Brevet FR2902761A1 — publié le 20071228

L'invention concerne un système de sécurité pour un aéronef doté de dispositifs fonctionnels utilisant de l'énergie primaire. Dans les aéronefs, tant civils que militaires, certains dispositifs fonctionnels utilisent des énergies primaires. On entend par l'expression "énergie primaire", l'énergie qui ne provient pas du système général d'alimentation de l'aéronef (fournie en dernier ressort par les moteurs de celui-ci), mais de sources d'énergie autonomes spécialement associées aux dispositifs fonctionnels en question. Parmi les sources d'énergie primaire utilisées fréquemment, on peut io citer celles fonctionnant par pyrotechnie, par gaz comprimés sous haute pression ou par énergie électromagnétique haute fréquence à forte puissance. En France, de tels dispositifs fonctionnels à base de pyrotechnie sont régis par une réglementation publiée sous le numéro de référence C50.SEC.19561 et par la norme n GAM-DRAM-01. 15 De telles sources d'énergie, lorsqu'elles sont mises en oeuvre dans des conditions anormales peuvent faire courir des risques à leur environnement et en particulier aux personnels au sol. Des exemples de dispositifs fonctionnels de ce type sont par exemple: sur les aéronefs militaires: des lance-missiles, des pylônes de support 20 de projectiles, des lance-bombes, des lance-leurres, des crosses d'arrêt d'urgence, des sièges éjectables, etc et sur des aéronefs civils: des toboggans d'évacuation, des lance-leurres d'autoprotection etc. Pour éviter l'activation intempestive de ces dispositifs fonctionnels, il est 25 connu de les doter de moyens de sécurité afin de garantir qu'au sol les énergies primaires ne peuvent pas se déclencher de manière non voulue et d'empêcher que les dispositifs fonctionnels n'entrent en action. Ces moyens de sécurité sont toujours mis en oeuvre manuellement par du personnel au sol (notamment dans le cas des aéronefs militaires) ou par du personnel en 30 cabine (notamment pour les toboggans d'évacuation des aéronefs civils). En général, ces moyens de sécurité agissent de deux manières, d'une part par action directe en assurant une coupure physique des lignes de commande de l'énergie primaire destinée à actionner le dispositif fonctionnel, et d'autre part en bloquant mécaniquement toute mise en mouvement qui serait due au déclenchement de l'énergie primaire. Un exemple d'un dispositif fonctionnel doté d'un tel moyen de sécurité classique est un pylône sous avion de combat, ce pylône étant équipé d'un ensemble d'éjection d'un emport et comportant par exemple deux charges pyrotechniques. Les figures 1 et 2 des dessins annexés illustrent cet exemple. Un emport tel qu'un missile (non représenté) est destiné à être suspendu à des crochets CRI et CR2 prévus sous un pylône P (représenté 1 o sur un chariot de support sur la figure 1) fixé sous l'aile d'un avion. Les crochets CRI et CR2 peuvent être ouverts en vol grâce à la présence de deux charges pyrotechniques Cl et C2 positionnées respectivement dans des logements constituant des chambres d'explosion permettant de transférer l'énergie des gaz issus de l'explosion vers des pistons d'éjection (non visibles) 15 et les crochets CRI et CR2 afin de libérer l'emport. Dans le but d'éviter tout fonctionnement indésirable au sol de ce dispositif fonctionnel, il est prévu deux barrières de sécurité effaçables B1 et B2 indépendantes, l'une de ces barrières B1 étant constituée par une porte destinée en vol à assurer le contact électrique permettant la mise à feu des 20 charges Cl et C2 et au sol, par son ouverture et son maintien en position ouverte, à interrompre physiquement l'alimentation du système d'amorçage des charges pyrotechniques Cl et C2. La porte est ouverte ou fermée par le personnel au sol en général sans que le pilote de l'avion puisse intervenir ou percevoir l'état de fermeture ou d'ouverture. 