Brevet FR3047977A1 — publié le 20170825

MÉCANISME DE DÉGAGEMENT DE TURBINE À. AIR DYNAMIQUE CONTEXTE [0001] L'objet divulgué ici concerne des mécanismes de dégagement, et plus particulièrement, des mécanismes de dégagement 5 pour turbines à air dynamique. [0002] Les turbines à air dynamique (RATs) sont utilisées dans de nombreux aéronefs pour fournir de l'énergie hydraulique et électrique dans des situations d'urgence. La RAT est rangée dans la structure d'aéronef et déployée dans le courant 10 d'air par un actionneur de déploiement. Un mécanisme de dégagement est utilisé pour la libération de l'actionneur de déploiement au besoin. Souvent, le mécanisme de dégagement peut ajouter un poids supplémentaire à un aéronef et nécessiter des ajustements pour fournir un déplacement et une force suffisants pour une opération 15 fiable. BREF RÉSUMÉ [0003] Selon un mode de réalisation, un dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique pour le dégagement d'un actionneur de turbine à air dynamique comprend un 20 boulon à filetage autofreinant en prise de manière libérale avec l'actionneur de turbine à air dynamique, une grenouillère comprenant un rouleau à grenouillère pour mise en prise avec le boulon à filetage autofreinant, et un pivot à grenouillère pour le couplage de la grenouillère avec l'actionneur de turbine à air 25 dynamique, un actionneur hydraulique à grenouillère, comprenant un piston qui définit une première chambre hydraulique et une seconde chambre hydraulique, une valve à solénoïde en communication fluidique avec la première chambre hydraulique, et un poussoir couplé au piston, dans lequel un différentiel de pression entre la 3047977 2 première chambre hydraulique et la seconde chambre hydraulique déplace le poussoir pour faire tourner la grenouillère pour désengager le rouleau à grenouillère du boulon à filetage autofreinant. [0004] Selon un mode de réalisation, un système de turbine à air dynamique comprend une turbine à air dynamique, un actionneur de déploiement pour le déploiement de la turbine à air dynamique, et un dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique pour le dégagement de l'actionneur de déploiement, le dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique comprenant un boulon à filetage autofreinant en prise de manière libérale avec l'actionneur de déploiement, une grenouillère comprenant un rouleau à grenouillère pour mise en prise avec le boulon à filetage autofreinant, et un pivot à grenouillère pour le couplage de la grenouillère avec l'actionneur de déploiement, un actionneur hydraulique à grenouillère, comprenant un piston qui définit une première chambre hydraulique et une seconde chambre hydraulique, une valve à solénoïde en communication fluidique avec la première chambre hydraulique, et un poussoir couplé au piston, dans lequel un différentiel de pression entre la première chambre hydraulique et la seconde chambre hydraulique déplace le poussoir pour faire tourner la grenouillère pour désengager le rouleau à grenouillère du boulon à filetage autofreinant. [0005] La fonction technique des modes de réalisation décrits ci-dessus comprend un actionneur hydraulique à grenouillère, comprenant un piston qui définit une première chambre hydraulique et une seconde chambre hydraulique, une valve à solénoïde en communication fluidique avec la première chambre hydraulique, et un poussoir couplé au piston, dans lequel un différentiel de pression entre la première chambre hydraulique et la seconde chambre hydraulique déplace le poussoir pour faire tourner la grenouillère pour désengager le rouleau à grenouillère du boulon à filetage autofreinant. 3047977 3 [0006] Dans divers modes de réalisation de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou l'autre des dispositions suivantes : - le piston est déplacé d'une distance désirée ; 5 - le poussoir applique une force désirée ; - l'actionneur hydraulique à grenouillère comprend en outre un orifice de retour en communication fluidique avec la première chambre hydraulique ; - la valve à solénoïde fournit de manière sélective 10 une pression hydraulique à la première chambre hydraulique ; - la valve à solénoïde est en communication fluidique avec un système hydraulique d'aéronef ; - le dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique comprend en outre un accumulateur hydraulique en 15 communication fluidique avec un système hydraulique d'aéronef ; - l'accumulateur hydraulique est en communication fluidique avec la valve à solénoïde ; - le dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique comprend en outre un poussoir de réinitialisation 20 pour solliciter la grenouillère vers une position engagée. [0007] Par ailleurs, l'invention a également pour objet un système de turbine à air dynamique ayant recours en outre à l'une et/ou l'autre des dispositions suivantes: - le piston est déplacé d'une distance désirée ; 25 - le poussoir applique une force désirée ; - l'actionneur hydraulique à grenouillère comprend en outre un orifice de retour en communication fluidique avec la première chambre hydraulique ; - la valve à solénoïde fournit de manière sélective 30 une pression hydraulique à la première chambre hydraulique ; - la valve à solénoïde est en communication fluidique avec un système hydraulique d'aéronef. 