Brevet FR2852857A1 — publié le 20041001

La présente invention concerne un dispositif de commande de rotor d'aéronef piloté à distance notamment du type hélicoptère. La méthode traditionnellement utilisée comporte un actionneur 5 accouplé à un organe du type plateau cyclique composé d'une rotule et d'un roulement; cet ensemble présente des difficultés de miniaturisation lié à la nécessité d'absence de jeu nuisant à la bonne transmission des commandes, aux frottements parasites et aux masses induites non négligeables pour un engin volant. L'invention remédie à ces inconvénients en éliminant l'ensemble rotule /roulement et en intégrant l'actionneur dans la fonction du plateau cyclique. L'invention concerne un dispositif pour la commande d'inclinaison de 15 pales de rotor d'aéronef caractérisé en ce qu'il comprend sur la partie fixe N (N entier) paire de moyens générateurs de champ magnétique commandés par une unité de contrôle, situés de façon symétrique par rapport à l'axe motorisé de rotation et générant chacun un champ magnétique de champ opposé pour interagir en rotation en attraction/répulsion avec un plateau pivotant sur l'axe 20 motorisé comportant N (N entier) paire d'aimants de même polarité disposé respectivement en regard de chaque champ magnétique associé pour commander l'inclinaison de parties tournantes situés sur l'axe motorisé agissant sur l'inclinaison des pales par rapport à l'axe motorisé. Selon des modes particuliers de réalisation: - le dispositif pour la commande d'inclinaison de pales de rotor d'aéronef comprend sur sa partie fixe solidaire du fuselage (8) une unité de contrôle (9) pilotant en courant au moins un actionneur composé d'une (N=l) 30 paire de solénoïdes (7) générant des champs magnétiques de polarité opposée, et sur sa partie en rotation avec le rotor (6) un plateau (2) inclinable par rapport à l'axe tournant sur les extrémités duquel sont fixés symétriquement de façon opposée suivant l'axe motorisé de rotation une (N=l) paire d'aimants (1) en regard de chaque champ magnétique, et un ensemble à 35 biellettes (4) transmettant l'inclinaison du plateau (2) aux organes actifs de la tête du rotor (6) avec les pales afin qu'en fonctionnement, les champs magnétiques générés par l'unité commande via les solénoïdes (7) inclinent le plateau (2) en rotation proportionnellement à l'intensité des champ magnétiques générés. - le dispositif comprend deux (N=-2) paires de générateurs de champ magnétique asssociés respectivement à deux (N=2) paires d'aimants qui sont placés à 90 degrés les uns des autres par rapport à l'axe motorisé - le plateau (1) inclinable par rapport à l'axe tournant transmet par l'intermédiaire d'un jeu de biellettes (4) guidés par des moyens de guidage (5) non inclinables le mouvement d'inclinaison à la tête (6) pivotante du rotor s inclinable supportant les pales par rapport à l'axe tournant motorisé. - l'unité de contrôle est elle-même commandée par des données de commande analogique ou numérique provenant d'un récepteur recevant des données d'une commande à distance sans fil. 10 - l'unité de contrôle comprend un calculateur gérant la commande des N paires de générateurs de champs magnétiques, notamment en courant, selon des instructions de commande extérieur d'inclinaison combinés ou non à d'autre paramètres notamment la vitesse de rotation de l'axe motorisé. 15 Dans le même concept inventif l'invention concerne un aéronef miniature de type hélicoptère comprenant au moins un dispositif pour la commande d'inclinaison de pales de rotor selon l'invention. Le dispositif comporte deux aimants à chaque extrémité d'un plateau oscillant en liaison avec les parties à commander du rotor et d'au moins un actionneur composé de deux solénoïdes fixes en regard du plan de rotation des aimants; les solénoïdes et les aimants doivent être placés symétriquement de chaque coté de l'axe du rotor. Les aimants doivent avoir leurs polarités 25 magnétiques dans le même sens ( exemple nord vers le haut) tandis que les solénoïdes sont montés en polarité inverse. En fonctionnement l'unité de contrôle génère un courant électrique d'intensité modulable dans les solénoïdes engendrant un champ magnétique variable qui agit sur les aimants du plateau en rotation comme une came sans 30 qu'il n'y aie contact physique entre eux, l'inclinaison du plateau et le déplacement des biellettes est proportionnel à l'intensité du champ magnétique reçu de l'actionneur. L'ensemble