25 Cette première barrière B1 est dénommée "sécurité "électrique". En position ouverte, la porte présente un aspect visuel non ambigu pour le personnel au sol vis-à-vis de l'état de sécurité du système d'amorçage qui lui est associé. La seconde barrière B2 est constituée par une broche permettant par 30 son introduction dans un logement prévu à cet effet, de bloquer tout mouvement mécanique dans le dispositif fonctionnel, même si les charges pyrotechniques Cl et C2 venaient accidentellement à s'amorcer. La barrière ou broche B2 est associée à une flamme FC de couleur vive (orange ou rouge vif, par exemple) permettant de constater visuellement sa présence. Elle est également inaccessible au pilote installé dans le poste de pilotage et ne peut être observée par celui-ci. Pendant la préparation de l'aéronef pour le décollage, le personnel au sol ou, le cas échéant, le personnel en cabine doit rendre de telles barrières inopérantes en les "effaçant" de façon à armer les dispositifs fonctionnels dont est équipé l'aéronef et inversement, après l'atterrissage de celui-ci, ce même personnel doit désarmer les dispositifs fonctionnels en mettant les barrières de i o nouveau en place. Les avions tant militaires que civils peuvent être équipés de nombreux dispositifs fonctionnels à énergie primaire. Par exemple, sur un avion militaire, on peut en trouver couramment jusqu'à dix voir plus, tandis que sur un avion de ligne gros porteur par exemple, ce nombre peut encore être nettement plus 15 important compte tenu notamment du grand nombre de sorties de secours qui doivent être équipées de toboggans à armer avant décollage et à désarmer après l'atterrissage. II en résulte une charge de travail et une responsabilité importante pour le personnel et un risque d'erreurs non négligeable, pouvant entraîner un 20 danger potentiel au sol en cas de dysfonctionnement d'une source d'énergie primaire (oubli de la mise en place d'une barrière après atterrissage) et en vol un dysfonctionnement d'un dispositif fonctionnel (oubli d'un retrait d'une barrière avant envol). L'invention a pour but de fournir un système de sécurité du type indiqué 25 ci-dessus, éliminant dans une large mesure l'intervention humaine pour l'armement et le désarmement des dispositifs fonctionnels. L'invention a donc pour objet un système de sécurité pour un aéronef doté d'au moins un dispositif fonctionnel utilisant de l'énergie primaire, chaque dispositif fonctionnel comprenant au moins une barrière effaçable permettant 30 d'armer et de désarmer le dispositif fonctionnel selon que l'aéronef se trouve en vol ou au sol, ce système étant remarquable en ce que ladite barrière effaçable est électromotorisée et en ce que le système comprend en outre des moyens de commande placés à l'intérieur de l'aéronef pour commuter électriquement ladite barrière entre ses positions armée et désarmée. Grâce à ces caractéristiques, le système de sécurité peut être commandé de l'intérieur de l'avion notamment à partir du poste de pilotage de sorte que le personnel de service, qu'il soit au sol ou en cabine, est dispensé d'effectuer l'armement ou le désarmement de la barrière effaçable. Il en résulte une augmentation de la sécurité, notamment en raison du fait que l'armement et le désarmement se font sur l'initiative du pilote de l'avion. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, ladite lo barrière effaçable comprend un dispositif électromotorisé de coupure électrique du signal qui permet de libérer l'énergie primaire du dispositif fonctionnel. En complément ou en alternative, le système de sécurité selon l'invention peut également comprendre une barrière effaçable avec un 15 dispositif électromotorisé de blocage mécanique entravant la cinématique du dispositif fonctionnel, lors de la libération de l'énergie primaire. Lorsque deux barrières électromotorisées, l'une de coupure électrique et l'autre de blocage mécanique, sont présentes en même temps pour un même dispositif fonctionnel, on obtient avantageusement une redondance au 2 o niveau de la sécurité. Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses, ladite barrière effaçable comprend en outre des moyens de manoeuvre manuels pour armer ou désarmer le dispositif fonctionnel sans en actionner l'électromotorisation; 25 chaque barrière effaçable comprend un témoin visuel bicolore pour l'indication visuelle de ses états d'armement et de désarmement dans son environnement immédiat; lesdits moyens de commande comprennent deux voies de commande indépendantes pour ladite barrière effaçable dont la première est 30 agencée pour permettre l'armement ou le désarmement dudit dispositif fonctionnel en fonction d'un signal de présence au sol dudit aéronef et dont la seconde est agencée pour permettre l'armement et le désarmement dudit dispositif fonctionnel, en fonction de critères prédéterminés, indépendants de ceux de la première voie et assurant la consolidation des ordres de cette dernière. Lorsque l'aéronef comprend une pluralité de dispositifs fonctionnels, l'invention peut encore prévoir les dispositions avantageuses suivantes: - lesdits moyens de commande sont centralisés au poste de pilotage de l'aéronef et comprennent un unique organe de commande électrique permettant l'armement ou le désarmement collectif de tous les dispositifs fonctionnels de l'aéronef; 1 o des moyens de visualisation sont prévus près dudit unique organe de commande pour rendre compte visuellement de l'état d'armement et de désarmement desdits dispositifs fonctionnels; - lesdits moyens de visualisation comprennent autant de témoins lumineux qu'il y a de dispositifs fonctionnels dans l'aéronef pour rendre 15 compte individuellement de leurs états d'armement et de désarmement; - les états d'armement et de désarmement desdits dispositifs fonctionnels sont appliqués à un bloc à fonction ET connecté à un témoin lumineux unique pour pouvoir rendre compte collectivement des états d'armement et de désarmement-de tous ces dispositifs fonctionnels. 20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une réalisation préférée de l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: les figures 1 et 2 déjà décrites montrent un dispositif fonctionnel à 25 énergie primaire avec ses moyens de sécurité conçus selon l'art antérieur; la figure 3 est un schéma simplifié d'un système de sécurité globale selon l'invention englobant tous les dispositifs fonctionnels dont peut être équipé un aéronef; la figure 4 est une vue extérieure d'un dispositif fonctionnel montrant les 30 moyens de visualisation des états d'armement ou de désarmement d'une barrière électrique de sécurité incorporée dans ce dispositif fonctionnel, et la figure 5 est une vue extérieure d'un dispositif fonctionnel montrant les moyens de visualisation des états d'armement et de désarmement d'une barrière mécanique de sécurité incorporée dans ce dispositif fonctionnel. Dans l'exemple de réalisation du système de sécurité représenté sur la figure 3, il s'agit d'un aéronef ayant n dispositifs fonctionnels DF1 à DFn à énergie primaire. Ces dispositifs fonctionnels peuvent être ceux déjà mentionnés en préambule. Chaque dispositif fonctionnel DF1 à DFn comprend les mécanismes nécessaires pour réaliser sa fonction assignée, sous l'action de l'énergie 1 o primaire (pour un toboggan le dispositif pyrotechnique de gonflage de la glissière, par exemple). L'énergie primaire peut être délivrée après activation d'une ligne de commande, la à ln, spécifique pour chaque dispositif fonctionnel. Cependant, chacune de ces lignes de commande la à ln peut être 15 coupée physiquement par une première barrière effaçable qui est ici un dispositif de coupure électromotorisé, 2a à 2n, incorporé dans le dispositif fonctionnel correspondant. De préférence, chacun de ces dispositifs de coupure "électrique" est formé d'un relais de puissance à deux positions stables comportant un moteur électrique par position et pouvant être actionné 20 vers chaque position, soit par une commande électrique, soit par une commande manuelle. Une commande électrique peut être appliquée à chaque dispositif de coupure électrique 2a à 2n par l'intermédiaire de l'une ou de l'autre de deux lignes de commande, 3a à 3n ou 4a à 4n respectivement. La commande 25 manuelle peut être réalisée grâce à un mécanisme approprié actionné par un levier 5a à 5n accessible sur le dispositif fonctionnel correspondant par le personnel au sol ou en cabine selon le cas. Chaque dispositif fonctionnel comprend en outre une seconde barrière effaçable formée d'un dispositif de blocage mécanique électromotorisé, 6a à 30 6n, conçu pour assurer un blocage de sa cinématique qui pour l'accomplissement de sa fonction doit être animée par l'énergie primaire. A titre d'exemple préféré, il peut s'agir de cames électromotorisées à deux positions stables, l'une de blocage et l'autre de déblocage de la cinématique. Ces cames peuvent être actionnées soit électriquement