Brevet FR2970464A1 — publié le 20120720

PERFECTIONNEMENTS AUX ACTIONNEURS DE COMMANDE DE VOL A ECROU SECONDAIRE DOMAINE TECHNIQUE GÉNÉRAL ET ART ANTÉRIEUR La présente invention est relative à un actionneur de commande 5 de vol. Plus particulièrement, elle concerne les actionneurs de commande de vol horizontaux (THSA ou Trimmable Horizontal Stabilizer Actuator selon la terminologie anglo-saxonne). Typiquement, comme l'illustre la figure 1, un tel actionneur de io commande de vol comporte une vis de commande 1 et un écrou 2. La vis 1 est reliée par un système de cardan 3 à la structure S de l'avion, tandis que l'écrou 2, qui coopère avec la vis 1 et qui est par exemple un écrou de type à billes 2a, est monté sur celle-ci en étant relié au plan P à commander, par exemple au moyen d'un autre 15 système à cardan 4. Il est classique dans le domaine de l'aéronautique de dédoubler les différents moyens utilisés de façon à assurer une redondance. De cette façon, la défaillance d'une seule pièce ne peut entrainer la perte de contrôle de la commande de l'avion. 20 C'est ainsi qu'il est habituel de prévoir que la vis 1 est une vis creuse à l'intérieur de laquelle s'étend une tige 6 de sécurité qui réalise une voie secondaire et prend le relais de la voie primaire que constitue la vis creuse 1 lorsque celle-ci est défaillante. C'est également pour la même raison qu'il est généralement 25 prévu, en plus de l'écrou primaire 2, un écrou secondaire 5 qui, en fonctionnement normal, n'est pas en prise avec le filetage de la vis 1, mais qui prend le relais de l'écrou 2 en cas de défaillance de celui-ci. Cet écrou secondaire 5 peut par exemple être un écrou à friction, qui est d'une pièce avec l'écrou primaire 2 et qui est arrangé de façon à ce que ses dents ne soient pas en prise avec le filetage de la vis de commande 1 tant que l'écrou primaire 2 et ses billes 2a sont engagés sur la vis 1. Si toutefois les billes 2a de l'écrou primaire 2 venaient à sortir de leurs logements, l'écrou secondaire 5 prendrait le relais et supporterait l'effort à la place de l'écrou primaire 2, maintenant ainsi la commande du plan P. On souhaite ici envisager le cas où la défaillance ne serait pas due à une rupture de la vis de commande 1 ou de l'écrou primaire 2, mais au fait que les filets de la vis 1 viendraient à s'arracher io empêchant alors un quelconque contrôle de l'appareil. Même si ce type d'incident parait hypothétique, on peut imaginer que l'effort sur la vis génère une amorce de rupture ou qu'une crique se forme sur le filetage de la vis de commande 1 et se propage tout le long de la vis sous l'écrou primaire 2. Lorsqu'un filet de la vis cède et 15 est déconnecté de cet écrou primaire 2, ce dernier se décale et vient charger le filet de la vis 1 en dessous. Le filetage se débobine et s'arrache sur la longueur chargée de la vis. PRÉSENTATION GÉNÉRALE DE L'INVENTION L'invention a pour but de proposer une solution permettant de 20 résoudre cette problématique. Plus particulièrement, elle propose un actionneur de commande de vol comportant une vis de commande qui coopère avec un écrou primaire, l'actionneur comportant également un écrou secondaire qui coopère avec la vis de commande en cas de défaillance de l'écrou 25 primaire, caractérisé en ce que l'écrou primaire et l'écrou secondaire sont distants et se déplacent essentiellement le long de deux zones distinctes de la vis. Notamment, l'écrou secondaire se déplace essentiellement le long d'une portion de la vis qui est habituellement non chargée par 30 l'écrou primaire. De cette façon, si une crique se propage au niveau d'un filet de la vis ou si un filet est l'objet d'une forte usure, l'écrou secondaire prend le relais de l'écrou primaire en coopérant avec le filetage de la vis au niveau d'une zone de celle-ci qui n'est habituellement pas sollicitée et où par conséquent la crique ne se propagera pas. On évite ainsi l'arrachement du filet sur l'ensemble de la vis. PRÉSENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront io encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des figures annexées sur lesquelles : - la figure 1 illustre schématiquement un actionneur de commande de vol à vis et écrou conforme à un mode de réalisation 15 connu de l'état de la technique ; - la figure 2 illustre un mode de réalisation possible de l'invention. DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE MISE EN CEUVRE ET DE RÉALISATION 20 Sur la figue 2, on a représenté la vis de commande 1 et l'écrou primaire 2 d'un actionneur de commande de vol, qui est par exemple un actionneur de commande de vol horizontal de type THSA. Comme dans le cas de l'actionneur de la figure 1, cette vis 1 est reliée par un système de cardan (non représenté sur cette figure 2) à 25 la structure de l'avion. L'écrou primaire 2 est par exemple un écrou de type à billes 2a. Son déplacement le