Brevet FR3014843A1 — publié le 20150619

DISPOSITIF DE COMMANDE DE LA POUSSEE D'AU MOINS UN MOTEUR D'UN AERONEF ET COCKPIT D'AERONEF INTEGRANT UN TEL DISPOSITIF La présente invention se rapporte à un dispositif de commande de la poussée d'au moins un moteur d'un aéronef ainsi qu'à un cockpit d'aéronef intégrant un tel dispositif. Sur les figures 1 et 2, on a représenté une pointe avant d'un avion civil comprenant en partie supérieure un cockpit 10. Pour la suite de la description, l'axe longitudinal X correspond à la droite qui s'étend de la pointe avant à la pointe arrière d'un aéronef. Une direction longitudinale est parallèle à l'axe longitudinal. Une direction transversale et horizontale est perpendiculaire à l'axe longitudinal et parallèle à la direction horizontale. Un plan médian vertical est un plan contenant l'axe longitudinal et parallèle à la direction verticale Z. Lorsque l'aéronef est au sol, la direction verticale est parallèle à la direction de la pesanteur et la direction horizontale est perpendiculaire à la direction verticale. Selon une configuration de l'art antérieur, le cockpit 10 comprend deux postes de pilotage 12 (un seul poste de pilotage est représenté sur les figures 1 et 2) et des planches de bord intégrant un ensemble d'écrans de visualisation, de commandes, de cadrans, de claviers, de tablettes,.... Les planches de bord comprennent un meuble entre les deux postes de pilotage, qui s'étend jusqu'au plancher du cockpit. Ce meuble est appelé pylône central 14. En raison de la présence de ce pylône central 14, chaque poste de pilotage 12 comprend un siège 16 mobile entre une position de pilotage dans laquelle le siège 16 est disposé à côté du pylône central 14 et une position dégagée dans laquelle le siège 16 est décalé vers l'arrière par rapport au pylône central 14 de manière à permettre au pilote de s'assoir. Par conséquent, la présence de ce pylône central 14 impose une cinématique complexe pour les sièges 16 des postes de pilotage et nécessite de prévoir un espace à l'arrière du pylône central 14 pour accéder au siège qui tend à augmenter le volume du cockpit. Le pylône central 14 comprend des équipements de nature électrique et électronique, tels que des panneaux d'affichage et de commande et des équipements de nature mécanique tels que des commandes de vol et des commandes pour contrôler la poussée des moteurs de l'aéronef. La présente invention concerne plus précisément un dispositif de commande de la poussée d'au moins un moteur d'un aéronef. Comme illustré sur la figure 3, un tel dispositif 18 comprend un boitier 20 et une manette 22 montée pivotante par rapport à un axe de rotation 24 intégré dans le boitier 20 et orienté selon la direction transversale et horizontale. Le boitier 20 comprend une paroi supérieure avec une fente orientée selon la direction longitudinale à travers laquelle passe la manette 22. Cette paroi supérieure comprend un marquage à proximité de la fente pour faciliter le repérage de la position de la manette 22 par le pilote. La manette 22 comprend au niveau de son extrémité libre une poignée 26 fixe par rapport à la manette 22, avec une ergonomie adaptée pour être saisie par le pilote. Ainsi, la manette 22 peut être déplacée de part et d'autre d'une position prédéterminée respectivement vers l'avant et vers l'arrière par pivotement autour de l'axe de rotation 24, sous une action manuelle du pilote. A l'intérieur du boitier, comme illustré dans le document FR-2.869.291, le dispositif de commande de la poussée comprend des moyens de guidage ainsi que des moyens pour convertir la position angulaire de la manette 22 en un signal transmis à au moins un calculateur de l'aéronef qui contrôle le régime moteur. Selon un mode de réalisation, les moyens de guidage comprennent une cheville solidaire de la manette 22 qui se déplace dans des pistes de guidage. Ces pistes de guidage décrivent des arcs de cercle centrés sur l'axe de rotation 24 et ont des crans qui coopèrent avec la cheville de manière à matérialiser différentes positions qui correspondent chacune à un régime moteur