par l'intermédiaire d'une commande transitant sur les lignes respectives 3a à 3n ou 4a à 4n, soit manuellement par un levier respectif 7a à 7n accessible sur le dispositif fonctionnel correspondant par le personnel de service, comme les leviers 5a à 5n des dispositifs de coupure 2a à 2n. Le système de sécurité selon l'invention comprend en outre des moyens de commutation centralisés désignés par le rectangle 8 sur la figure 3. Il comprend une commande générale 9 située dans le poste de pilotage de l'aéronef. Elle se présente ici sous la forme d'un commutateur pouvant occuper deux positions, l'une correspondant à la configuration "en sécurité" du système (dispositifs fonctionnels désarmés, référence 10) et l'autre à la configuration "hors sécurité" de ce dernier (dispositifs fonctionnels armés, référence 11). La commande 9 est donc conçue pour permettre, au sol et en vol et lorsque l'aéronef est sous tension, de commander depuis le poste de pilotage, le passage centralisé entre les configurations "en" et "hors sécurité". Cette commande agit sur deux voies 12 et 13 indépendantes. La voie de commande 12 gérée de préférence par l'ordinateur de bord de l'aéronef, passe à travers un bloc 14 à fonction ET qui autorise le transfert de l'ordre de passage entre les deux configurations en fonction notamment d'un signal de détection de l'aéronef au sol appliqué sur une borne 15. Les ordres ainsi élaborés sont injectés collectivement sur les lignes de commande 3a à 3n. La voie de commande 13 gérée de préférence par de la logique câblée permet de consolider les ordres de la voie 12. Les ordres correspondant à cette voie 13 sont engendrés, en fonction de certains critères d'autorisation (identité de la personne autorisée à effectuer cette commande, par exemple) déterminés par un bloc logique 16, et injectés sur les lignes de commande et de contrôle 4a à 4n. Le fait que le système de sécurité selon l'invention dispose de deux voies de commande centralisées indépendantes offre un niveau de sécurité conforme aux objectifs qui garantissent qu'une commande intempestive nécessite au moins la panne de deux équipements indépendants. Il est à noter que les configurations "en sécurité" et "hors sécurité" peuvent toujours être obtenues au sol par le personnel de service au niveau de chaque dispositif fonctionnel, DF1 à DFn, grâce aux commandes manuelles 5a à 5n et 7a à 7n, respectivement. Chaque dispositif de coupure électrique 2a à 2n et chaque dispositif de blocage mécanique 6a à 6n comprend un témoin d'état, 17a à 17n et 18a à 18n respectivement, permettant de visualiser l'état du dispositif correspondant. io Ce témoin est de préférence bicolore par exemple de couleur rouge pour l'état armé "hors sécurité" et vert pour l'état non armé "en sécurité". Chaque témoin est placé de telle manière qu'il soit perceptible clairement par le personnel de service se trouvant en son voisinage immédiat. Ils sont fonctionnels et visibles en l'absence de toute alimentation électrique de l'aéronef et de préférence 15 couplés mécaniquement aux leviers respectifs 5a à 5n et 7a à 7n. Le système de sécurité comprend en outre des moyens de visualisation centralisés 20. Ils sont placés dans le poste de pilotage et permettent d'observer, en vol et au sol alors que l'aéronef est sous tension, les différentes configurations des dispositifs fonctionnels DF1 à DFn. De préférence, à 2o chacun de ceux-ci est associé un témoin lumineux individuel 21a à 21n. Ces témoins sont alimentés respectivement par des lignes de contrôle 22a à 22n qui les relient aux dispositifs de coupure électrique 2a à 2n. Les moyens de visualisation centralisés 20 comprennent également un dispositif d'affichage collectif de l'état de tous les dispositifs fonctionnels DF1 à 25 DFn. Ce dispositif d'affichage collectif comprend un bloc logique à fonction ET 23 dont les entrées sont reliées à des lignes de contrôle d'état 24a à 24n raccordées aux dispositifs de coupure respectifs 2a à 2n. Le bloc à fonction ET 23 est connecté à un témoin lumineux 25 placé dans le poste de pilotage et rendant compte de l'état collectif de tous les dispositifs fonctionnels DF1 à 30 DFn. La figure 4 montre à titre d'exemple l'emplacement sur un pylône P d'un avion de combat du témoin d'état 26 correspondant