Brevet FR2937730A1 — publié le 20100430

La présente invention concerne un dispositif pour régler l'angle de braquage d'un élément mobile d'une maquette de soufflerie. Lors de la conception d'un aéronef, des maquettes à échelle réduite sont réalisées et testées en soufflerie. De même que l'aéronef, la maquette comporte des éléments mobiles et il convient de réaliser des tests dans diverses positions que peuvent prendre ces éléments mobiles. Le plus souvent, les éléments mobiles de la maquette sont montés mobiles sur la maquette et maintenues en position par l'intermédiaire de pattes de braquage fixant l'angle de braquage de l'élément mobile par rapport aux surfaces fixes de la maquette. Ainsi, pour faire passer un élément mobile d'une position à une autre, il convient d'intervenir sur la maquette pour changer les pattes de braquage. On prévoit autant de pattes de braquage que d'angles de braquage définis dans le programme des essais. II convient, pour chaque modification d'un angle de braquage d'intervenir dans la veine de la soufflerie pour changer les pattes de braquage. Ainsi, il convient tout d'abord de réaliser des pattes de braquage pour tous les angles de braquage envisagés lors d'un programme d'essai. En outre, une intervention humaine est nécessaire pour le changement des pattes de braquage. Ceci est pénalisant en coût mais aussi en flexibilité. En effet, le changement des pattes de braquage demande l'intervention d'une personne mais surtout il s'agit d'un temps mort pendant lequel la soufflerie est monopolisée sans être utilisée pour faire des essais. Enfin, aucune mesure ne peut être faite durant un changement de braquage. La présente invention a alors pour but de fournir des moyens permettant de braquer un élément mobile d'une maquette de soufflerie sans intervention humaine. De préférence, les inconvénients précisés plus haut seront éliminés. La présente invention a ainsi pour but notamment de fournir un système pouvant être commandé à distance et permettant de réaliser une modification de l'angle de braquage d'un élément mobile d'une maquette de soufflerie de manière fiable et sans temps mort, ou avec un temps mort aussi restreint que possible. La plage de braquages possibles avec le dispositif sera de préférence aussi étendue que possible et reprendra avantageusement tous les angles de braquage envisagés pour l'aéronef correspondant à la maquette. À cet effet, la présente invention propose un dispositif pour le réglage de l'angle de braquage d'un élément mobile d'une maquette de soufflerie, l'élément mobile étant monté pivotant autour d'un premier axe fixe de la maquette. Selon la présente invention, ce dispositif comporte un actionneur agissant sur un axe lié à l'élément mobile, parallèle au premier axe fixe et décalé par rapport à celui-ci. Un tel dispositif peut facilement être intégré à une maquette d'aéronef. Il présente l'avantage d'être facile à mettre en oeuvre et d'être peu encombrant. Pour autoriser de grandes plages de variation pour les angles de braquage de l'élément mobile, l'actionneur comporte avantageusement un boîtier et un arbre de sortie disposé dans un plan perpendiculaire au premier axe fixe. Pour contrôler au mieux l'angle de braquage et ainsi augmenter la précision du dispositif de réglage, celui-ci comporte avantageusement un inclinomètre disposé sur l'élément mobile commandé. Une forme de réalisation préférée prévoit que l'actionneur comporte un moto-réducteur entrainant une vis, et que l'axe lié à l'élément mobile est monté sur des paliers solidaires d'un écrou en prise avec ladite vis. Le dispositif ainsi obtenu est irréversible en ce sens qu'une action sur l'élément mobile est sans effet sur l'actionneur. Ceci permet d'assurer et de maintenir un bon réglage de l'angle de braquage de l'élément mobile. Pour éviter toute intervention humaine dans une veine de soufflerie pour réaliser un réglage d'un angle de braquage de l'élément mobile, l'actionneur est avantageusement muni de moyens permettant de le commander à distance. II s'agit de préférence de moyens sans fil mais une solution filaire peut également être envisagée. Dans une variante de réalisation de la présente invention, le décalage entre le premier axe fixe et l'axe lié à l'élément mobile est constant, et l'actionneur est monté pivotant autour d'un second axe fixe de la maquette. Dans cette variante de réalisation, on peut prévoir que le premier axe fixe et le second axe fixe sont parallèles. La présente invention concerne également une maquette d'aéronef destinée à des essais en soufflerie comportant