Brevet FR2913093A1 — publié le 20080829

ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION 1. DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un appareil destiné à entraîner un corps, et plus particulièrement un appareil destiné à entraîner un corps avec trois degrés de liberté de mouvement angulaire permettant d'entraîner un corps dans une direction prédéterminée, le corps étant couplé à une partie de fixation et pouvant être mis en rotation avec trois degrés de liberté de centrage autour d'un axe de tangage, un axe de lacet, et un axe de roulis. 2. DESCRIPTION DE L'ARRIÈRE-PLAN Un moteur-fusée pour un objet volant est prévu avec une tuyère par l'intermédiaire de laquelle un gaz de combustion est évacué pour générer ainsi une poussée au niveau de son tuyau d'échappement du gaz de combustion. Afin de commander l'objet volant, la tuyère du moteur doit être mise en rotation afin de convertir une direction de la poussée générée à partir de celle-ci. La tuyère destinée à convertir la direction de la poussée est raccordée à une partie de fixation telle qu'un dôme de tuyau d'échappement de gaz de combustion au moyen d'un joint sphérique. Cependant, si la tuyère est raccordée à la partie de fixation au moyen du joint sphérique, chaque rotation de celle-ci centrée autour d'un axe de tangage et d'un axe de lacet n'est pas commandée par chaque unité d'entraînement étant donné que la tuyère effectue une rotation centrée autour d'un axe de roulis dans une direction axiale. Par conséquent, un élément de liaison ou une 2 2913093 unité d'entraînement destiné à limiter la rotation de la tuyère centrée autour de l'axe de roulis est nécessaire. Un procédé destiné à installer un élément de liaison de limitation de 5 rotation en roulis a été décrit dans le brevet U.S. N 4 506 832. Selon le procédé, un élément de liaison de limitation de rotation en roulis destiné à limiter la rotation d'une tuyère centrée autour d'un axe de roulis est décrit. 10 Cependant, le procédé selon le brevet U.S. N 4 506 832 présente les problèmes suivants. Etant donné que l'élément de liaison de limitation de rotation en roulis doit être disposé entre une partie de fixation et une 15 tuyère et que la partie de fixation a un espace limité, le nombre de processus d'assemblage d'un objet volant est accru, ce qui rend ainsi complexe l'intégralité d'un assemblage. Par ailleurs, étant donné que le nombre de 20 composants est accru, un coût de fabrication est accru. RESUME DE L'INVENTION Donc, un objet de la présente invention consiste à mettre à disposition un appareil 25 destiné à entraîner un corps avec 3 degrés de liberté de mouvement angulaire permettant de mettre en œuvre 2 degrés de liberté de mouvement angulaire en limitant un corps raccordé à une partie de fixation et pouvant être mis en 30 rotation avec 3 degrés de liberté de centrage en rotation autour d'un axe de roulis. Pour obtenir ces avantages et d'autres et conformément au but de la présente invention, telle que réalisée et largement décrite dans 35 cette description, on met à disposition un 3 2913093 appareil destiné à entraîner un corps avec 3 degrés de liberté de mouvement angulaire, comprenant : un corps raccordé à une partie de fixation de façon à pouvoir être centré en 5 rotation autour d'un axe de tangage, un axe de lacet, et un axe de roulis ; une unité d'entraînement d'axe de tangage destinée à mettre en rotation le corps centré autour de l'axe de tangage ; et une unité d'entraînement 10 d'axe de lacet destinée à mettre en rotation le corps centré autour de l'axe de lacet, dans lequel l'une parmi l'unité d'entraînement d'axe de tangage et l'unité d'entraînement d'axe de lacet limite la rotation du corps centré autour 15 de l'axe de roulis fixé au corps. L'unité d'entraînement d'axe de tangage limite la rotation du corps centré autour de l'axe de roulis fixé au corps. Selon une autre variante de l'invention, 20 l'une parmi les extrémités de l'unité d'entraînement d'axe de tangage est raccordée au corps de façon à mettre en rotation le corps uniquement centré autour d'un axe de rotation parallèle à l'axe de tangage. 25 L'unité d'entraînement d'axe de tangage comporte : un cylindre d'axe de tangage fixé à la partie de fixation ; un piston d'axe de tangage disposé de manière à effectuer un mouvement alternatif au niveau du cylindre d'axe 30 de tangage ; et une bielle d'axe de tangage ayant une extrémité raccordée au corps de façon à limiter la rotation du corps centré autour de l'axe de roulis fixé au corps, et une autre extrémité raccordée au piston d'axe de tangage 35 au moyen d'un joint à rotule. 4 2913093 De préférence, l'une parmi les extrémités de la bielle d'axe de tangage est raccordée au corps au moyen d'un joint de révolution. L'unité d'entraînement d'axe de lacet 5 comporte : un cylindre d'axe de lacet fixé à la partie de fixation ; un piston d'axe de lacet disposé de manière à effectuer un mouvement alternatif au niveau du cylindre d'axe de lacet ; et une bielle d'axe de lacet ayant deux 10 extrémités raccordées respectivement au corps et au piston d'axe de lacet au moyen d'un joint à rotule. De préférence, un support d'axe de tangage auquel est raccordé le joint de révolution, et 15 un support d'axe de lacet auquel est raccordé le joint à rotule d'une extrémité de la bielle d 'axe de lacet sont prévus au niveau du corps. Le support d'axe de tangage et le support d'axe de lacet sont disposés sur une surface 20 circonférentielle externe du corps de façon à être espacés l'un de l'autre de 90 sur la base de l'axe de roulis. La bielle d'axe de tangage et la bielle d 'axe de lacet faisant saillie vers le plan 25 perpendiculaire à l'axe de roulis sont disposées de façon à former un angle de 90 entre elles. La partie de fixation comporte : une première partie de fixation destinée à fixer le corps au moyen d'un joint sphérique ; et une 30 seconde partie de fixation fixée à la première partie de fixation, prévue avec l'unité d 'entraînement d'axe de tangage et l'unité d 'entraînement d'axe de lacet, et ayant une cavité destinée à y recevoir le corps. 