aux témoins 17a à 17n des dispositifs de coupure électriques 2a à 2n de la figure 3. Dans ce cas, il s'agit d'une fenêtre de visualisation bicolore (rouge et vert par exemple) associée au levier de commande manuelle représenté en 5a à 5n sur la figure 3. Un exemple d'implantation d'un témoin d'état 27 est visible sur la figure 5 en ce qui concerne le dispositif de blocage mécanique d'un éjecteur d'emport. Dans ce cas également le témoin présente une fenêtre de visualisation bicolore associée au levier de manoeuvre manuelle du type représenté en 7a à 7n sur la figure 3. REVENDICATIONS 1. Système de sécurité pour un aéronef doté d'au moins un dispositif fonctionnel (DF1 à DFn) utilisant de l'énergie primaire, chaque dispositif fonctionnel comprenant au moins une barrière effaçable (2a à 2n; 6a à 6n) permettant d'armer et de désarmer le dispositif fonctionnel selon que l'aéronef se trouve en vol ou au sol, caractérisé en ce que ladite barrière effaçable (2a à 2n; 6a à 6n) est électromotorisée et en ce que le système comprend en outre des moyens de commande (8) placés à l'intérieur de l'aéronef pour commuter électriquement ladite barrière entre ses positions armée et désarmée. 2. Système de sécurité selon la revendication 1, caractérisé ladite barrière effaçable comprend un dispositif électromotorisé de coupure électrique (2a à 2n) du signal qui permet de libérer l'énergie primaire du dispositif fonctionnel (DF1 à DFn). 3. Système de sécurité selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite barrière effaçable comprend un dispositif électromotorisé de blocage mécanique (6a à 6n) entravant la cinématique du dispositif fonctionnel (DF1 à DFn), lors de la libération de l'énergie primaire. 4. Système de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite barrière effaçable (2a à 2n; 6a à 6n) comprend en outre des moyens de manoeuvre manuels (5a à 5n; 7a à 7n) pour armer ou désarmer le dispositif fonctionnel (Dfa à DFn) sans en actionner l'électromotorisation. 5. Système de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque barrière effaçable (2a à 2n; 6a à 6n) comprend un témoin visuel bicolore (17a à 17n; 18a à 18n) pour l'indication visuelle de ses états d'armement et de désarmement dans son environnement immédiat. 6. Système de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (8) comprennent deux 3o voies de commande indépendantes (12, 13) pour ladite barrière effaçable dont la première (12) est agencée pour permettre l'armement ou le désarmement dudit dispositif fonctionnel (Dfa à DFn) en fonction d'un signal de présence ausol (15) dudit aéronef et dont la seconde (13) est agencée pour permettre l'armement et le désarmement dudit dispositif fonctionnel, en fonction de critères prédéterminés, indépendants de ceux de la première voie (12) et assurant la consolidation des ordres de cette dernière. 7. Système de sécurité selon l'une quelconque des revendications précédentes pour un aéronef comprenant une pluralité de dispositifs fonctionnels (DFa à DFn) utilisant de l'énergie primaire, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande (8) sont centralisés au poste de pilotage de l'aéronef et comprennent un unique organe de commande électrique (9) 1 o permettant l'armement ou le désarmement collectif de tous les dispositifs fonctionnels (DFa à DFn) de l'aéronef. 8. Système de sécurité selon la revendication 7, caractérisé en ce que des moyens de visualisation (20) sont prévus près dudit unique organe de commande (9) pour rendre compte visuellement de l'état d'armement et de 15 désarmement desdits dispositifs fonctionnels. 9. Système de sécurité selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de visualisation comprennent autant de témoins lumineux (21a à 21n) qu'il y a de dispositifs fonctionnels (DF1 à DFn) dans l'aéronef pour rendre compte individuellement de leurs états d'armement et de 20 désarmement. 10. Système de sécurité selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les états d'armement et de désarmement desdits dispositifs fonctionnels (DF1 à DFn) sont appliqués à un bloc à fonction ET (23) connecté à un témoin lumineux unique (25) pour pouvoir rendre compte 25 collectivement des états d'armement et de désarmement de tous ces dispositifs fonctionnels.