. De plus, le dispositif 6 comporte également une loi E de maintien de la vitesse de montée optimale pour l'axe de tangage AT, et lesdits seconds moyens de sélection C3, S3 sélectionnent automatiquement ladite loi E de maintien de la vitesse de montée optimale, lorsque la puissance disponible est insuffisante pour maintenir la vitesse air supérieure à une vitesse air de montée optimale prédéterminée. Ainsi, sur l'axe collectif AC : - la loi A à objectif vertical élabore un ordre de commande UC1 pour augmenter ou baisser le pas collectif ; - en même temps, la loi B calcule un ordre de commande UC2 pour maintenir la puissance au niveau maximal autorisé, cette limite étant calculée en fonction des conditions de vol ; et - un comparateur C1 calcule l'écart entre les deux ordres UC1 et UC2 de sorte que : * Si UC1 est inférieur à UC2, la loi A pilote le pas collectif (UCOLL = UC1) [par convention, UC > O signifie ordre à augmenter le pas] ; et * Si UC1 est supérieur à UC2, la loi B pilote le pas collectif (UCOLL = UC2). Toutefois dans ce cas, l'axe de tangage AT doit intervenir pour piloter l'objectif vertical. On notera que UC2 est grand lorsque l'on est loin de la limite de puissance, car cet ordre de commande représente la variation de pas collectif qui serait nécessaire pour atteindre la limite de puissance. UC1 est proche de zéro lors d'un vol en palier stabilisé. Si la loi A élabore un ordre à monter : - UC1 augmente, car il traduit l'ordre à monter ; et - UC2 diminue, car la marge de puissance diminue. Par conséquent, UC1 et UC2 finissent par se croiser et UCOLL est le plus petit des deux ordres. On notera que, dans le cadre de la présente invention, tout comparateur (tel que C 1 ou C3) qui comporte le signe" > "signifie que, si une valeur a est amenée à l'entrée supérieure et une valeur ss est amenée à l'entrée inférieure, la sortie prend la réponse : - 0 (oui), si a > ss ; et - N (non), si a : g En revanche, tout comparateur (tel que le comparateur C2 par exemple) qui comporte un signe" - N (non) si y > 8. Les lettres 0 et N sur les figures 2 à 5 correspondent à ces situations (oui et non). Par ailleurs, dans le cadre de la présente invention, tout sélecteur tel que les sélecteurs 81, S2 ou S3 par exemple, relie sa sortie à l'une des entrées 0 (oui) ou N (non), en fonction du résultat de la comparaison réalisée par le comparateur Cl, C2, C3 qui lui est associé. La loi C à objectif d'avancement (qui prend en compte généralement la vitesse air, mais on peut également envisager la prise en compte d'une vitesse sol, d'un temps de passage, ou d'une distance associée à un temps de franchissement) peut être amenée à demander un pas collectif trop élevé, si l'on demande une vitesse d'avancement trop élevée, qui est incompatible avec la puissance disponible. Dans ce cas, il faut opérer un basculement. Pour ce faire, le comparateur C2 compare l'ordre UT1 issu de la loi C à l'ordre UT2 issu de la loi D à objectif vertical. On notera que la loi D est semblable à la loi A, mais avec des gains légèrement différents et adaptés à l'axe de tangage AT. La convention de signe utilisée dans la présente description pour le tangage est que UT > O signifie ordre à augmenter l'assiette en tangage. Si l'axe collectif AC est commandé par la loi B (maintien de la puissance) et UT1 est inférieur à UT2, UT1 n'est pas sélectionné pour commander le tangage (pour éviter de poursuivre la descente), grâce à la porte 10 qui est une porte logique ET et au sélecteur S2. Un ordre de commande UTINT est délivré à la sortie de ce sélecteur S2. Dans ce cas, l'axe collectif AC est régi par la loi B et l'axe de tangage AT est régi par la loi D (loi à objectif vertical). Si dans ces conditions, le pilote demande une vitesse de montée, UT2 augmente, mais la vitesse air chute, car la puissance est déjà au niveau maximal. Sans intervention, l'hélicoptère He va se retrouver en stationnaire, voire reculer, et risque alors un incident majeur dans les cas de vol où le pilote a une perception limitée du monde extérieur, comme en vol aux instruments. C'est pourquoi, on fait intervenir la loi E pour maintenir