35 Le corps est raccordé à la première partie 5 2913093 de fixation au moyen d'un joint sphérique. Le corps peut être une tuyère pour un objet volant. Selon un autre aspect de la présente invention, on met à disposition un appareil 5 destiné à entraîner un corps avec 3 degrés de liberté de mouvement angulaire, comprenant : un corps raccordé à une partie de fixation au moyen d 'un joint sphérique de façon à pouvoir être centré en rotation autour d'un axe de tangage, 10 un axe de lacet, et un axe de roulis ; une unité d 'entraînement d'axe de tangage destinée à mettre en rotation le corps centré autour de l'axe de tangage, et limiter la rotation du corps centré autour de l'axe de lacet ; une 15 source d'entraînement destinée a entraîner l'unité d'entraînement d'axe de tangage et l'unité d'entraînement d'axe de lacet ; une soupape de commande raccordée à la source d 'entraînement destinée à transmettre 20 sélectivement une force d'entraînement générée de la source d'entraînement à l'unité d 'entraînement d'axe de tangage et l'unité d 'entraînement d'axe de lacet ; et un dispositif de commande destiné à commander la source 25 d'entraînement et la soupape de commande de façon à mettre en rotation le corps vers une position préréglée au moyen de l'unité d 'entraînement d'axe de tangage et l'unité d 'entraînement d'axe de lacet. 30 L'appareil destiné à entraîner un corps avec 3 degrés de liberté de mouvement angulaire peut en outre comprendre : un premier capteur destiné à détecter une position du piston d'axe de tangage et la sortir vers le dispositif de 35 commande ; et un second capteur destiné à 6 2913093 détecter une position du piston d'axe de lacet et la sortir vers le dispositif de commande. Le dispositif de commande commande la source d'entraînement et la soupape de commande sur la 5 base des informations de position sorties par le premier capteur et le second capteur. Comme source d'entraînement, on peut utiliser une pompe hydraulique. Les objets, caractéristiques, aspects et 10 avantages précédents et d'autres de la présente invention ressortiront de la description détaillée suivante de la présente invention prise conjointement avec les dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 15 Les dessins annexés, qui sont inclus de façon à fournir une meilleure compréhension de l'invention et sont incorporés dans ce mémoire descriptif et qui en font partie, illustrent des modes de réalisation de l'invention et en même 20 temps que la description servent à expliquer les principes de l'invention. Sur les dessins : La figure 1 est une vue en perspective en éclaté représentant de manière simplifiée un 25 appareil destiné à entraîner un corps avec 3 degrés de liberté de rotation angulaire selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2 est une vue en coupe en 30 perspective représentant l'appareil destiné à entraîner un corps avec 3 degrés de liberté de rotation angulaire de la figure 1 ; la figure 3 est un schéma de principe représentant un processus de commande de 35 l'appareil destiné à entraîner un corps avec 3 7 2913093 degrés de liberté de rotation angulaire de la figure 1 ; la figure 4 est une vue conceptuelle représentant un trajet de déplacement du corps 5 de la figure 1 ; les figures 5A et 5B sont des vues conceptuelles représentant un trajet de déplacement du corps de la figure 1 lorsqu'une unité d'entraînement d'axe de lacet est mise en 10 fonctionnement dans un état dans lequel une unité d'entraînement d'axe de tangage n'est pas mise en fonctionnement ; et la figure 6 est une vue représentant un processus de calcul de chaque distance de 15 déplacement d'un piston d'axe de tangage et d'un piston d'axe de lacet destinés à mettre en rotation le corps de la figure 1. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Référence sera maintenant faite en détail 20 aux modes de réalisation préférés de la présente invention dont des exemples sont illustrés sur les dessins annexés. Ci-après, un appareil destiné à entraîner un corps avec 3 degrés de liberté de rotation 25 angulaire selon un premier mode de réalisation de la présente invention sera expliqué avec référence aux figures 1 à 6. L'appareil destiné à entraîner un corps 30 raccordé à une partie de fixation 10 au moyen 30 d'un joint sphérique 20 comprend une unité d'entraînement 40 d'axe de tangage, une unité d'entraînement 50 d'axe de lacet, une source d'entraînement 60, une soupape de commande 61, un premier capteur 70, un second capteur 80, et 35 un dispositif de commande 90. 