3047977 4 [0008] D'autres aspects, caractéristiques, et techniques des modes de réalisation deviendront plus évidents à partir de la description suivante considérée en conjonction avec les dessins. 5 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [0009] L'invention est particulièrement visée et distinctement revendiquée dans les revendications suivant les spécifications. Les caractéristiques précédentes ainsi que d'autres, et des avantages des modes de réalisation ressortiront de 10 la description détaillée suivante considérée en conjonction avec les dessins d'accompagnement dans lesquels les éléments similaires portent une numérotation similaire à celle des figures : [0010] La figure 1 est une vue isométrique d'un mode de réalisation d'une turbine à air dynamique ; 15 [0011] La figure 2 est une vue isométrique d'un mode de réalisation d'un actionneur de déploiement à utiliser avec la turbine à air dynamique de la figure 1 ; [0012] La figure 3 est une coupe transversale de l'actionneur de déploiement de la figure 2 ; et 20 [0013] La figure 4 est une vue schématique d'un mode de réalisation d'un mécanisme de dégagement à utiliser avec l'actionneur de déploiement de la figure 2. DESCRIPTION DÉTAILLÉE [0014] En référence aux dessins, la figure 1 25 représente un système de turbine à air dynamique (RAT) 10. Dans le mode de réalisation illustré, le système RAT 10 comprend un boîtier 14, une entretoise 16, une turbine 18 et un actionneur de déploiement 24. Dans le mode de réalisation illustré, la turbine 3047977 5 18 peut être déployée dans le courant d'air pour la génération d'électricité ou la pressurisation de fluide hydraulique à utiliser à l'intérieur de l'aéronef durant des situations d'urgence. [0015] Dans le mode de réalisation illustré, le 5 système RAT 10 est fixé à une structure d'aéronef 12 par le boîtier 14. Le boîtier 14 supporte de manière pivotante une entretoise 16 présentant une turbine 18 à une extrémité. La turbine 18 comprend des aubes 20, qui transmettent l'entraînement rotatif à au moins l'un parmi un générateur 22 et/ou une pompe 10 hydraulique 30. [0016] Dans le mode de réalisation illustré, l'actionneur de déploiement 24 est fixé à l'entretoise 16 à une première extrémité 26 et au boîtier 14 à une seconde extrémité 28. Dans le mode de réalisation illustré, l'actionneur de déploiement 15 24 est rangé dans une position comprimée pour permettre à l'actionneur de déploiement 24 de libérer l'entretoise 16 et la turbine 18 lorsque l'actionneur de déploiement 24 est dégagé. Dans la figure 1, l'actionneur 24 est représenté dans sa position déployée. 20 [0017] En référence aux figures 2 et 3, l'actionneur de déploiement 24 est représenté. Dans le mode de réalisation illustré, l'actionneur de déploiement 24 présente une première extrémité 26, une seconde extrémité 28, un boîtier 32, un premier cylindre 34, un second cylindre 36, un ressort de déploiement 38 et 25 un mécanisme de dégagement 40. Dans le mode de réalisation illustré, le premier cylindre 34 et le second cylindre 36 sont disposés de manière télescopique l'un par rapport à l'autre. [0018] Dans le mode de réalisation illustré, le ressort de déploiement 38 est disposé entre le premier cylindre 34 30 et le second cylindre 36. Dans la figure 2, le ressort de déploiement 38 est représenté sous une forme comprimée avec l'actionneur 24 dans sa position rétractée. De façon avantageuse, l'énergie requise pour le déploiement de la turbine 18 est stockée 3047977 6 dans le ressort de déploiement 38 lorsque l'actionneur 24 est en position rétractée. [0019] Dans le mode de réalisation illustré, le mécanisme de dégagement 40 est monté à proximité de la seconde 5 extrémité 28 de l'actionneur 24. Dans le mode de réalisation illustré, le mécanisme de dégagement 40 peut être actionné pour lancer la séquence de déploiement à l'intérieur de l'actionneur de déploiement 24 et libérer le ressort de déploiement 38. [0020] En référence à la figure 3, une coupe 