Brevet FR3007180A1 — publié le 20141219

Dispositif d'aide à la visualisation du pilotage d'un aéronef La présente invention concerne un modèle réduit d'aéronef comportant des gouvernes (profondeur, direction, THS, ailerons, spoilers) mobiles (suivant leurs fonctions) 5 et évoluant de manière statique autour des trois axes de l'espace, en réponse à une manoeuvre desdites gouvernes. L'état actuel de la technique propose des simulateurs de vols qui sont très onéreux et destinés principalement aux initiés ainsi que des modèles réduits opérationnels mais qui ne permettent pas de visualiser précisément et de manière pratique au sol les effets 10 induits par une modification de la position des gouvernes du modèle réduit en vol. Cette invention est composée (figure 15) d'un aéronef modèle réduit (35) dont toutes ses gouvernes sont mobiles, d'un système (gyroscope mobile) (38) permettant de le faire évoluer statiquement sur ses trois axes et d'un socle (36) équipé d'un boitier de commande (37) composé d'organes de pilotage permettant ainsi, en fonction de l'ordre 15 envoyé, de faire déplacer les gouvernes associées à cet ordre et par conséquent, de faire évoluer l'aéronef sur le ou les axes. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 est une vue de côté de l'aéronef. La figure 2 est une vue de dessus de l'aéronef. 20 La figure 3 définit les différentes gouvernes mobiles de l'aéronef. La figure 4 représente une vue d'ensemble de l'aéronef et de l'emplacement des différents organes permettant le mouvement des gouvernes (servocommandes, récepteur, batterie d'alimentation, passage de câbles) La figure 5 représente une gouverne aileron et l'emplacement de la servocommande 25 permettant son mouvement. La figure 6 représente un groupe de spoilers et l'emplacement de la servocommande permettant son mouvement. La figure 7 représente une gouverne de profondeur et l'emplacement de la servocommande permettant son mouvement. 30 La figure 8 représente la gouverne de direction et l'emplacement de la servocommande permettant son mouvement. La figure 9 représente un PHR (Plan Horizontal Réglable) et l'emplacement de la servocommande permettant son mouvement. La figure 10 représente le système (gyroscope mobile) permettant de le faire évoluer 35 statiquement sur ses 3 axes. La figure 11 définit le moyen de faire évoluer le système statiquement sur ses 3 axes. -2 La figure 12 représente le moyen de fixation de l'aéronef par rapport au système (gyroscope mobile). La figure 13 représente une vue d'ensemble du système (gyroscope mobile) et de l'aéronef. La figure 14 représente la partie commande du socle. La figure 15 représente une vue d'ensemble finale (aéronef + système + socle de pilotage). La figure 16 représente l'invention avec un système de lévitation magnétique pour faire évoluer l'aéronef autour des trois axes. L'aéronef peut être en composite, en fer, en plastique, en aluminium, en polyester compensé. L'aéronef est équipé d'un compartiment (1) dans et au milieu du fuselage permettant d'y placer le récepteur programmable et la batterie. L'aéronef (figure 3) est constitué des gouvernes mobiles suivantes : deux ailerons 15 (2) (une gouverne de chaque côté), deux gouvernes représentant un groupe de spoilers (3) (une gouverne de chaque côté), deux gouvernes de profondeur (4) (une gouverne de chaque côté), une gouverne de direction (5) et un PHR (6) (Plan Horizontal Réglable). Le déplacement de chaque aileron (2) est réalisé par l'intermédiaire d'une mini servocommande (7) située dans l'aile. Le déplacement des deux gouvernes aileron se fait 20 vers le haut ou vers le bas et de façon antisymétrique. Les câbles d'alimentation et de commande (8) reliant le récepteur aux mini servocommandes (7) passent dans les ailes et dans le fuselage. Le déplacement de chaque groupe de spoilers (3) est réalisé par l'intermédiaire d'une mini servocommande (9) située dans l'aile. Le déplacement des deux gouvernes se 25 fait uniquement vers le haut. Le déplacement d'un groupe de spoilers est indépendant de l'autre groupe de spoilers. Les câbles d'alimentation et de commande (10) reliant le récepteur aux mini servocommandes (9) passent dans les ailes et dans le fuselage. Le déplacement de chaque gouverne de profondeur (4) est réalisé par l'intermédiaire d'une mini servocommande (11) située dans le PHR (6) (Plan Horizontal 30 Réglable). Le déplacement des deux gouvernes de profondeur se fait vers le haut ou vers le bas et de façon symétrique. Les câbles d'alimentation et de commande (12) reliant le récepteur aux mini servocommandes (11) passent dans l'axe creux du PHR et dans le fuselage. Le déplacement de la gouverne de direction (5) est réalisé par l'intermédiaire 35 d'une mini servocommande (13) située dans la queue de l'avion. Son déplacement se fait vers la gauche ou vers la droite. Les câbles d'alimentation et de commande (14) reliant le récepteur à la mini servocommande (13) passent dans le fuselage. Le déplacement du PHR (6) est réalisé par l'intermédiaire d'une mini servocommande (15) située dans le fuselage. Son déplacement se fait vers le haut ou 5 vers le bas. Les câbles d'alimentation et de commande (16) reliant le récepteur à la mini servocommande(15) passent dans le fuselage. La partie commande (figure 14), équipé d'organes de pilotage, permet d'envoyer des ordres aux gouvernes mobiles de l'aéronef et des ordres au gyroscope mobile de manière à ce que l'aéronef puisse évoluer de façon statique autour des trois axes de 10 l'espace. La partie commande se détache du socle maintenant le gyroscope mobile. Le socle peut être en bois, en composite, ou bien en plastique. La partie commande est équipée des organes de pilotage suivants : une manette deux axes (17) permettant de piloter la gouverne de profondeur et la gouverne de direction, une manette deux axes (18) permettant de piloter les ailerons et le THS, deux 15 interrupteurs permettant de piloter respectivement les spoilers gauche (19) et les spoilers droit (20), un bouton d'alimentation (21) et un bouton de calibration (22). Deux positions possibles pour les interrupteurs commandant les spoilers. Une position ON, le groupe de spoilers est sorti, et une position OFF, le groupe de spoilers est rentré. 