8 2913093 La partie de fixation 10 comporte une première partie de fixation 11 destinée à fixer le corps 30 au moyen du joint sphérique 20, et une seconde partie de fixation 12 destinée à 5 fixer l'unité d'entraînement 40 d'axe de tangage et l'unité d'entraînement 50 d'axe de lacet. La seconde partie de fixation 12 est fixée à la première partie de fixation 11 par un moyen de couplage tel qu'un boulon, et a une forme 10 cylindrique avec une cavité dans celle-ci destinée à insérer le corps 30. La première partie de fixation 11 destinée à fixer le corps 30, et la seconde partie de fixation 12 destinée à fixer l'unité d'entraînement 40 d'axe de 15 tangage et l'unité d'entraînement 50 d'axe de lacet sont formées individuellement dans la présente invention. Cependant, la première partie de fixation 11 et la seconde partie de fixation 12 peuvent être formées solidairement 20 l'une par rapport à l'autre. Le corps 30 est raccordé à la première partie de fixation 11 au moyen du point sphérique 20 de façon à pouvoir être centré en rotation autour d'un axe de tangage (XG), un axe 25 de lacet (YG), et un axe de roulis (ZG). Cependant, le fait de mettre en rotation le corps 30 tel qu'une tuyère pour un objet volant centré autour de l'axe de roulis (ZG) ne sert pas à commander le vol de l'objet volant. Par 30 ailleurs, étant donné qu'une position d'un point de pivotement fixé sur le corps 30 pour mettre en rotation le corps 30 centré autour de l'axe de tangage (XG) et l'axe de lacet (YG) est modifié, le fait de mettre en rotation le corps 35 30 centré autour de l'axe de roulis (ZG) rend 9 2913093 difficile la commande de la rotation du corps 30 centré autour de l'axe de tangage (XG) et de l'axe de lacet (YG). Par conséquent, dans la présente invention, l'unité d'entraînement 40 5 d'axe de tangage et l'unité d'entraînement 50 d'axe de lacet sont installées au niveau de la seconde partie de fixation 12 de façon à limiter la rotation du corps 30 centré autour de l'axe de roulis (ZG) disposé dans une direction 10 longitudinale du corps 30. L'unité d'entraînement 40 d'axe de tangage comporte un cylindre 41 d'axe de tangage, un piston 42 d'axe de tangage, et une bielle 46 d'axe de tangage. 15 Le cylindre 41 d'axe de tangage est fixé à la seconde partie de fixation 12, et est raccordé à la source d'entraînement 60 pour entraîner le piston 42 d'axe de tangage. Un ressort 47 destiné à mettre sous pression le 20 piston 42 d'axe de tangage dans une direction est disposé dans le cylindre 41 d'axe de tangage. Comme source d'entraînement, on peut utiliser une pompe hydraulique. Le piston 42 d'axe de tangage est disposé au 25 niveau du cylindre 41 d'axe de tangage dans la direction de l'axe de lacet (YG), et est actionné d'un mouvement alternatif dans le cylindre 41 d'axe de tangage par une force d'entraînement transmise depuis la source 30 d'entraînement 60 et une force élastique de ressort 47. Lorsque la force d'entraînement transmise depuis la source d'entraînement 60 est égale à la force élastique du ressort 47, le piston 42 d'axe de tangage reste dans un état 35 fixe. 10 2913093 Une position du piston 42 d'axe de tangage est détectée par le premier capteur 70. Le premier capteur 70 est raccordé électriquement au dispositif de commande 90, et sort les 5 informations de position pour le piston 42 d'axe de tangage vers le dispositif de commande 90. La bielle 46 d'axe de tangage sert à transmettre une force d'entraînement au corps 30 pour mettre en rotation le corps 30 centré autour de l'axe 10 de tangage (XG). L'une parmi les extrémités de la bielle 46 d'axe de tangage est raccordée à un support 31 d'axe de tangage au moyen d'un joint de révolution 43. L'une parmi les extrémités de la bielle 46 15 d'axe de tangage peut uniquement effectuer une rotation centrée autour d'un axe de rotation 44 du joint de révolution 43. C'est-à-dire que le joint de révolution 43 sert à limiter la rotation du corps 30 centré autour de l'axe de 20 roulis (ZG) fixé au corps 30. Le corps 30 peut effectuer une rotation centrée autour de l'axe de tangage (XG) et de l'axe de lacet (YG) au moyen de l'unité d'entraînement 40 d'axe de tangage et l'unité d'entraînement 50 d'axe de 25 lacet, sans effectuer une rotation centrée autour de l'axe de roulis (ZG). Etant donné qu'on limite la rotation du corps 30 centré autour de l'axe de roulis (ZG) au moyen de l'unité d'entraînement 40 d'axe de tangage, 30 l'élément de liaison de limitation de rotation en roulis classique destiné à limiter la rotation du corps autour de l'axe de roulis n'est pas nécessaire. Par conséquent, le nombre de composants est réduit, les processus de 35 fabrication sont simplifiés, et la taille de 11 2913093 l'appareil est réduite. L'autre parmi les extrémités de la bielle 46 d'axe de tangage est raccordée au piston 42 d'axe de tangage au moyen d'un joint sphérique 45. 5 L'unité d'entraînement 50 d'axe de lacet comporte un cylindre 51 d'axe de lacet, un piston 52 d'axe de lacet, et une bielle 53 d'axe de lacet. L'unité d'entraînement 50 d'axe de lacet a la même configuration et le même 10 fonctionnement que l'unité d'entraînement 40 d'axe de tangage à l'exception d'une configuration destinée à raccorder l'une parmi les extrémités de la bielle 53 d'axe de lacet au corps 30, et de sa position d'installation. 15 Plus concrètement, le cylindre 51 d'axe de lacet est fixé à la seconde partie de fixation 12, et est raccordé à la source d'entraînement 60. Un ressort 56 destiné à mettre sous pression le piston 52 d'axe de lacet dans une direction 20 est disposé dans le cylindre 51 d'axe de lacet. Le piston 52 d'axe de lacet est disposé au niveau du cylindre 51 d'axe de lacet dans la direction d'axe de tangage (XG), et est actionné d'un mouvement alternatif dans le cylindre 51 25 d'axe de lacet par une force d'entraînement transmise depuis la source d'entraînement 60 et une force élastique du ressort 56. Lorsque la force d'entraînement transmise depuis la source d'entraînement 60 est égale à la force élastique 30 du ressort 56, le piston 52 d'axe de lacet reste dans un état fixe. Une position du piston 52 d'axe de lacet est détectée par le second capteur 80. Le second capteur 80 est raccordé électriquement au 35 dispositif de commande 90, et