particulier. Selon cette conception, pour assurer une certaine précision de commande de la poussée, l'axe de rotation 24 doit être le plus éloigné possible des pistes de guidage et donc de la poignée 26 et/ou les pistes de guidage doivent être les plus longues possible ce qui se traduit par un débattement angulaire important de la manette 22. Par conséquent, la poignée 26 étant située juste au-dessus des genoux du pilote, le boitier 20 s'étend sur une hauteur importante sous la poignée 26 et encombre la zone d'accès aux sièges des pilotes, comme illustré sur la figure 3. Selon un autre aspect, compte tenu du débattement angulaire important de la manette, il est nécessaire de prévoir au-dessus du boitier un volume important libre et inoccupé pour permettre au pilote de manoeuvrer la manette 22. Aussi, la présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de commande de poussée d'au moins un moteur d'aéronef, ledit dispositif comprenant un boitier, une poignée préhensible, au moins un bras reliant la poignée au boitier, caractérisé en ce que le dispositif de commande comprend : - une liaison pivotante entre la poignée et le ou les bras de façon à ce que la poignée soit animée d'un mouvement de pivotement sur elle-même et occupe différentes positions angulaires, et - des moyens de détermination d'au moins une caractéristique du mouvement de pivotement et/ou de la position angulaire de ladite poignée, lesdits moyens étant aptes à émettre un signal de commande de la poussée en fonction de ladite caractéristique du mouvement de pivotement et/ou de la position angulaire de ladite poignée. Cette configuration permet de réduire en hauteur le dispositif. Ainsi, la zone sous le dispositif est dégagée et autorise l'accès aux sièges des postes de pilotage. De plus, contrairement aux manettes de l'art antérieur, le (ou les) bras est (ou sont) fixe(s) si bien qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un volume dégagé important pour le débattement du (ou des) bras. Ce volume rendu disponible peut être utilisé pour implanter des écrans ou des tablettes à écran tactile par exemple afin d'améliorer l'ergonomie du poste de pilotage. De préférence, les moyens de détermination sont adaptés pour mesurer un angle entre deux positions angulaires de la poignée. Selon un principe de fonctionnement, la poignée est apte à occuper une position neutre et d'autres positions angulaires après un mouvement de pivotement de la poignée sur elle-même selon un premier sens de rotation ou selon un second sens de rotation opposé au premier sens, un régime moteur donné correspondant à une position angulaire de ladite poignée, une position angulaire étant caractérisée par un angle entre la position neutre et ladite position angulaire. Selon une variante, les moyens de détermination sont intégrés dans la poignée. Avantageusement, les moyens de détermination sont intégrés dans le boitier. Selon cette variante, le dispositif de commande comprend un ensemble rotatif intégré dans le boitier et équipé des moyens de détermination ainsi que des moyens pour synchroniser le mouvement de pivotement de la poignée et celui de l'ensemble rotatif. De préférence, l'ensemble rotatif comprend un axe fixe, solidaire du boitier, au moins un tube creux coaxial à l'axe fixe, ainsi qu'au moins un capteur angulaire permettant de mesurer la valeur angulaire d'un mouvement de rotation du tube creux par rapport à l'axe. Selon un mode de réalisation, les moyens pour synchroniser le mouvement de pivotement de la poignée et celui de l'ensemble rotatif comprennent au moins un élément de transmission en forme de boucle tendu entre la poignée et au moins l'un des tubes creux de l'ensemble rotatif. Avantageusement, chaque bras comprend deux branches parallèles et creuses et chaque élément de transmission décrit une boucle et comprend une première portion en arc de cercle contre une partie de la périphérie du tube creux, une seconde portion en arc de cercle contre la poignée et deux brins rectilignes, chacun dans une branche, reliant les deux portions en arc de cercle. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de commande comprend au moins un afficheur pour indiquer au moins une information relative à la poussée en fonction du mouvement de pivotement et/ou de la position angulaire de la poignée induit en faisant pivoter la poignée sur elle-même. Selon une variante, le boitier du dispositif de commande a une forme parallélépipédique avec une face supérieure comprenant l'afficheur. Selon une autre variante, le boitier du dispositif de commande est intégré dans un socle d'une tablette qui comprend un écran assurant la fonction d'afficheur. L'invention a également pour objet un cockpit intégrant un dispositif de commande tel que défini précédemment. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective et schématique d'un cockpit qui illustre l'art antérieur, - la figure 2 est une vue latérale du cockpit de la figure 1, - la figure 3 est une vue latérale d'un dispositif de commande de la poussée d'un moteur qui illustre l'art antérieur, - la figure 4 est une vue en perspective d'un dispositif de commande de la poussée d'un moteur qui illustre l'invention, - la figure 5 est une vue latérale du dispositif de commande visible sur la figure 4, - la figure 6 est une vue en perspective illustrant en détails une partie du dispositif de commande visible sur la figure 4, - la figure 7 est une vue latérale illustrant le fonctionnement du dispositif de commande visible sur la figure 4, - la figure 8 est une coupe selon le plan Pt de la figure 6, - la figure 9 est une vue latérale qui illustre en superposition l'implantation d'un dispositif de commande de l'art antérieur et d'un dispositif de commande selon l'invention, et - les figures 10 et 11 sont des vues en perspective qui illustrent deux variantes d'intégration d'un dispositif de commande dans le cockpit. Sur les figures 4 à 9, on a représenté en 30 un dispositif de commande de la poussée d'au moins un moteur d'un aéronef. Un tel dispositif comprend un boitier 32, au moins une poignée 34 et au moins un bras 36 reliant la poignée 34 au boitier 32. Pour la suite de la description, les notions supérieure et inférieure font référence à la direction verticale, un élément supérieur étant disposé plus haut selon la direction verticale qu'un élément inférieur. De plus, les notions avant et arrière font référence à la direction longitudinale, un élément avant étant plus proche de la pointe avant de l'aéronef qu'un élément arrière. Selon un mode de réalisation, le boitier 32 a une forme approximativement parallélépipédique, avec une face supérieure 38, une face inférieure 40 sensiblement parallèle à la face supérieure 38, deux faces latérales 42.1 et 42.2 perpendiculaires à la face supérieur 38 et parallèles à la direction longitudinale, une face avant 44 perpendiculaire aux faces supérieure et latérales et une face arrière 46. Selon un mode de réalisation, la face arrière 46 n'est pas plane. Elle comprend, à partir de la face inférieure 40, une portion inférieure courbe, une portion 50 intermédiaire plane perpendiculaire aux faces latérales 42.1 et 42.2, inclinée vers l'avant de sorte à former un angle de l'ordre de 60° avec la face inférieure 40 et une portion supérieure courbe assurant la jonction avec la face supérieure 38. La poignée 34 a des formes préhensibles permettant à un pilote de la saisir. Selon un mode de réalisation, la poignée a une forme approximativement cylindrique, avec un diamètre de l'ordre de 3 à 6 cm et son axe A34 est parallèle à la direction transversale et horizontale. De préférence, la poignée 34 comprend trois nervures périphériques 48 en saillie pour isoler les doigts de la main du pilote. De préférence, le dispositif comprend deux bras 36, 36' reliant la poignée 34 au boitier 32. Les bras 36, 36' s'étendent à partir de la face arrière 46, vers l'arrière de l'aéronef, et sont disposés dans le prolongement des faces latérales 42.1 et 42.2. L'écartement des bras 36, 36' est déterminé de manière à permettre à un pilote de pouvoir saisir la poignée 34 entre les bras 36, 36'. Les bras 36, 36' sont suffisamment long pour que la poignée 34 soit écartée de la face arrière 46 d'une certaine distance pour permettre au pilote de passer ses doigts et saisir la poignée 34. Contrairement à une manette de l'art antérieur, le ou les bras 36, 36' est ou sont fixe(s) par rapport au boitier 32. Selon un mode de réalisation, les bras 36, 36' sont inclinés et ont une longueur telle que l'axe A34 de la poignée est disposé approximativement dans le même plan que la face supérieure 38. Le boitier 32 comprend des moyens pour le solidariser à la structure de l'aéronef. Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif comprend : - une liaison pivotante entre la poignée 34 et le ou les bras 36, 36' de façon à ce que la poignée 34 pivote sur elle-même selon l'axe A34, et - des moyens 50 de détermination d'au moins une caractéristique du mouvement de pivotement et/ou de la position angulaire de ladite poignée 34, lesdits moyens 50 étant aptes à émettre un signal en fonction de ladite caractéristique du mouvement de pivotement de ladite poignée 34. Le signal émis par les moyens 50 est transmis à au moins un calculateur de l'aéronef qui contrôle la poussée dudit moteur. De préférence, les moyens 50 sont adaptés pour mesurer un angle entre deux positions angulaires de la poignée 34. Selon un mode de réalisation, la poignée 34 peut occuper une première position neutre et d'autres positions après un mouvement de pivotement de la poignée 34 sur elle-même selon un premier sens de rotation ou selon un second sens de rotation opposé au premier sens. Avantageusement, un régime moteur donné correspond à une position angulaire de la poignée 34, ladite position angulaire étant caractérisée par un angle entre la position neutre et ladite position angulaire. Selon une première variante, les moyens 50 de détermination sont intégrés dans la poignée 34. Selon un mode de réalisation correspondant à cette variante, la poignée 34 se présente sous la forme d'un tube creux. En parallèle, un axe est supporté par les deux bras 36, 36'. Cet axe est fixe par rapport aux bras 36, 36'. Le tube creux et l'axe sont coaxiaux et des paliers sont interposés entre le tube creux et l'axe. Les moyens 50 se présentent sous la forme d'au moins un capteur angulaire de type rhéostat intercalé entre le tube creux et l'axe. Selon une deuxième variante illustrée sur les figures 6 à 8, les moyens 50 ne sont pas intégrés dans la poignée 34 mais déportés et intégrés dans le boitier 32. Cette configuration assure une meilleure protection des moyens 50 de détermination. Selon cette variante, le dispositif comprend en plus de la poignée 34 mobile en rotation sur elle-même, un ensemble rotatif 52 intégré dans le boitier et équipé des moyens 50 de détermination et des moyens 54 pour synchroniser le mouvement de pivotement de la poignée 34 et celui de l'ensemble rotatif 52. De préférence, comme illustré sur la figure 8, l'ensemble rotatif 52 comprend : - un axe 56 fixe, solidaire du boitier 32, - au moins un tube creux 58 coaxial à l'axe fixe 56, - au moins un capteur angulaire 60 permettant de mesurer la valeur angulaire d'un mouvement de rotation du tube creux 58 par rapport à l'axe 56. Selon un mode de réalisation, l'axe 56 comprend des extrémités 62 et 62' disposées dans des orifices ménagés dans des parois latérales gauche et droite 64, 64' du boitier 32. La liaison entre les extrémités 62, 62' et les parois latérales 64, 64' est un ajustement serré de manière à ce que l'axe 56 soit immobile par rapport au boitier 32 et assure la fonction de référentiel. En complément, le boitier 32 comprend une paroi intérieure 66 parallèle aux parois latérales 64, 64' et disposée approximativement à équidistance desdites parois latérales 64, 64'. Cette paroi intérieure 66 comprend un orifice 68 traversé par l'axe 56, le diamètre dudit orifice 68 étant ajusté au diamètre extérieur de l'axe 56. Cette configuration renforce la rigidité de l'axe 56. En complément, l'ensemble rotatif comprend deux tubes creux 58, 58' disposés de manière coaxiale à l'axe 56, un premier tube creux 58 intercalé entre la paroi latérale gauche 64 et la paroi intérieure 66 et un second tube