des éléments mobiles tels un aileron, un spoiler, une gouverne de profondeur, une gouverne de plan fixe vertical, caractérisée en ce qu'au moins l'un des éléments mobiles est associé à un dispositif pour le réglage de son angle de braquage tel que décrit plus haut. Dans une telle maquette, si l'élément mobile est un aileron, alors le dispositif de réglage de l'angle de braquage est intégré par exemple dans la voilure correspondante. Des détails et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui suit, faite en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels : La figure 1 est une vue de dessus d'une voilure d'une maquette munie d'un aileron et d'un dispositif de réglage selon l'invention, Les figures 2a, 2b, 2c sont des vues schématiques correspondant à une coupe selon la ligne de coupe Il-Il de la figure 1 et montrant schématiquement le principe de fonctionnement d'un dispositif de réglage selon la présente invention, La figure 3 est une vue en perspective d'un dispositif de réglage de l'aileron correspondant dans une première position, et Les figures 4 et 5 sont des vues semblables à la figure 3 pour deux autres positions de l'aileron. On reconnaît sur la figure 1 une partie d'une aile d'aéronef. Cette aile comporte d'une part une voilure 2 et d'autre part un aileron 4. Ce dernier est monté pivotant autour d'un premier axe 6 fixe par rapport à la voilure 2 (et donc à la maquette) et que l'on supposera horizontal. Dans la forme de réalisation représentée, l'aileron 4 est rattaché à la voilure 2 en quatre positions. En chacune de ces positions, un arbre 8 est monté d'une part dans un palier appelé palier de voilure 10 et d'autre part dans deux paliers appelés chacun palier d'aileron 12. Dans la forme de réalisation représentée, le palier de voilure 10 se trouve entre les deux paliers d'aileron 12. On remarque que chacun des paliers est fixé sur l'élément correspondant (voilure 2 ou aileron 4) par des vis. Bien entendu, les arbres 8 sont coaxiaux et sont tous les quatre disposés sur le premier axe 6 fixe par rapport à la maquette. Un dispositif de réglage est prévu pour faire varier l'angle de braquage de l'aileron 4 par rapport à la voilure 2. Ce dispositif comporte un moto-réducteur 14 qui entraîne une vis 16. Cette dernière est en prise avec un écrou 18 monté dans un étrier 20. Ce dernier comporte une base traversée par la vis 16. II comporte également deux branches 22 s'étendant depuis la base vers l'aileron 4. Les extrémités libres des branches 22 de l'étrier 20 sont munies d'alésages, les deux alésages réalisés étant coaxiaux par rapport à un axe appelé axe mobile 24. Un arbre 26 est monté dans les alésages réalisés dans les branches 22 de l'étrier 20. Un palier d'aileron 28 est fixé sur l'aileron 4 et vient entourer l'arbre 26 entre les branches 22 de l'étrier 20. De la sorte, l'aileron 4 est monté pivotant par rapport à l'étrier 20, et plus précisément par rapport aux branches 22 de l'étrier 20. L'arbre 26 est disposé parallèlement aux arbres 8. Ainsi, l'axe mobile 24 est parallèle au premier axe 6 fixe. Ces deux axes sont décalés l'un par rapport à l'autre. La distance entre ces deux axes dépend de l'échelle de la maquette et de la taille de l'aéronef concerné. À titre indicatif, le décalage entre les deux axes (premier axe 6 fixe et axe mobile 24) peut être de l'ordre d'un à plusieurs millimètres. Le moto-réducteur 14 est quant à lui monté pivotant par rapport à la voilure 2. Dans la forme de réalisation représentée, l'extrémité avant du moto-réducteur 14, c'est-à-dire la partie du moto-réducteur se trouvant du côté duquel sort la vis 16, est monté solidaire d'un support 30. Ce support 30 est percé par un alésage traversé par un arbre 32. Ce dernier dépasse de part et d'autre de l'alésage réalisé dans le support 30 et les extrémités de cet arbre 32 sont guidées dans des paliers de voilure 34 disposés de part et d'autre du moto-réducteur 14 et fixés, par exemple par vissage, sur la voilure 2. L'actionneur formé par le moto-réducteur 14 et la vis 16 présente un axe longitudinal qui correspond à l'axe longitudinal de la vis 16. On a vu que l'ensemble formé par le moto-réducteur 14, la vis 16 et l'étrier 20 pivotait autour de l'arbre 32. L'axe de cet arbre 32 est un second axe fixe par rapport à la voilure 2. Il est de préférence parallèle au premier axe 6 fixe. En outre, l'axe longitudinal de la vis 16, ou plus généralement de l'actionneur, est quant à lui de préférence dans un plan perpendiculaire au premier axe 6 fixe (et au second axe fixe), comme présenté sur les dessins. Le