la vitesse air à une valeur Vy qui est la vitesse garantissant le taux optimal de montée (prédéterminée de façon usuelle). Cette loi E de maintien de la valeur Vy utilise les mêmes paramètres d'état que la loi C, mais ses valeurs de consigne sont : - Vy = constante ; et - accélération nulle. L'ordre de commande UT3 calculé par cette loi E est comparé par le comparateur C3 à la valeur UTINT, et c'est l'ordre le plus à piquer qui est sélectionné pour préserver la valeur Vy. Par conséquent, si UT3 Ainsi, grâce à l'invention, on fait fonctionner simultanément plusieurs lois (en particulier trois lois C, D, E dans l'exemple de la figure 1) sur l'axe de tangage AT, et on sélectionne celle qui répond le mieux à la priorité prévue au moment considéré. Le mode de réalisation de la figure 3 est semblable à celui de la figure 2, mais dans ce cas, le dispositif de pilotage automatique 6 comporte de plus des moyens de verrouillage 11 pour verrouiller automatiquement l'axe collectif AC sur la loi B de maintien de la puissance recommandée, lorsqu'elle est sélectionnée, ainsi que des moyens pour déverrouiller automatiquement lesdits moyens de verrouillage 11, en fonction d'au moins une action d'un pilote de l'hélicoptère et/ou d'ordres de commande qui sont déterminés pour l'axe de tangage AT. Pour verrouiller le pilotage de l'axe collectif AC sur la loi B de maintien de la puissance recommandée, les moyens 11 comportent une bascule 81 du type connu R/S qui est tel que, quand l'entrée S est positionnée, la sortie est à 1 jusqu'à ce que l'entrée R passe à 1. Ainsi, en cas de dépassement de puissance, si UC1 est supérieur à UC2, alors UCOLL prend la valeur UC2. Comme l'axe de tangage AT prend alors le contrôle de l'objectif vertical, UC1 retombe à zéro ou tourne autour de UC2, mais la sortie de la bascule 81 reste verrouillée sur UC2, ce qui évite un fonctionnement oscillatoire à la limite de puissance. Le déverrouillage de la bascule 81 pour revenir au fonctionnement usuel (loi A) doit intervenir, selon l'invention, dans les conditions suivantes : - des conditions de logique déterminées par un élément 12, telles que le désengagement par le pilote du mode collectif, la reprise en mains des commandes par le pilote, la panne du système de pilotage automatique 1 ou la modification volontaire d'une consigne par le pilote ; et - si UT1 > UT2, comme cela est vérifié par un comparateur C4. On doit dans ce cas déverrouiller la bascule 81, car la loi D à objectif vertical devient moins contraignante en terme de puissance que la loi C à objectif d'avancement. On retrouve alors UCOLL = UC1 et UTINT = UT1. L'entrée R de la bascule 81 reçoit donc l'information qui est issue d'une porte logique OU 13 qui est reliée à l'élément 12 et au comparateur C4. De plus, pour éviter des commutations intempestives dues au bruit de signal par exemple, un élément de filtrage 14 usuel est monté entre la porte 13 et le comparateur C4. Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier représenté schématiquement sur la figure 4 et destiné à éviter une surconsommation de carburant, le dispositif de pilotage automatique 6 conforme à l'invention comporte des moyens 15 de détection d'une stabilisation du cas de vol de l'hélicoptère He. Ces moyens 15 détectent une stabilisation du cas de vol (vol en palier dans ce mode de réalisation), lorsque la vitesse air est comprise dans un domaine de vitesses prédéterminé pendant un temps prédéfini, par exemple trente secondes. Pendant ce temps, la loi A estime la valeur moyenne du pas (pendant ce temps prédéfini) permettant de respecter la consigne verticale. Dans le cas d'une stabilisation pendant toute la durée prédéterminée précitée, des moyens de basculement 16 basculent la commande de l'axe collectif AC de la loi A à objectif vertical vers une loi G (ayant comme paramètre d'état et comme valeur de consigne : la vitesse air) qui fige (presque complètement) le pas collectif du rotor principal RP à la valeur moyenne estimée pendant la durée prédéterminée précitée, pour tenir le palier. En même temps, la commande de l'axe de tangage AT bascule de la loi C à objectif