creux 58' intercalé entre la paroi intérieure 66 et la paroi latérale 64' droite. Chaque tube 58, 58' est monté pivotant par rapport à l'axe 56 fixe. A cet effet, au moins un palier 70, 70' est intercalé entre chaque tube creux 58, 58' et l'axe 56 fixe. En complément, les moyens 50 comprennent pour chaque tube creux 58, 58', au moins un capteur angulaire 60 de type rhéostat. Selon un mode de réalisation, chaque tube creux 58, 58' comprend deux capteurs angulaires 60 et 60'. Les capteurs angulaires sont intercalés entre chaque tube creux 58, 58' et l'axe 56 et chacun d'eux comprend une première partie solidaire de l'axe et une seconde partie solidaire du tube creux. Les moyens 54 pour synchroniser la poignée 34 avec l'ensemble rotatif 52 comprennent au moins un élément de transmission 71 en forme de boucle tendu entre la poignée et au moins l'un des tubes creux 58, 58'. Selon les variantes, l'élément de transmission 71 peut être une courroie, une chaine, un câble ou tout autre élément. De préférence, le dispositif comprend deux éléments de transmission 71, 71' un pour chaque bras 36, 36'. Selon un mode de réalisation, chaque bras 36, 36' comprend deux branches 72 parallèles et creuses. Chaque élément de transmission 71 décrit une boucle et comprend une première portion en arc de cercle 86 contre une partie de la périphérie du tube creux 58 ou 58', une seconde portion en arc de cercle 88 contre la poignée 34 et deux brins rectilignes 90, 90', chacun dans une branche 72, reliant les deux portions en arc de cercle. Ainsi, comme illustré sur la figure 7, un mouvement de rotation de la poignée 34 selon le sens antihoraire génère grâce aux éléments de transmission 71 un mouvement de rotation proportionnel et de préférence identique du ou des tubes creux 58, 58'. Selon un mode de réalisation, la poignée 34 peut comprendre au moins une autre commande. Comme illustré sur la figure 6, une commande 74 est prévue à chaque extrémité de la poignée. A titre d'exemple, chaque commande correspond à un bouton poussoir. Les branches creuses 72 permettent également de loger au moins un fil 76 pour la transmission d'un signal entre la poignée et le boitier. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend au moins un afficheur 78 pour indiquer au moins une information relative à la poussée du moteur en fonction du mouvement de pivotement et/ou de la position angulaire de la poignée que le pilote a induit en faisant pivoter la poignée sur elle-même. De préférence, cet afficheur indique au pilote une information relative à la position angulaire de la poignée. Selon une première variante, l'afficheur 78 est prévu au niveau de la face supérieure 38 du boitier 32, comme illustré sur les figures 4 et 10. Selon une variante d'intégration illustrée sur la figure 10, le boitier 32 est disposé en position médiane dans le cockpit, entre les deux postes de pilotage. Il comprend de part et d'autre des tablettes d'affichage 80, 80'. Selon une autre variante d'intégration illustrée sur la figure 11, le boitier 32 est intégré à un socle 82 d'une tablette d'affichage. Selon cette variante, le socle 82 s'étend de part et d'autre de la poignée 34. La tablette comprend un écran 84 qui assure la fonction d'afficheur 78 et qui permet de visualiser au moins une information relative à la position angulaire de la poignée 34. Quelle que soit la variante, les commandes et les écrans présents sur le pylône central peuvent être incorporés dans un ou plusieurs écrans tactiles. Comme illustré sur la figure 9, le dispositif de l'invention s'étend sur une hauteur réduite. Contrairement à un dispositif de l'art antérieur, le dispositif ne s'étend pas jusqu'au sol. Ainsi, une zone dégagée est présente sous le dispositif au niveau des genoux des pilotes ce qui permet de rendre accessible les sièges des postes de pilotage. Ainsi, il n'est plus nécessaire de prévoir une cinématique complexe pour les sièges et une zone dégagée à l'arrière du cockpit pour permettre au pilote de s'assoir sur les sièges.25 REVENDICATIONS1. Dispositif de commande de poussée d'au moins un moteur d'aéronef, ledit