10 transversale simplifiée de l'actionneur de déploiement 24 est représentée. Dans le mode de réalisation illustré, l'actionneur de déploiement 24 comprend en outre une grenouillère 46, un poussoir de réinitialisation 44, et un boulon à filetage autofreinant 50. [0021] Dans le mode de réalisation illustré, le bouton 15 à filetage autofreinant 50 est représenté de manière simplifiée. Dans le mode de réalisation illustré, le boulon à filetage autofreinant 50 à l'intérieur de l'actionneur de déploiement 24 peut actionner ou autrement manipuler le mécanisme de verrouillage d'actionneur 52. Dans le mode de réalisation illustré, le boulon à 20 filetage autofreinant 50 est sollicité dans une position vers le haut par le ressort de boulon à filetage autofreinant 54 agissant sur un épaulement ou un col sur le boulon à filetage autofreinant 50. [0022] Dans le mode de réalisation illustré, le 25 mécanisme de verrouillage d'actionneur 52 est un mécanisme à cliquet ou à rochet qui maintient comprimé de manière sélective le ressort de déploiement 38. Dans certains modes de réalisation, le mécanisme de verrouillage d'actionneur 52 est n'importe quel mécanisme approprié au maintien du ressort de déploiement 38 30 comprimé. Dans le mode de réalisation illustré, le mécanisme de verrouillage d'actionneur 52 peut être désengagé par le mouvement vers le haut du boulon à filetage autofreinant 50. Après le désengagement du mécanisme de verrouillage d'actionneur 52, le 3047977 7 mécanisme de verrouillage d'actionneur 52 peut libérer le ressort de déploiement 38 pour permettre à l'actionneur de déploiement 24 de déployer la turbine 18. [0023] Dans le mode de réalisation illustré, la 5 grenouillère 46 peut empêcher le mouvement vers le haut du boulon à filetage autofreinant 50 jusqu'à ce qu'un déploiement soit nécessaire. Dans le mode de réalisation illustré, la grenouillère 46 comprend un pivot à grenouillère 47 et un rouleau à grenouillère 48. Dans le mode de réalisation illustré, la grenouillère 46 est 10 une barre rigide qui est fixée à la seconde extrémité 28 via un pivot à grenouillère 47. La grenouillère 46 peut tourner autour du pivot à grenouillère 47. Dans le mode de réalisation illustré, le rouleau à grenouillère 48 est disposé sur l'extrémité opposée de la grenouillère 46 et suit le profil du boulon à filetage autofreinant 15 50. Dans une position rétractée, le rouleau à grenouillère 48 suit une surface plane du boulon à filetage autofreinant 50. Dans cette position la grenouillère 46 s'oppose à la force ascendante du ressort de boulon à filetage autofreinant 54 pour retenir le boulon à filetage 50 dans une position rétractée. 20 [0024] Dans le mode de réalisation illustré, le poussoir 42 peut déplacer la grenouillère 46 afin de déployer l'actionneur de déploiement 24. Dans certains modes de réalisation, le poussoir 42 peut déplacer la grenouillère 46 d'approximativement 1/8e de pouce pour libérer le boulon à filetage 25 autofreinant 50. En outre, dans certains modes de réalisation, le poussoir 42 peut appliquer une force constante sur la grenouillère 46 pour vaincre la force exercée par le ressort de boulon à filetage autofreinant 54. Dans le mode de réalisation illustré, le poussoir 42 est translaté par le mécanisme de dégagement 40. De 30 façon avantageuse, le mécanisme de dégagement 40 peut fournir un déplacement et une force suffisants pour l'opération fiable du boulon à filetage autofreinant 50 sans nécessiter d'ajustements supplémentaires tels qu'une compensation. 3047977 8 [0025] Pendant l'opération, le poussoir 42 pousse la grenouillère 46 pour occasionner le roulement du rouleau à grenouillère 48 le long du haut du boulon à filetage autofreinant 50. Tandis que le rouleau à grenouillère 46 roule le long du haut 5 du boulon à filetage autofreinant 50, la grenouillère 46 peut nécessiter une force constante pour vaincre la force de sollicitation fournie par le ressort de boulon à filetage autofreinant 54. Dans le mode de réalisation illustré, lorsque le rouleau à grenouillère 48 atteint le coin arrondi du boulon à 10 filetage autofreinant 50, la grenouillère 46 n'a plus à vaincre la force de sollicitation du ressort de boulon à filetage autofreinant 54 pour tourner autour du pivot à grenouillère 47. Dans le mode de réalisation illustré, le boulon à filetage autofreinant 50 est libre de se mouvoir de manière axiale une fois que la grenouillère 15 46 est poussée au-delà du boulon à filetage autofreinant 50. Après que le boulon à filetage autofreinant 50 est désengagé par la grenouillère 46, le boulon à filetage autofreinant 50 peut être poussé vers le haut par le ressort de