d'avancement vers la loi D à objectif vertical. Dans ce cas, la vitesse air n'est donc plus asservie, mais se trouve en palier stabilisé, et les fluctuations restent imperceptibles (équilibre entre les variations d'énergie potentielle et d'énergie cinétique). En revanche, pendant une manoeuvre (virage par exemple), on peut perdre de la vitesse, ce qui est contraire à la consigne de vitesse air prévue par le pilote. Pour contrer cet effet, on introduit dans la loi G des moyens de correction pour corriger l'ordre de commande du pas collectif, et ceci doucement, c'est-à-dire avec un temps de réponse qui est supérieur à un temps prédéterminé, afin de maintenir un objectif de vitesse air. Ces moyens corrigent donc doucement le pas collectif en sollicitant faiblement l'axe collectif AC (limitation de la surconsommation). Lesdits moyens 16 comportent une bascule B2 qui permet, de plus, de revenir à la sélection représentative d'un fonctionnement normal, en fonction : - de conditions logiques qui sont déterminées par un élément 17, telles qu'un désengagement de mode, une intervention du pilote sur les commandes ou un changement de consigne ; et - un écart trop élevé et/ou trop prolongé entre un paramètre d'état me- suré et une consigne correspondante, écart qui est déterminé par un élément de calcul 18. Les résultats de ces moyens 17 et 18 sont entrés dans une porte logique OU 19 qui est reliée à l'entrée R de la bascule B2, dont l'entrée S est reliée aux moyens 15. Cette bascule B2 commande des sélecteurs S4 et S5 pour faire la sélection respectivement entre les lois A et G et les lois C et D. La logique de commutation représentée sur la figure 4 présente deux avantages importants : - d'une part, elle est conforme à ce que fait naturellement un pilote, et est donc facile à interpréter ; et - d'autre part, l'axe collectif AC n'a plus qu'à compenser les fluctuations de la vitesse air (notamment en virage). Leur fréquence et leur ampli- tude étant beaucoup plus faibles que celles des fluctuations dans le plan vertical, d'éventuelles surconsommations de carburant s'en trou- vent fortement réduites. REVENDICATIONS 1. Dispositif de pilotage automatique d'un hélicoptère (He) comprenant un rotor principal (RP) d'avance et de sustentation et susceptible d'être piloté au moins selon un axe collectif (AC) et selon un axe de tangage (AT), ledit dispositif (6) comportant : - au moins une loi à objectif (C, D, E) pour l'axe de tangage (AT), une telle loi à objectif ayant pour but d'amener au moins un paramètre d'état de l'hélicoptère (He) à un objectif qui représente une valeur de consigne d'un paramètre d'état, ladite loi à objectif (C, D, E) pour l'axe de tangage (AT) déterminant à cet effet automatiquement un ordre de commande (UTANG) pour contrôler le basculement du disque dudit ro- tor principal (RP) de l'hélicoptère (He) ; et - au moins deux lois à objectif (A, B) pour l'axe collectif (AC), chacune de ces lois (A, B) déterminant automatiquement un ordre de commande (UCOLL) pour contrôler le pas collectif des pales dudit rotor principal (RP), caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins deux lois à objectif (C, D, E) pour l'axe de tangage (AT), qui fonctionnent simultanément ; - des premiers moyens de sélection (C 1, 51) pour sélectionner automati- quement la loi à objectif (A, B), dont l'ordre de commande (UCOLL) est utilisé pour l'axe collectif (AC) ; et - des seconds moyens de sélection (C2, S2, 10, C3, S3) pour sélection- ner automatiquement, en fonction de la sélection réalisée par lesdits premiers moyens de sélection {C1, 51}, la loi à objectif (C, D, E), dont l'ordre de commande (UTANG) est utilisé pour l'axe de tangage (AT). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une loi à objectif vertical (A) et une loi de maintien de la puissance recommandée (B) pour l'axe collectif (AC), et au moins une loi à objectif d'avancement (C) et une loi à objectif vertical (D) pour l'axe de tangage (AT), en ce que lesdits premiers moyens de sélection (C1, Sl) sélectionnent automatiquement la loi à objectif vertical (A) lors d'un fonctionnement normal de l'hélicoptère (He) et la loi de maintien de la puissance recommandée (B) lorsque la puissance devient insuffisante pour maintenir la vitesse air de l'hélicoptère (He) à une valeur de consigne correspondante, et en ce que lesdits seconds moyens de sélection (C2, S2, 10, C3, S3) sélectionnent automatiquement : - la loi à objectif d'avancement (C), lorsque les premiers moyens de sé- lection (C1, 51) sélectionnent la loi à objectif vertical (A) ; et - la loi à objectif vertical (D), lorsque lesdits premiers moyens de sélec- tion (C 1, 51) sélectionnent la loi de maintien de la puissance recom- mandée (B). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, une loi de maintien de la vitesse de montée optimale (E) pour l'axe de tangage (AT), et en ce que lesdits seconds moyens de sélection (C3, S3) sélectionnent automatiquement ladite loi de maintien de la vitesse de montée optimale (E) lorsque la puissance disponible est insuffisante pour maintenir la vitesse air supérieure à une vitesse de montée optimale. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, des moyens de verrouillage (11) pour verrouiller automatiquement l'axe collectif (AC) sur la loi de maintien de la puissance recommandée (B), lorsqu'elle est sélectionnée. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, des moyens (11) pour déverrouiller automatiquement lesdits moyens de verrouillage (11), en fonction d'au moins une action d'un pilote de l'hélicoptère (He) ou d'ordres de commande (UT1, UT2) qui sont déterminés pour l'axe de tangage (AT). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une loi à objectif vertical (A) et une loi de stabilisation (G) pour l'axe collectif (AC), au moins une loi à objectif d'avancement (C) et une loi à objectif vertical (D) pour l'axe de tangage (AT), et des moyens (15) de détection d'une stabilisation du cas de vol de l'hélicoptère (He), et en ce que lesdits premiers moyens de sélection (16) sélectionnent automatiquement pour l'axe collectif (AC) la loi à objectif vertical (A), lors d'un fonctionnement normal de l'hélicoptère (He), et lorsque lesdits moyens de détection (15) détectent une stabilisation du cas de vol, ladite loi de stabilisation (G) qui détermine un ordre de commande pour maintenir le pas collectif des pales du rotor principal (RP) à une valeur moyenne, et en ce que lesdits seconds moyens de sélection (S5) sélectionnent automatiquement : - la loi à objectif d'avancement (C), lorsque les premiers moyens de sé- lection (16) sélectionnent la loi à objectif vertical (A) ; et - la loi à objectif vertical (D), lorsque lesdits premiers moyens de sélec- tion (16) sélectionnent la loi de stabilisation (G). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite loi de stabilisation (G) comporte des moyens pour corriger l'ordre de commande du pas collectif (UCOLL), avec un temps de réponse qui est supérieur à un temps prédéterminé, afin de maintenir un objectif de vitesse air. 8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, des moyens (17,18, 19, B2) pour revenir automatiquement le cas échéant à la sélection représentative du fonctionnement normal, en fonction d'au moins une action d'un pilote de l'hélicoptère (He) ou de valeurs mesurées. 9. Système de pilotage automatique d'un hélicoptère, ledit système (1) comportant : - un ensemble de capteurs (2) pour déterminer automatiquement les va- leurs effectives de paramètres d'état de l'hélicoptère (He) ; - des moyens de réglage (3) permettant à un opérateur de l'hélicoptère (He) de choisir des valeurs de consigne de paramètres d'état ; - un ensemble d'actionneurs (4) qui agissent sur des axes de pilotage (AC, AT) de l'hélicoptère (He), selon des ordres de commande (UCOLL, UTANG) ; et - un dispositif de pilotage automatique (6) qui détermine automatique- ment des ordres de commande (UCOLL, UTANG) desdits actionneurs (4), en fonction des paramètres d'état et des valeurs de consigne, re- çus respectivement desdits capteurs (2) et desdits moyens de réglage (3), caractérisé en ce que ledit dispositif de pilotage automatique (6) est du type de celui spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 8.