20 La partie commande comporte également un émetteur programmable permettant le pilotage des différents organes de l'aéronef et du gyroscope mobile, une batterie alimentant l'émetteur et les organes de pilotage, une alimentation secteur, une prise USB et une prise Ethernet. Les connexions USB® ou Ethernet® permettent d'alimenter les différents 25 composants, et/ou de coupler l'aéronef à des simulateurs de vol. La connexion peut être, entre les différents organes (aéronef/socle de commande/gyroscope mobile), de type XBee®. Une connexion WIFI® permet de piloter l'aéronef via un logiciel spécifique, via un téléphone mobile (plateforme Apple® ou Android®), via une tablette, ou via un ordinateur 30 fixe/portable. Le système permettant de faire évoluer l'aéronef de manière statique autour des trois axes est un gyroscope mobile (38). Il est composé d'un demi-cercle (23) fixé au socle (36). Le socle comporte, en plus de la partie commande, un récepteur programmable et une batterie interagissant avec les 35 servocommandes du gyroscope mobile. Un premier anneau (24) est relié au demi-cercle fixe (23) par l'intermédiaire de la servocommande (27) logée dans la structure du demi-cercle fixe. La servocommande (27) intégrée dans le demi-cercle fixe permet la rotation de l'anneau (24) autour de l'axe de lacet (30). Un deuxième anneau (25) est relié à l'anneau (24) par l'intermédiaire d'une servocommande (28) logée dans la structure de l'anneau (24). La servocommande (28) intégrée dans l'anneau (24) permet la rotation de l'anneau (25) autour de l'axe de tangage (31). Un troisième anneau (26) est relié à l'anneau (25) par l'intermédiaire d'une 10 servocommande (29) logée dans la structure de l'anneau (25). La servocommande (29) logée dans l'anneau (25) permet la rotation de l'anneau (26) autour de l'axe de roulis (32). L'aéronef est fixé à l'anneau (26) sur l'axe de roulis (32) par l'intermédiaire d'une tige filetée (33) équipée de fixations (34) réglables en largueur et en longueur. 15 Dans un mode particulier de réalisation (figure 16), l'aéronef et les organes de pilotage ne changent pas. Le système permettant de faire évoluer l'aéronef de manière statique autour des trois axes de l'espace, en réponse à une manoeuvre desdites est réalisé par lévitation magnétique. Le dispositif selon l'invention permet de répondre à un besoin d'assistance 20 pratique et rapide dans l'apprentissage ou la connaissance du pilotage des aéronefs ainsi que d'appréhender et de visualiser plus facilement la relation entre les ordres, le mouvement des différentes gouvernes et le mouvement de l'aéronef induit par lesdites gouvernes dans l'espace. Cette invention est destinée au secteur aéronautique et plus particulièrement aux 25 centres de formations, aux écoles et peut être utilisée aussi lors de réunions techniques ou lors de présentations. De plus, l'aéronef n'ayant aucun signe distinctif, il peut par conséquent représenter un large éventail de type d'aéronef connu dans le monde. REVENDICATIONS1) Dispositif d'apprentissage par visualisation dans le but de connaître le pilotage des aéronefs caractérisé en ce qu'il comporte un aéronef modèle réduit (35) présentant des gouvernes mobiles, un support d'aéronef permettant de faire évoluer l'aéronef statiquement sur ses trois axes et un socle (36) équipé d'un boitier de commande (37) composé d'organes de pilotage permettant ainsi, en fonction de l'ordre envoyé, de faire déplacer les gouvernes associées à cet ordre et par conséquent, de faire évoluer l'aéronef sur le ou les axes. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support d'aéronef est constitué d'un gyroscope mobile (38) permettant de faire évoluer l'aéronef statiquement sur ses trois axes. 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le système de fixation de l'aéronef (figure 12) au gyroscope mobile est réglable en largeur et en hauteur permettant ainsi d'accueillir plusieurs modèles différents de types d'aéronefs. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support d'aéronef sustente et fait évoluer l'aéronef de manière statique autour des trois axes de l'espace par lévitation magnétique (figure 16). 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le boitier de commande (37) constitue un module indépendant pouvant être encastré dans le socle. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un logiciel spécifique ou un simulateur de vol, via un téléphone mobile (plateforme Apple® ou Android®), via une tablette, ou via un ordinateur fixe/portable déplace les gouvernes mobiles de l'aéronef et fait évoluer l'aéronef statiquement sur ses trois axes.