sort des 12 2913093 informations de position pour le piston 52 d'axe de lacet vers le dispositif de commande 90. La bielle 53 d'axe de lacet sert à transmettre une force d'entraînement au corps 30 5 pour mettre en rotation le corps 30 centré autour de l'axe de lacet (YG). L'une parmi les extrémités de la bielle 53 d'axe de lacet est raccordée à un support 32 d'axe de lacet prévu au niveau du corps 30, et l'autre parmi ces 10 extrémités est raccordée au piston 52 d'axe de lacet. Les deux extrémités de la bielle 53 d'axe de lacet sont raccordées au support 32 d'axe de lacet et au piston 52 d'axe de lacet respectivement au moyen de joints à rotule 54 et 15 55. Le support 31 d'axe de tangage et le support 32 d'axe de lacet sont disposés sur une surface circonférentielle externe du corps 30 de façon à être espacés l'un de l'autre de 90 sur la base de l'axe de roulis (ZG). La bielle 46 d'axe de 20 tangage et la bielle 53 d'axe de lacet perpendiculaires par rapport à l'axe de roulis(ZG) sont disposées de façon à former un angle de 90 entre elles, ce qui est préférable pour y appliquer une force. Cependant, même si 25 la bielle 46 d'axe de tangage et la bielle 53 d'axe de lacet sont disposées de façon à former plutôt un angle de 90 entre elles, une rotation du corps 30 peut être commandée. Lorsque la bielle 46 d'axe de tangage et la 30 bielle 53 d'axe de lacet sont fixes, on limite la rotation du corps 30 centré autour de l'axe de roulis (ZG), l'axe de tangage (XG), et l'axe de lacet (YG). Lorsque le corps 30 est mis en 35 fonctionnement par le piston 42 d'axe de tangage 13 2913093 dans un état dans lequel le piston 52 d'axe de lacet est fixe, l'une parmi les extrémités du piston 42 d'axe de tangage effectue une rotation centrée uniquement autour d'un axe de rotation 5 44 parallèle par rapport à l'axe de tangage (XG) au moyen du joint de révolution 43. Par conséquent, le corps 30 effectue une rotation centrée autour de l'axe de tangage (XG). Cependant, étant donné qu'on limite le 10 déplacement du corps 30 dans une direction longitudinale du piston 52 d'axe de lacet au moyen du piston 52 d'axe de lacet, le corps 30 effectue une autre rotation ainsi que la rotation centrée autour de l'axe de tangage 15 (XG). Plus concrètement, en entraînant uniquement le piston 42 d'axe de tangage, le corps 30 effectue une rotation centrée autour d'une ligne (EPo) formée par raccordement d'un centre de rotation du corps 30 (E, le centre du 20 joint sphérique 20) et d'un point de pivotement (Po) d'une autre parmi les extrémités du piston 42 d'axe de tangage. Afin de mettre en rotation le corps 30 centré uniquement autour de l'axe de tangage (XG), le piston 52 d'axe de lacet doit 25 être mis en fonctionnement pour compenser une autre rotation du corps 30. La compensation d'une autre rotation du corps 30 peut être également appliquée de façon à mettre en fonctionnement le corps 30 au moyen 30 du piston 52 d'axe de lacet dans un état dans lequel le piston 42 d'axe de tangage est fixe. Plus concrètement, en entraînant que le piston 52 d'axe de lacet, le corps 30 effectue une rotation centrée autour d'une ligne (EYo) formée 35 par raccordement du centre de rotation du corps 14 2913093 30 (E) et d'une autre parmi les extrémités (Yo) du piston 52 d'axe de lacet. Afin de mettre en rotation le corps 30 centré uniquement autour de l'axe de lacet (YG), le piston 42 d'axe de 5 tangage doit être mis en fonctionnement pour compenser une autre rotation du corps 30. La figure 5A est une vue représentant de manière simplifié un état initial du corps 30 avant qu'il ne soit entraîné, et la figure 5B 10 est une vue représentant de manière simplifiée un état ultérieur du corps 30 après qu'il a été entraîné. On se réfère aux figures 5A et 5B, sur lesquelles une section du corps 30 comportant le 15 support 31 d'axe de tangage et le support 32 d'axe de lacet perpendiculaires par rapport à l'axe de roulis (ZG) est appelée "partie agrandie 30a". Lorsque le piston 52 d'axe de lacet est mis en fonctionnement dans un état 20 dans lequel le piston 42 d'axe de tangage est fixe, un point central (E1') de la partie agrandie 30a du corps 30 ne se déplace pas de manière linéaire le long de l'axe de tangage (XG) mais se déplace vers un point (E2') sur une 25 ligne inclinée d'un certain angle (ô) depuis l'axe de tangage (XG). La raison en est que le piston 42 d'axe de tangage a été fixé. Tel que susmentionné, le piston 42 d'axe de tangage et le piston 52 d'axe de lacet doivent 30 tous deux être mis en fonctionnement de façon à mettre en rotation le corps 30 vers un point préréglé. Chaque distance de déplacement du piston 42 d'axe de tangage et du piston 52 d'axe de lacet destinés à mettre en rotation le corps 35 30 vers une position préréglée est obtenue au 15 2913093 moyen des formules suivantes. La figure 6 est une vue représentant un processus de calcul de chaque distance de déplacement du piston 42 d'axe de tangage et du 5 piston 52 d'axe de lacet de façon à mettre en rotation le corps 30 vers un point préréglé. Ci-après, les paramètres représentés sur la figure 6 seront expliqués. XG, YG, ZG : axe X, axe Y, et axe Z sur un 10 système de coordonnées G, chacun étant fixé à la partie de fixation 10 XB, YB, ZB : axe X, axe Y, et axe Z sur un système de coordonnées B, chacun étant fixé au corps 30 mais fixé à la partie de fixation 10 en 15 ce qui concerne une rotation du corps 30 centré autour de l'axe de roulis E : point central d'une rotule à laquelle est raccordé le corps 30 (point central de rotation du corps 30) 20 Eo' : position initiale d'un point central de la partie agrandie 30a