fonctionnement du dispositif de réglage décrit ci-dessus est expliqué en référence aux figures 2a à 2c. Les figures 3 à 5 montrent quant à elles, en perspective, différentes positions de l'aileron du dispositif de réglage. Sur les figures 2a à 2c on reconnaît tout d'abord l'aileron 4. Celui-ci est monté pivotant par rapport à un arbre 8 vis-à-vis de la voilure 2, l'axe de cet arbre 8 étant un axe fixe par rapport à ladite voilure. L'aileron 4 est également mobile autour de l'arbre 26 dont l'axe est mobile par rapport à la voilure 2. On a représenté également sur les figures 2 le moto-réducteur 14, la vis 16 correspondante et l'étrier 20. Sur la figure 2a, l'étrier 20 est dans sa position rapprochée par rapport au moto-réducteur 14. L'arbre 26 se trouve alors dans une position rapprochée par rapport à la voilure 2. L'aileron 4 est alors dans une position relevée selon un premier angle de braquage. Lorsque le moto-réducteur 14 est mis en marche, la vis 16 tourne et agit sur l'écrou 18 maintenu dans l'étrier 20. Cet écrou 18 étant maintenu de manière à ne pas pouvoir tourner, il est entraîné en translation le long de la vis 16. On suppose ici que la vis 16 est entraînée en rotation dans le sens commandant un déplacement de l'écrou 18, et de l'étrier 20 qui lui est solidaire, vers l'aileron 4. Au cours de ce mouvement, l'aileron 4 est amené à pivoter autour de l'arbre 8 dont l'axe (premier axe 6) est fixe par rapport à la voilure 2. Dans la forme de réalisation préférée représentée sur les dessins, on a choisi de maintenir un écart constant entre le premier axe 6 fixe par rapport à la voilure et l'axe mobile 24 permettant un mouvement de pivotement entre l'aileron 4 et l'étrier 20. De ce fait, il est clair que la vis 16 doit pivoter. Ce pivotement se fait autour d'un second axe fixe correspondant à l'axe de l'arbre 32. Ce mouvement de pivotement n'est pas visible sur les figures 2 mais peut être constaté sur les figures 3 à 5. Les figures 2b et 2c illustrent des positions que peuvent prendre l'aileron 4 au fur et à mesure que l'étrier 20 est poussé vers l'aileron 4. Pour faire passer l'aileron 4 d'une position telle celle représentée sur la figure 2c à une position telle celle représentée sur la figure 2a, il suffit d'inverser le sens de rotation de la vis 16 et donc d'inverser le sens de rotation du moto-réducteur 14. Pour contrôler la position de l'aileron 4, il est prévu de placer sur celui-ci un inclinomètre 36. De préférence, cet inclinomètre 36 comporte des moyens permettant de transmettre à distance (par une technologie avec fil ou sans fil) la valeur d'inclinaison mesurée. Un tel inclinomètre 36 est connu de l'homme du métier et n'est pas décrit plus en détail ici. En outre, il est également prévu de pouvoir télécommander le moto-réducteur 14. Des moyens de contrôle à distance 38 sont alors prévus et rapportés sur le moto-réducteur 14. De cette manière, il est possible de modifier l'angle de braquage de l'aileron 4 en agissant à distance sur le moto-réducteur 14. Les moyens de contrôle à distance 38 sont par exemple des moyens de contrôle avec fil mais une solution sans fil peut aussi être envisagée. Le dispositif de réglage décrit ci-dessus permet ainsi de changer l'angle de braquage de l'aileron 4 sans intervention humaine dans la veine de la soufflerie lors d'essais de la maquette intégrant la voilure 2 et l'aileron 4. En fonction du couple du moteur, il est même envisageable de réaliser un changement de l'angle de braquage de l'aileron en charge, c'est-à-dire lorsque la maquette est placée dans la soufflerie et que cette dernière fonctionne. La solution proposée ci-dessus permet de régler l'angle de braquage de l'aileron dans une plage étendue, par exemple 50°. En adaptant la longueur de la vis entraînée par le moto-réducteur, la distance entre le premier axe fixe et l'axe mobile, ainsi qu'en jouant éventuellement aussi sur l'inclinaison de la vis par rapport à la voilure, il est possible d'adapter les angles de braquage. La solution proposée permet d'avoir une large plage d'angles de braquage. Le dispositif décrit ci-dessus permet également d'obtenir un réglage continu des angles de braquage. Les positions de réglage de l'aileron ne sont ainsi donc plus limitées par les valeurs de braquage données par des pattes de braquage. Grâce à la solution préférée décrite ci-dessus, on obtient l'irréversibilité de la position angulaire de l'élément mobile, l'aileron 4, par rapport à l'élément fixe, la voilure 2. En effet, une action sur la surface de l'élément mobile n'entraînera pas de changement de l'angle