dispositif comprenant un boitier (32), une poignée (34) préhensible, au moins un bras (36, 36') reliant la poignée (34) au boitier (32), caractérisé en ce que le dispositif de commande comprend : - une liaison pivotante entre la poignée (34) et le ou les bras (36, 36') de façon à ce que la poignée (34) soit animée d'un mouvement de pivotement sur elle-même et occupe différentes positions angulaires, et - des moyens (50) de détermination d'au moins une caractéristique du mouvement de pivotement et/ou de la position angulaire de ladite poignée (34), lesdits moyens (50) étant aptes à émettre un signal de commande de la poussée en fonction de ladite caractéristique du mouvement de pivotement et/ou de la position angulaire de ladite poignée (34). 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérise en ce que les moyens (50) de détermination sont adaptés pour mesurer un angle entre deux positions angulaires de la poignée (34). 3. Dispositif de commande selon revendication 2, caractérisé en ce que la poignée (34) est apte à occuper une position neutre et d'autres positions angulaires après un mouvement de pivotement de la poignée (34) sur elle-même selon un premier sens de rotation ou selon un second sens de rotation opposé au premier sens, un régime moteur donné correspondant à une position angulaire de ladite poignée (34), une position angulaire étant caractérisée par un angle entre la position neutre et ladite position angulaire. 4. Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (50) de détermination sont intégrés dans la poignée (34). 5. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens (50) de détermination sont intégrés dans le boitier (32). 6. Dispositif de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble rotatif (52) intégré dans le boitier et équipé des moyens (50) de détermination ainsi que des moyens (54) pour synchroniser le mouvement de pivotement de la poignée (34) et celui de l'ensemble rotatif (52). 7. Dispositif de commande selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'ensemble rotatif (52) comprend un axe (56) fixe, solidaire du boitier (32), au moins un tube creux (58) coaxial à l'axe fixe (56), ainsi qu'au moins un capteur angulaire (60) permettant de mesurer la valeur angulaire d'un mouvement de rotation du tube creux (58) par rapport à l'axe (56). 8. Dispositif de commande selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens (54) pour synchroniser le mouvement de pivotement de la poignée (34) et celui de l'ensemble rotatif (52) comprennent au moins un élément de transmission (71) en forme de boucle tendu entre la poignée (34) et au moins l'un des tubes creux (58, 58') de l'ensemble rotatif. 9. Dispositif de commande selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque bras (36, 36') comprend deux branches (72) parallèles et creuses et en ce que chaque élément de transmission (71) décrit une boucle et comprend une première portion en arc de cercle contre une partie de la périphérie du tube creux (58, 58'), une seconde portion en arc de cercle contre la poignée (34) et deux brins rectilignes, chacun dans une branche (72), reliant les deux portions en arc de cercle. 10. Dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un afficheur (78) pour indiquer au moins une information relative à la poussée en fonction du mouvement de pivotement et/ou de la position angulaire de la poignée induit en faisant pivoter la poignée sur elle-même. 11. Dispositif de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le boitier (32) a une forme parallélépipédique avec une face supérieure (38) comprenant l'afficheur (78). 12. Dispositif de commande selon la revendication 10, caractérisé en ce que le boitier (32) est intégré dans un socle d'une tablette d'affichage qui comprend un écran (84) assurant la fonction d'afficheur (78). 13. Cockpit comprenant un dispositif de commande selon l'une des revendications précédentes, ledit dispositif étant disposé entre deux postes de pilotage, une zone dégagée étant présente sous le dispositif afin de permettre l'accès aux postes de pilotage.30