E' : position ultérieure du point central de la partie agrandie 30a Jpo : position initiale d'une parmi les 25 extrémités de la bielle 46 d'axe de tangage raccordée au corps 30 (position initiale du joint de révolution 43) Jp : position ultérieure de l'une parmi les extrémités de la bielle 46 d'axe de tangage 30 raccordée au corps 30 (position ultérieure du joint de révolution 43) Jy0 : position initiale d'une parmi les extrémités de la bielle 53 d'axe de lacet raccordée au corps 30 (position initiale du 35 joint à rotule 54) 16 2913093 Jy : position ultérieure de l'une parmi les extrémités de la bielle 53 d'axe de lacet raccordée au corps 30 (position ultérieure du joint à rotule 54) 5 Po position initiale de l'autre parmi les extrémités de la bielle 46 d'axe de tangage raccordée au piston 42 d'axe de tangage (c'est-à-dire, la position initiale du joint à rotule 45) 10 P : position ultérieure de l'autre parmi les extrémités de la bielle 46 d'axe de tangage raccordée au piston 42 d'axe de tangage (c'est-à-dire, la position ultérieure du joint à rotule 45) 15 Yo : position initiale de l'autre parmi les extrémités de la bielle 53 d'axe de lacet raccordée au piston 52 d'axe de lacet (c'est-à-dire, la position initiale du joint à rotule 55) Y : position ultérieure de l'autre parmi les 20 extrémités de la bielle 53 d'axe de lacet raccordée au piston 52 d'axe de lacet (c'est-à-dire, la position ultérieure du joint à rotule 55) et distance de déplacement du piston 42 25 d'axe de tangage P2 distance de déplacement du piston 52 d'axe de lacet Etant donné que l'une parmi les extrémités de la bielle 46 d'axe de tangage est raccordée 30 au corps 30 au moyen du joint de révolution 43, on limite la rotation du corps 30 centré autour de l'axe de roulis (ZG) fixé au corps 30. Par conséquent, une ligne (E'E) formée par raccordement du point central (E') de la partie 35 agrandie 30a du corps 30 et du point central (E) 17 2913093 de la rotule, une ligne (E' Jp) formée par raccordement du point central (E') de la partie agrandie 30a du corps 30 et l'une parmi les extrémités (Jp) de la bielle 46 d'axe de 5 tangage, et une ligne (E'P) formée par raccordement du point central (E') de la partie agrandie 30a du corps 30 et l'autre parmi les extrémités (P) de la bielle 46 d'axe de tangage doivent être disposées sur le même plan. A 10 partir des conditions ci-dessus, on obtient la formule 1 suivante. [FORMULE 1] CÈ'-JSX E pB) (E'pg) Étant donné qu'une longueur L de la bielle 15 46 d'axe *de tangage n'est pas variable, la formule 2 suivante est obtenue. [FORMULE 2] .PJPB 2 = L2 20 Ici, l'exposant B indique le système de coordonnées B. Les vecteurs ci-dessus peuvent être représentés dans les formules 3 à 6 suivantes. [FORMULE 3] 25 B= [0, 0, - 1E'} [FORMULE 4] E' Jp' = [-= s n-y - yjp, cosy - yjp, } [FORMULE 5] WPB= [PFr] P> PE3] 30 [FORMULE 6] F: _' -).F:3 T ] 18 2913093 Ici, PE- indique une distance entre le point central (E) de la rotule et le point central (E') de la partie agrandie 30a, et indique un rayon de la partie agrandie 30a. ~JpIndique un 5 angle de rotation du corps 30 centré autour de l'axe de roulis. On limite la rotation du corps 30 centré autour de l'axe de roulis (ZG) fixé au corps 30, mais il effectue une rotation centrée autour d'une ligne raccordant le point central 10 (E) de la rotule et l'autre parmi les extrémités de la bielle 46 d'axe de tangage, ou une ligne raccordant le point central (E) de la rotule et l'autre parmi les extrémités de la bielle 53 d'axe de lacet. Par conséquent, une composante 15 de rotation centrée autour de l'axe de roulis (ZG) fixé à la partie de fixation 10 est générée. L'exposant T indique une transposée de vecteur, et PB1r PB2, et PB3 indiquent des points 20 de coordonnée de l'autre parmi les extrémités de la bielle 46 d'axe de tangage sur le système de coordonnées B. Les formules 1 et 2 peuvent être résumées par les formules 7 et 8 suivantes avec référence 25 aux formules 3 à 6. [FORMULE 7] PB~ • cosy + PB2 • siny = 0 [FORMULE 8] P1 +P +P +2PBjYJF • sin'y-2Ppy, • cosy +y2- , 30 Ici, les formules 7 et 8 peuvent être résumées par la formule 9 suivante avec référence à la formule d'une fonction trigonométrique de COS'72 + SZn'y2 = [FORMULE 9] 19 2913093 PBI+ +~BZ3ù2yJ1A/n1+l'B2+yJP=L2 Ici, la position initiale (Po) du point de pivotement de l'autre parmi les extrémités de la bielle 46 d'axe de tangage sur le système de 5 coordonnées G est définie par (0, P1r P2). De même, la position ultérieure (P) du point de pivotement de l'autre parmi les extrémités de la bielle 46 d'axe de tangage sur le système de coordonnées G est définie par (0, T1, T2). Une 10 distance de déplacement de l'autre parmi les extrémités de la bielle 46 d'axe de tangage de Po à P, c'est-à-dire, une distance de déplacement du piston 42 d'axe de tangage est définie en tant que P1. De même, un vecteur 15 unité du piston 42 d'axe de tangage dans une direction dans laquelle le piston 42 d'axe de tangage se déplace est définie par (0, dpl, dp2), et la formule 10 est obtenue. [FORMULE 10] 20 T1=p1+11dp1, T2-p2+11dp2 Étant donné que la position ultérieure (P) du point de pivotement de l'autre parmi les extrémités de la bielle.46 d'axe de tangage sur le système de coordonnéesG correspond à (PB1r 25 PB2, PB3) sur le système de coordonnées B, elle est définie comme la formule 11 suivante par une conversion de coordonnée au moyen d'un angle d'azimut (0) et d'un angle d'élévation (0). Plus précisément, le système de coordonnées G est 30 converti en système de coordonnées G' par rotation dans la direction d'azimut de (0), et le système de coordonnées G' est converti en système de coordonnées G" par rotation dans 20 2913093 l'angle d'élévation (0). Puis, le système de coordonnées G" est converti en système de coordonnées B par rotation dans la direction d 'azimut de (-0) et déplacement dans la 5 direction ZG" de C E. Ici, 0 et O indiquent respectivement l'angle d 'azimut et l'angle d'élévation par lesquels le corps 30 effectue une rotation vers une position préréglée. 