long de la vis 1 commande l'orientation d'un plan P de commande. L'actionneur comporte également, sur la vis de commande 1, un écrou secondaire 5, qui en fonctionnement normal de l'écrou primaire 2 n'est pas en prise avec le filetage de ladite vis 1, mais qui coopère avec ladite vis 1 lorsque l'écrou primaire 2 est défaillant. L'écrou primaire 2 est dans l'exemple donné ici un écrou à billes, l'écrou secondaire 5 étant quant à lui un écrou à friction. Contrairement au cas illustré sur la figure 1, cet écrou 5 est distant de l'écrou primaire 2, en l'occurrence de plusieurs filets de dents. Plus précisément, cet écrou secondaire 5 se déplace le long d'une portion B de la vis 1 qui est habituellement non chargée par io l'écrou primaire 2, l'écrou primaire 2 se déplaçant essentiellement le long d'une partie A de la vis 1 distincte de la partie A. Lorsqu'une crique ou usure dans le filetage de la vis démarre sous l'écrou primaire 2, le filet sous la zone chargée disparait sous l'écrou primaire 2. Lorsque ce filet est tellement usé que l'écrou 15 primaire s'apprête à charger le filet de vis en dessous, la charge est immédiatement reprise par l'écrou secondaire dans la zone B de la vis 1. Or cette zone B est une zone dépourvue de crique et non usée, puisque généralement non chargée. Ainsi, si un filet de la zone de la vis 1 habituellement sollicitée s'avérait défaillant, la charge est reprise 20 par une autre zone de la vis 1 (la zone B), qui quant à elle n'est habituellement pas chargée et sur laquelle par conséquent la crique n'a pas de raison de se propager. La commande est ainsi maintenue, même en cas de début de défaillance du filetage de la vis 1. 25 Dans l'exemple illustré sur la figure 2, cet écrou secondaire 5 est relié, avec l'écrou primaire 2, par l'intermédiaire d'une même bride d'attache 7 au plan P, sont on commande l'orientation.. En variante, les deux écrous 2 et 5 peuvent être fixés par des attaches indépendantes sur le plan P. 30 La zone A est par exemple définie comme la zone dans laquelle l'écrou primaire 2 évolue pendant 90 % des temps de vol. La zone B est par exemple une zone de la vis 1 qui n'est sollicitée par ce même écrou primaire que moins de 50 % des temps de vol, par exemple moins de 20 % voire préférentiellement moins de 10 %. Par exemple, mais sans limitation, la vis 1 peut avoir une longueur totale de l'ordre de 650 mm. L'écrou primaire ne sollicite pendant 90% du temps de vol qu'une zone limitée à une longueur d'environ 150 mm tandis que les 500 mm restants sont peu sollicités. C'est en regard de cette deuxième zone que se trouve l'écrou secondaire 5. Comme déjà indiqué, si le filetage de la vis 1 devait s'user dans io la zone A qui est la zone sollicitée par l'écrou 2, l'écrou secondaire 5 rentrerait en prise avec la partie du filetage de la vis devant laquelle il se trouve (zone B) et ce avant que le filetage de la zone A ne cède. Cette zone B de la vis 1 et l'écrou secondaire 2 prennent alors le relais du filetage défaillant dans la zone A et de l'écrou primaire 2. 15 Un capteur d'effort C permettant de détecter la mise en charge de l'écrou secondaire 5 est prévu au niveau de celui-ci. Ce capteur est par exemple relié à une électronique U, qui met en oeuvre un traitement sur les capteurs auxquelles elle est reliée et renvoie des informations à un calculateur de l'aéronef, par exemple afin de 20 déclencher une alarme signifiant qu'une opération de maintenance doit être prévue à l'occasion de la prochaine escale. REVENDICATIONS1. Actionneur de commande de vol comportant une vis de commande qui coopère avec un écrou primaire, l'actionneur comportant également un écrou secondaire qui coopère avec la vis de commande en cas de défaillance de l'écrou primaire, caractérisé en ce que l'écrou primaire et l'écrou secondaire sont distants et se déplacent essentiellement le long de deux zones distinctes de la vis. 2. Actionneur de commande de vol selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écrou secondaire se déplace essentiellement le long d'une portion de la vis qui est habituellement non chargée par l'écrou primaire. 3. Actionneur de commande de vol selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écrou primaire et l'écrou secondaire sont reliés au plan à commander par l'intermédiaire d'une même bride d'attache. 4. Actionneur de commande de vol selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écrou primaire et l'écrou secondaire sont reliés au plan à commander par l'intermédiaire d'attaches distinctes. 25 5. Actionneur de commande de vol selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écrou primaire est donné ici un écrou à billes, l'écrou secondaire étant quant à lui un écrou à friction. 30 6. Actionneur de commande de vol horizontale, caractérisé en ce qu'il est constitué par un actionneur selon l'une des revendications précédentes. 20