de braquage, aux effets de souplesse mécanique de l'ensemble décrit près. Le dispositif de réglage décrit permet d'obtenir une grande précision du réglage de l'angle de braquage. Cette précision peut être vérifiée par l'inclinomètre 36 mis en place sur l'aileron 4. On obtient ici une précision relative inférieure à 3% pour des angles de braquage compris entre 0 et 10° et inférieure à 5% pour des angles de braquage au-delà de 10°. La solution proposée intègre le dispositif de réglage dans la voilure c'est-à-dire dans la partie fixe de la maquette. Ainsi, cette solution ne gêne en rien les mesures de pression à l'aide de prises de pression sur l'aileron, ou plus généralement sur l'élément mobile. Un autre avantage de la solution proposée est qu'il est possible, sur une maquette équipée de ce dispositif de réglage de revenir à un réglage des angles de braquage à l'aide de pattes de braquage. La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation préférée décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif. Elle concerne également toutes les variantes de réalisation à la portée de l'homme du métier, dans le cadre des revendications ci-après. Ainsi, par exemple l'invention n'est pas limitée au réglage de l'angle de braquage d'un aileron par rapport à une voilure. Cette invention peut s'appliquer au réglage de l'angle de braquage de tout élément mobile par rapport à un élément fixe. Dans le cas d'une maquette d'aéronef, on peut mettre en oeuvre la présente invention également pour un spoiler, une gouverne de profondeur ou une gouverne de direction. La description faite plus haut utilise comme actionneur un moto-réducteur et une vis. D'autres actionneurs, tels par exemple un vérin ou un moteur linéaire, pourraient être prévus ici. Dans la forme de réalisation préférée décrite plus haut, l'actionneur est monté pivotant par rapport à l'élément fixe. Toutefois, on pourrait prévoir d'avoir un actionneur fixe. Dans ce cas, il conviendrait de prévoir que l'axe mobile (entre l'actionneur et l'élément mobile) puisse s'éloigner et se rapprocher du premier axe fixe, entre l'élément mobile et l'élément fixe correspondant fixe. Dans l'exemple préféré décrit plus haut, on pourrait ainsi avoir un moto-réducteur fixé sur la voilure et prévoir soit de faire coulisser l'arbre 26 par rapport à l'aileron 4, soit de prévoir un déplacement relatif de l'arbre 26 par rapport aux branches 22 de l'étrier 20. Dans ce dernier cas, les alésages réalisés dans les branches 22 de l'étrier 20 seraient remplacés par exemple par des trous oblongs. REVENDICATIONS1. Dispositif pour le réglage de l'angle de braquage d'un élément mobile (4) d'une maquette de soufflerie, l'élément mobile (4) étant monté pivotant autour d'un premier axe (6) fixe de la maquette, caractérisé en ce qu'il comporte un actionneur (14) agissant sur un axe (24) lié à l'élément mobile (4), parallèle au premier axe (6) fixe et décalé par rapport à celui-ci. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'actionneur comporte un boîtier et un arbre de sortie (16), et en ce que l'axe de l'arbre de sortie (16) est disposé dans un plan perpendiculaire au premier axe (6) fixe. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un inclinomètre (36) disposé sur l'élément mobile (4) commandé. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'actionneur comporte un moto-réducteur (14) entrainant une vis (16), et en ce que l'axe (24) lié à l'élément mobile (4) est monté sur des paliers solidaires d'un écrou (18) en prise avec ladite vis (16). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'actionneur (14) est muni de moyens (38) permettant de le commander à distance. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le décalage entre le premier axe (6) fixe et l'axe (24) lié à l'élément mobile (4) est constant, et en ce que l'actionneur (14) est monté pivotant autour d'un second axe fixe de la maquette. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier axe (6) fixe et le second axe fixe sont parallèles. 8. Maquette d'aéronef destinée à des essais en soufflerie comportant des éléments mobiles tels un aileron, un spoiler, une gouverne de profondeur, une gouverne de plan fixe vertical, caractérisée en ce qu'au moins l'un des éléments mobiles est associé à un dispositif pour le réglage de son angle de braquage selon l'une des revendications 1 à 7. 9. Maquette selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'élément mobile est un aileron (4) et en ce que le dispositif de réglage de l'angle de braquage est intégré dans la voilure (2) correspondante.