10 [FORMULE 11] Pm r cos ù sis 0 cost 0 ù sinO cos sin 0 0 0 PB2 = sin cos 0 0 1 0 ù sin cos 0 T1 ù 0 PEG 0 0 1 j sinO 0 cos9 0 0 1 T2 1E' On obtient la formule 12 suivante représentant une équation quartique pour P1 en résumant les formules 9 à 11 ci-dessus, 15 [FORMULE 12] 11 +61113+62112+&311+c4=0 Ici, les coefficients cl, c2r c3 et c4 sont définis comme étant les formules 13 à 16 suivantes 20 [FORMULE 13] et = 2 {2pldp1 + 2p2dp2 ù 21E,(dp1sissinO + dp2cosO)} [FORMULE 14] c2 d pl d 2 {(dp1sinçcosOù dp2sin8)2 + dpi cos2 pl p2 ù 4 (2(jpl+j ùL2+pl -2LE(plsissin8+p2cos$)+p2)(dpi +dp2 ) + 2 (pidp1 + 2p2dp2 ù 2l q(/dp1sin~sinO + dp2cos)))2 } Y..,? 25 2 c3 =- 4y 2 {2pldplcosçb2+2 (p1sin0cosBùp2sin9)(dplsin0cos9ù dp2sin9) dpl + d p2 j2+ .7p2 ù L2+i ù -21,(plsinq5sin9+p2cos9)+p2) 2 Pl + 2 (p1dp1 + 2p2dp2 ù 21 ,(dp1sinq sin9+ dp2cos8)) } yJP [FORMULE 16] c4 =ù dp +Pdp2 { cos~2pi ù 4yJ W. + j L2 + pi ù 21E, (pisim5sin9 + p2cos9) + p2 )2 P -I-(plsinc)5coseù p2sinû)2} On obtient f1 en résolvant l'équation quartique représentée par la formule 12 au moyen de la formule 12 représentant l'équation quartique. [FORMULE 17] 2 ~Claù~Claù4c2a 2 Ici, cia et C2a sont définis comme étant les formules 18 et 19 suivantes. 20 [FORMULE 18] Cl + Cla = [FORMULE 19] yi ù \/ yl ù 4 c4 [FORMULE 21] r yl = 2-/ù Qcos j 3 'u, ù 3 al (D Tel que susmentionné, une fois que l'angle 5 10 [FORMULE 24] 3 a2 ù a12 20 25 23 2913093 d'azimut (0) et l'angle d'élévation (0) destinés à mettre en rotation le corps 30 sont déterminés, la distance de déplacement (el) du piston 42 d'axe de tangage peut être obtenue. 5 y est défini comme étant la formule 31 suivante avec référence aux formules 7 à 1l susmentionnées et à el. [FORMULE 31] 1 Çb ù tanù (Pl + lldpl)S2nq5co.e- (P2 + lldp2)sin9 (Pi +l1dpl)cos Étant donné que et et l'angle de rotation (y) centré autour de l'axe de roulis ont été obtenus, on peut obtenir la distance de déplacement (e2) du piston 52 d'axe de lacet (e 2) comme suit. Etant donné que la longueur (L) de la bielle 53 d'axe de lacet est constante, la formule 32 suivante est obtenue. [FORMULE 32] ( yJGJ 2=L2 Ici, l'exposant G indique le système de coordonné G. La formule 32 peut être calculée vectoriellement comme la formule 33. [FORMULE 33] J G_ G 1 2 = L2 Étant donné queEJy a été mis en rotation par 0, 0, et y de .J G , il est défini comme étant la formule 34 suivante. 2 4 2913093 [FORMULE 34] EJY4 " cosl~? ù sin4 0 ` cosO 0 sine '' cos sirw/ 0 " cos ù sin 0 " sincb cos4 0 0 1 0 ù sin4 cosç 0 sin'y cosy 0 5 0 0 1 , ùsine 0cose, 0 0 1 0 0 1 , On définit E Y0 G comme étant la formule 35 suivante en appliquant Eire et un vecteur unité YD G du piston 52 d'axe de lacet dans une direction dans laquelle le piston 52 d'axe de 10 lacet se déplace. [FORMULE 35] EYG = E@ G + 12@D G Ici, chacun des vecteurs est défini comme étant la formule 36 suivante. 15 E JG.[FORMULE 36] [je, 0, lrf21T, YDG= [dyi, 0, dya]T, Ici, ]yl et jy2 indiquent la position initiale d'une parmi les extrémités de la bielle 53 d'axe de lacet, et dy1 et dy2 indiquent un 20 vecteur unité du piston 52 d'axe de lacet dans une direction dans laquelle le piston 52 d'axe de lacet se déplace. La distance de déplacement (f2) du piston 52 d'axe de lacet est définie comme étant la 25 formule 37 suivante avec référence aux formules 31 à 36. [FORMULE 37] ù a2 ù a ù 4a1a3 2a1 30 Ici, al, a2 et a3 sont définis comme étant les formules 38, 39 et 40 suivantes. 12 25 2913093 [FORMULE 38] al = dy? + dyi [FORMULE 39] a2 = 2 { (yl ù (jy1 (cosçcos9cos ( ù y) + sinçsin(ç ù y)) + jy2 (cosçsin9 ))) dyl 5 +(y2ù(iy1(ùsinOcos(ç ùy))+jyzcos8))dy2} [FORMULE 40] a3= ji1+ jy + y12+ y22ù 2 (jo(cosçcosOcos(çù'y)+ sinisin(0ù !y)) +j J2(cos0sin9))y1ù 2(41(ùsin9cos(0ù y)) + iy2cos9)y2ù L2 Tel que susmentionné, une fois que l'angle 10 d'azimut (0) et l'angle d'élévation (0) destinés à mettre en rotation le corps 30 sont déterminés, la distance de déplacement (el) du piston 42 d'axe de tangage et la distance de déplacement (e2) du piston 52 d'axe de lacet 15 peuvent être calculées par le dispositif de commande 90. Le dispositif de commande 90 commande la source d'entraînement 60 et la soupape de commande 61 selon un résultat du calcul. Par conséquent, une force d'entraînement 20 générée depuis la source d'entraînement 60 sert à faire fonctionner le piston 52 d'axe de lacet de l'unité d'entraînement 50 d'axe de lacet et le piston 42 d'axe de tangage de l'unité d'entraînement 40 d'axe de tangage. Par 25 conséquent, le corps 30 est mis en rotation selon les angles 0 et O. Une pompe hydraulique a été mise en oeuvre en tant que source d'entraînement 60 dans la présente invention. Cependant, diverses sources 30 d'entraînement telles qu'une pompe pneumatique ou une pompe électrique peuvent être mises en oeuvre. La source d'entraînement 60 est raccordée électriquement au dispositif de commande 90 pour recevoir un signal de commande provenant du 26 2913093 dispositif de commande 90. Lorsque l'unité d 'entraînement 40 d'axe de tangage et l'unité d 'entraînement 50 d'axe de lacet sont mises en fonctionnement au moyen d'une force électrique, 5 la source d'entraînement 60 peut ne pas être prévue. La soupape de commande 61 sert à