plateau/ aimant en rotation est soumis au phénomène de précession gyroscopique ce qui décale son action de 900 de la force magnétique reçue. Le dessin annexé illustre l'invention: En référence à ce dessin le dispositif comporte les aimants (1) fixés sur le plateau (2) pouvant pivoter sur l'axe (3) qui représente le traditionnel axe du rotor, le plateau (2) est en liaison avec les parties à actionner de la tête du rotor (6) par l'intermédiaire de biellettes (4) coulissant à travers le guide (5) 40 solidaire de l'axe (3). Les éléments référencés (1) (2) (3) (4) (5) tournent avec la tête du rotor (6). Les solénoïdes (7) de l'actionneur sont fixés sur le châssis (8) typiquement le fuselage de l'aéronef et piloté par l'unité de contrôle (9). Le plateau (2) comporte en son centre un trou légèrement conique permettant le passage de l'axe (3) et le mouvement du plateau (2) sans jeu excessif. A titre d'exemple non limitatif, le plateau (2) aura des dimensions de 2 cm de longueur, de 0,5cm de largeur et de 0,05 cm d'épaisseur, les éléments s (2) (4) et (5) peuvent être moulés ou usinés dans un matériau léger et solide comme le carbone, les aimants (1) en matière magnétique qui pourra être en néodyme et les solénoïdes (7) bobinées en fil conducteur comme le cuivre. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au pilotage d'aéronef miniature notamment du type hélicoptère. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour la commande d'inclinaison de pales de rotor d'aéronef caractérisé en ce qu'il comprend sur la partie fixe N (N 5 entier) paire de moyens générateurs de champ magnétique commandés par une unité de contrôle, situés de façon symétrique par rapport à l'axe motorisé de rotation et générant chacun un champ magnétique de champ opposé pour interagir en rotation en attraction/répulsion avec un plateau pivotant sur l'axe motorisé comportant N (N entier) paire 10 d'aimants de même polarité disposé respectivement en regard de chaque champ magnétique associé pour commander l'inclinaison de parties tournantes situés sur l'axe motorisé agissant sur l'inclinaison des pales par rapport à l'axe motorisé. 2) Dispositif pour la commande d'inclinaison de pales de rotor d'aéronef selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend sur sa partie fixe solidaire du fuselage (8) une unité de contrôle (9) pilotant en courant au moins un actionneur composé d'une (N=1) paire de solénoïdes (7) générant des champs magnétiques de polarité opposée, et 20 sur sa partie en rotation avec le rotor (6) un plateau (2) inclinable par rapport à l'axe tournant sur les extrémités duquel sont fixés symétriquement de façon opposée suivant l'axe motorisé de rotation une (N=1) paire d'aimants (1) en regard de chaque champ magnétique, et un ensemble à biellettes (4) transmettant l'inclinaison du plateau (2) 25 aux organes actifs de la tête du rotor (6) avec les pales afin qu'en fonctionnement, les champs magnétiques générés par l'unité commande via les solénoïdes (7) inclinent le plateau (2) en rotation proportionnellement à l'intensité des champ magnétiques générés. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend deux (N=2) paires de générateurs de champ magnétique associés respectivement à deux (N=2) paires d'aimants qui sont placés à 90 degrés les uns des autres par rapport à l'axe motorisé 4) Dispositif selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que le plateau (1) inclinable par rapport à l'axe tournant transmet par l'intermédiaire d'un jeu de biellettes (4) guidés par des moyens de guidage (5) non inclinables le mouvement d'inclinaison à la tête (6) pivotante du rotor inclinable supportant les pales par rapport à l'axe 40 tournant motorisé. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'unité de contrôle est elle-même commandée par des données de commande analogique ou numérique 5 provenant d'un récepteur recevant des données d'une commande à distance sans fil. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'unité de contrôle comprend un 10 calculateur gérant la commande des N paires de générateurs de champs magnétiques, notamment en courant, selon des instructions de commande extérieur d'inclinaison combinés ou non à d'autre paramètres notamment la vitesse de rotation de l'axe motorisé. 7) Aéronef miniature de type hélicoptère comprenant au moins un dispositif pour la commande d'inclinaison de pales de rotor selon l'une quelconque des revendications précédentes.