boulon à filetage autofreinant 54. Le boulon à filetage autofreinant 50 peut ensuite 20 libérer le mécanisme de verrouillage d'actionneur 52 comme décrit. [0026] Après que l'actionneur de déploiement 24 a été libéré, l'actionneur de déploiement 24 peut être rétracté pour préparer l'actionneur de déploiement 24 pour une autre utilisation. Tandis que l'actionneur de déploiement 24 est rétracté, le ressort 25 de déploiement 38 peut être comprimé pour remettre sous tension l'actionneur de déploiement 24. Dans le mode de réalisation illustré, le boulon à filetage autofreinant 50 peut être déplacé vers le bas pour re-comprimer le ressort de boulon à filetage autofreinant 54. Tandis que le ressort de boulon à filetage 30 autofreinant 54 est comprimé et que le boulon à filetage autofreinant 50 est déplacé vers le bas, le poussoir de réinitialisation 44 peut pousser à nouveau la grenouillère 46 dans une position engagée. Le ressort de poussoir de réinitialisation 3047977 9 45 peut pousser le poussoir de réinitialisation 44 pour placer la grenouillère 46 sur la portion supérieure du boulon à filetage autofreinant 50. [0027] En référence à la figure 4, le mécanisme de 5 dégagement 40 est représenté de manière plus détaillée. Dans le mode de réalisation illustré, le mécanisme de dégagement 40 comprend un actionneur hydraulique 60 et une valve à solénoïde 70. Dans certains modes de réalisation, le mécanisme de dégagement 40 comprend un accumulateur 80. 10 [0028] Dans le mode de réalisation illustré, l'actionneur hydraulique 60 comprend un piston 62, une première chambre 61, une seconde chambre 64, et un orifice de retour 63. Dans le mode de réalisation illustré, le piston 62 est disposé à l'intérieur de l'actionneur hydraulique 60 et définit la première 15 chambre 61 et la seconde chambre 64. Tandis que le piston 61 se déplace à l'intérieur de l'actionneur hydraulique 60, le piston 61 peut ajuster la taille de la première chambre 61 et de la seconde chambre 64 par translation à l'intérieur de l'actionneur hydraulique 60. 20 [0029] Dans le mode de réalisation illustré, la valve à solénoïde 70 peut fournir de manière sélective du fluide hydraulique à partir d'une source hydraulique haute pression. Dans certains modes de réalisation, la source hydraulique haute pression peut provenir de systèmes hydrauliques d'aéronef ou de n'importe 25 quelle autre source appropriée. Pendant l'opération, une tension peut être appliquée à la valve à solénoïde 70 pour ouvrir la valve afin de permettre au fluide hydraulique à haute pression de s'écouler dans la première chambre 61. De façon avantageuse, la valve à solénoïde 70 peut être alimentée par un courant continu qui 30 peut être facilement accessible à l'intérieur de l'aéronef. [0030] Dans certains modes de réalisation, la source hydraulique haute pression pour la valve à solénoïde 70 est l'accumulateur 80. Dans le mode de réalisation illustré, 3047977 10 l'accumulateur 80 peut recevoir et accumuler du fluide hydraulique provenant du système hydraulique de l'aéronef pour fournir du fluide hydraulique à la valve à solénoïde 70. Dans le mode de réalisation illustré, l'accumulateur 80 peut recevoir du fluide 5 hydraulique à l'intérieur de la chambre d'accumulateur 86 et maintenir la pression désirée en fournissant une force via le ressort d'accumulateur 82 et le piston d'accumulateur 88. Dans certains modes de réalisation, le clapet anti-retour 88 peut permettre au fluide de pénétrer dans l'accumulateur 80 depuis une 10 source hydraulique sans perdre de pression. De façon avantageuse, l'accumulateur 80 permet la disponibilité de fluide hydraulique à haute pression même si les systèmes hydrauliques d'aéronef ne sont pas capables de fournir de fluide hydraulique durant des situations d'urgence ou autres évènements qui nécessitent d'employer le 15 système RAT 10. [0031] Dans le mode de réalisation illustré, après que la valve à solénoïde 70 est sous tension, la pression augmente dans la première chambre 61, occasionnant l'augmentation du différentiel de pression entre la première chambre 61 et la seconde chambre 64. 20 De ce fait, le piston 62 peut se déplacer par translation en réponse au différentiel de pression entre la première chambre 61 et la seconde chambre 64. Dans le mode de réalisation illustré, le poussoir 42 est couplé au piston 62 pour se déplacer avec le piston 62. 