transmettre sélectivement la force d'entraînement générée depuis la source d'entraînement 60 au cylindre 10 41 d'axe de tangage et au cylindre 51 d'axe de lacet. L'un parmi les côtés de la soupape de commande 61 est raccordé à la source d 'entraînement 60, et un autre parmi ces côtés est raccordé au cylindre 41 d'axe de tangage et 15 au cylindre 51 d'axe de lacet. Lorsque l'unité d 'entraînement 40 d'axe de tangage et l'unité d 'entraînement 50 d'axe de lacet sont mises en fonctionnement au moyen d'une force électrique, la soupape de commande 61 peut ne pas être 20 prévue. Un numéro de référence 100 non expliqué indique une mémoire, dans laquelle un algorithme destiné à calculer chaque distance de déplacement du piston 42 d'axe de tangage et du 25 piston 52 d'axe de lacet, etc. est stocké. Tel que susmentionné dans la présente invention, l'unité d'entraînement d'axe de lacet et l'unité d'entraînement d'axe de tangage servent à mettre en rotation le corps, et 30 servent à limiter la rotation du corps centré autour de l'axe de roulis fixé au corps. Par conséquent, l'élément de liaison de limitation de rotation en roulis classique disposé entre le corps et la partie de fixation n'est pas nécessaire. 27 2913093 Étant donné que l'on n'a pas besoin d'un élément de liaison de limitation de rotation en roulis, le nombre de processus d'assemblage est diminué et une taille entière de l'appareil est 5 réduite. Étant donné que la présente invention peut être réalisée sous plusieurs formes sans s'éloigner de l'esprit ou de ses caractéristiques essentielles, on comprendra 10 également que les modes de réalisation décrits ci-dessus ne sont limités par aucun des détails de la description susdite, sauf indication contraire, mais sont plutôt interprétés d'une manière large dans l'esprit et la portée selon 15 les revendications annexées, et donc l'ensemble des changements et des modifications qui s'inscrivent dans la limite des revendications, ou des équivalents de ces limites, sont donc destinés à faire partie des revendications 20 annexées. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de 25 réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 28 REVENDICATIONS 1. Appareil destiné à entraîner un corps (30) avec 3 degrés de liberté de mouvement angulaire, comprenant : un corps (30) raccordée à une partie de fixation (10) de façon à pouvoir effectuer une rotation centrée autour d'un axe de tangage (XG), un axe de lacet (YG) et un axe de roulis (ZG) ; une unité d'entraînement (40) d'axe de tangage destinée à mettre en rotation le corps (30) centré autour de l'axe de tangage (XG) ; et une unité d'entraînement (50) d'axe de lacet destinée à mettre en rotation le corps (30) centré autour de l'axe de lacet (YG), dans lequel l'une parmi l'unité d 'entraînement (40) d'axe de tangage et l'unité d 'entraînement (50) d'axe de lacet limite la rotation du corps (30) centré autour de l'axe de roulis (ZG) fixé au corps (30). 2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel l'unité d'entraînement (40) d'axe de tangage limite la rotation du corps (30) centré autour de l'axe de roulis (ZG) fixé au corps (30). 3. Appareil selon la revendication 2, dans lequel l'une parmi les extrémités de l'unité d 'entraînement (40) d'axe de tangage est raccordée au corps (30) de façon à mettre en rotation le corps (30) uniquement centré autour d 'un axe de rotation (44) parallèle à l'axe de tangage (XG). 4. Appareil selon la revendication 2, dans lequel l'unité d'entraînement (40) d'axe de 29 2913093 tangage comporte : un cylindre (41) d'axe de tangage fixé à la partie de fixation {10) ; un piston (42) d'axe de tangage disposé de 5 manière à effectuer un mouvement alternatif au niveau du cylindre (41) d'axe de tangage ; et une bielle (46) d'axe de tangage ayant l'une parmi les extrémités raccordée au corps (30) de façon à limiter la rotation du corps centré 10 autour de l'axe de roulis fixé au corps (30), et l'autre parmi les extrémités raccordée au piston (42) d'axe de tangage au moyen d'un joint à rotule (54, 55). 5. Appareil selon la revendication 4, dans 15 lequel l'une parmi les extrémités de la bielle (46) d'axe de tangage est raccordée au corps (30) au moyen d'un joint de révolution (43). 6. Appareil selon la revendication 5, dans lequel l'unité d'entraînement (50) d'axe de 20 lacet comporte : un cylindre (51) d'axe de lacet fixé à la partie de fixation (10) ; un piston (52) d'axe de lacet disposé de manière à effectuer un mouvement alternatif au 25 niveau du cylindre (51) d'axe de lacet ; et une bielle (53) d'axe de lacet ayant deux extrémités respectivement raccordées au corps (30) et au piston (52) d'axe de lacet au moyen d'un joint à rotule (54, 55). 30 7. Appareil selon la revendication 6, dans lequel un support (31) d'axe de tangage auquel est raccordé le joint de révolution (43), et un support (32) d'axe de lacet auquel est raccordé le joint à rotule (54, 55) de l'une parmi les 30 2913093 extrémités de la bielle (53) d'axe de lacet sont prévus au niveau du corps (30). 8. Appareil selon la revendication 7, dans lequel le support (31) d'axe de tangage et le 5 support (32) d'axe de lacet sont disposés sur une surface circonférentielle externe du corps {30) de façon à être espacés l'un de l'autre de 90 sur la base de l'axe de roulis (ZG). 9. Appareil selon la revendication 8, dans 10 lequel la bielle (46) d'axe de tangage et la bielle (53) d'axe de lacet faisant saillie vers un plan perpendiculaire à l'axe de roulis (ZG) sont disposées de façon à former un angle de 90 entre elles. 15 10. Appareil selon la revendication 9, dans lequel la partie de fixation (10) comporte : une première partie de fixation (11) destinée à fixer le corps (30) ; et une seconde partie de fixation {12) fixée à 20 la première partie de fixation (11), et ayant l'unité d'entraînement (40) d'axe de tangage et l'unité d'entraînement (50) d'axe de lacet. 11. Appareil selon la revendication 10, dans lequel la seconde partie de fixation (12) 25 est prévue avec une cavité destinée à recevoir le corps (30). 12. Appareil selon la revendication 1, dans lequel le corps (30) est raccordé à la partie de fixation (10) au moyen d'un joint sphérique (20, 30 45). 13. Appareil selon la revendication 1, dans lequel le corps (30) est mis en oeuvre en tant que tuyère pour un objet volant. 14. Appareil selon la revendication 1, 35 comprenant en outre : 31 2913093 une source d'entraînement (60) ; une soupape de commande (61) destinée à transmettre sélectivement une force d'entraînement générée à partir de la source 5 d'entraînement (60) à l'unité d'entraînement (40) d'axe de tangage et l'unité d'entraînement (50) d'axe de lacet ; et un dispositif de commande (90) destiné à commander la source d'entraînement (60) et la 10 soupape de commande (61) de façon à mettre en rotation le corps (30) vers une position préréglée au moyen de l'unité d'entraînement (40) d'axe de tangage et l'unité d'entraînement (50) d'axe de lacet. 15 15. Appareil destiné à entraîner un corps (30) avec 3 degrés de liberté de mouvement angulaire, comprenant : une source d'entraînement (60) ; un corps {30) raccordé à une partie de 20 fixation (10) au moyen d'un joint sphérique (45) de façon à pouvoir être centré en rotation autour d'un axe de tangage (XG), un axe de lacet (YG), et un axe de roulis (ZG) ; une unité d'entraînement (40) d'axe de 25 tangage destinée à mettre en rotation le corps (30) centré autour de l'axe de tangage (XG), et limitant la rotation du corps (30) centré autour de l'axe de roulis (ZG) fixé au corps (30) ; une unité d'entraînement (60) d'axe de lacet 30 destinée à mettre en rotation le corps (30) centré autour de l'axe de lacet (ZG) ; une soupape de commande (61) raccordée à la source d'entraînement (60) pour transmettre sélectivement une force d'entraînement générée à partir de la source d'entraînement (60) à 32 2913093 l'unité d'entraînement (40) d'axe de tangage et l'unité d'entraînement (50) d'axe de lacet ; et un dispositif de commande (90) destiné à commander la source d'entraînement (60) et la 5 soupape de commande (61) de façon à mettre en rotation le corps (30) dans une position préréglée au moyen de l'unité d'entraînement (40) d'axe de tangage et l'unité d'entraînement (50) d'axe de lacet. 10 16. Appareil selon la revendication 15, dans lequel l'unité d'entraînement (40) d'axe de tangage comporte : un cylindre (41) d'axe de tangage fixé à la partie de fixation (10), et raccordé à la 15 soupape de commande (61) de façon à recevoir une force d'entraînement ; un piston (42) d'axe de tangage disposé de manière à effectuer un mouvement alternatif au niveau du cylindre {41) d'axe de tangage ; et 20 une bielle (46) d'axe de tangage ayant l'une parmi les extrémités raccordée à un support (31) d 'axe de tangage disposé sur une surface circonférentielle externe du corps (30) au moyen d 'un joint de révolution (43) de façon à limiter 25 la rotation du corps (30) centré autour de l'axe de roulis (ZG) fixé au corps (30), et l'autre parmi les extrémités raccordée au piston (42) d 'axe de tangage au moyen d'un joint à rotule (54, 55). 30 17. Appareil selon la revendication 16, dans lequel l'unité d'entraînement (50) d'axe de lacet comporte . un cylindre (51) d'axe de lacet fixé à la partie de fixation (10), et raccordé à la 35 soupape de commande (61) de façon à recevoir une 33 2913093 force d'entraînement ; un piston (52) d'axe de lacet disposé de manière à effectuer un mouvement alternatif au niveau du cylindre (51) d'axe de lacet ; et 5 une bielle (53) d'axe de lacet ayant l'une des extrémités raccordée à un support (32) d'axe de lacet disposé au niveau du corps (30) au moyen d'un joint à rotule (54, 55), et l'autre parmi les extrémités raccordée au piston (52) 10 d'axe de lacet au moyen d'un joint à rotule {54, 55). 18. Appareil selon la revendication 15, comprenant en outre . un premier capteur (70) destiné à détecter 15 une position du piston (42) d'axe de tangage et sortir celle-ci vers le dispositif de commande (90) ; et un second capteur (80) destiné à détecter une position du piston (52) d'axe de lacet et 20 sortir celle-ci vers le dispositif de commande (90) ; dans lequel le dispositif de commande (90) commande la source d'entraînement {60) et la soupape de commande (61) sur la base des 25 informations de position sorties depuis le premier capteur (70) et le second capteur (80). 19. Appareil selon la revendication 15, dans lequel la source d'entraînement {60) est mise en oeuvre comme une pompe hydraulique. 30 20. Appareil destiné à entraîner un corps (30) avec 3 degrés de liberté de mouvement angulaire, comprenant : une tuyère raccordée à une partie de fixation (10) d'un objet volant de façon à 35 pouvoir être centrée en rotation autour d'un axe 34 2913093 de tangage (XG), un axe de lacet (YG), et un axe de roulis (ZG), pour convertir une direction de poussée de l'objet volant ; une unité d'entraînement (40) d'axe de 5 tangage destinée à mettre en rotation la tuyère centrée autour de l'axe de tangage (XG), et limiter la rotation de la tuyère centrée autour de l'axe de roulis (ZG) fixé à la tuyère ; et une unité d'entraînement (50) d'axe de lacet 10 destinée à mettre en rotation la tuyère centrée autour de l'axe de lacet (YG).