25 [0032] De façon avantageuse, l'actionneur hydraulique 60 peut fournir une force constante au poussoir 42 et par conséquent à la grenouillère 46. Dans certains modes de réalisation, le déplacement du piston 62 et par conséquent du poussoir 42 peut être ajusté en ajustant la course du piston 62 à 30 l'intérieur de l'actionneur hydraulique 60. Dans le mode de réalisation illustré, la seconde chambre 64 peut présenter un limiteur de course afin de limiter la course du piston 62. Par conséquent, la force et le déplacement de l'actionneur hydraulique 3047977 11 60 peuvent être ajustés en ajustant la pression du fluide hydraulique fourni et la géométrie du piston 62 et des chambres 61, 64. [0033] Après que le poussoir 42 a été déployé, la 5 pression à l'intérieur de la première chambre 61 peut être abaissée pour retirer le fluide via l'orifice de retour 63. Un fluide hydraulique peut sortir de l'orifice de retour 63 pour permettre au poussoir 42 d'être réinitialisé au besoin. [0034] La terminologie utilisée ici a pour but unique 10 la description de modes de réalisation particuliers et n'est pas destinée à limiter les modes de réalisation. Bien que la description des présents modes de réalisation ait été présentée à des fins illustratives et descriptives, elle n'est pas destinée à être exhaustive ou à se limiter aux modes de réalisation dans la 15 forme divulguée. De nombreuses modifications, variations, altérations, substitutions ou arrangement équivalent non décrits ici seront évidents pour l'homme du métier sans s'éloigner de la portée et de l'esprit des modes de réalisation. De plus, bien que divers modes de réalisation aient été décrits, il faut comprendre 20 que des aspects peuvent comprendre uniquement certains des modes de réalisation décrits. Par conséquent, les modes de réalisation ne doivent pas être considérés comme limités par la description précédente, mais sont uniquement limités par la portée des revendications annexées. REVENDICATIONS1. Dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique pour le dégagement d'un actionneur de turbine à air dynamique, le dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à 5 air dynamique comprenant : un boulon à filetage autofreinant en prise de manière libérale avec l'actionneur de turbine à air dynamique ; une grenouillère comprenant un rouleau à grenouillère pour mise en prise avec le boulon à filetage 10 autofreinant, et un pivot à grenouillère pour le couplage de la grenouillère avec l'actionneur de turbine à air dynamique ; un actionneur hydraulique à grenouillère, comprenant : un piston qui définit une première chambre 15 hydraulique et une seconde chambre hydraulique ; une valve à solénoïde en communication fluidique avec la première chambre hydraulique ; et un poussoir couplé au piston, dans lequel un différentiel de pression entre la première chambre hydraulique et 20 la seconde chambre hydraulique déplace le poussoir pour faire tourner la grenouillère pour désengager le rouleau à grenouillère du boulon à filetage autofreinant. 2. Dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à 25 air dynamique selon la revendication 1, dans lequel le piston est déplacé d'une distance désirée. 3. Dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique selon la revendication 1, dans lequel le poussoir 30 applique une force désirée. 3047977 13 4. Dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique selon la revendication 1, dans lequel l'actionneur hydraulique à grenouillère comprend en outre un orifice de retour 5 en communication fluidique avec la première chambre hydraulique. 5. Dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique selon la revendication 1, dans lequel la valve à solénoïde fournit de manière sélective une pression hydraulique à 10 la première chambre hydraulique. 6. Dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique selon la revendication 1, dans lequel la valve à solénoïde est en communication fluidique avec un système 15 hydraulique d'aéronef. 7. Dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique selon la revendication 1, comprenant en outre un accumulateur hydraulique en communication fluidique avec un système 20 hydraulique d'aéronef. 8. Dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique selon la revendication 7, dans lequel l'accumulateur hydraulique est en communication fluidique avec la valve à 25 solénoïde. 9. Dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique selon la revendication 1, comprenant en outre un poussoir de réinitialisation pour solliciter la grenouillère vers 30 une position engagée. 10. Système de turbine à air dynamique, comprenant : une turbine à air dynamique ; 3047977 14 un actionneur de déploiement pour le déploiement de la turbine à air dynamique ; et un dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique pour le dégagement de l'actionneur de déploiement, 5 le dispositif de dégagement d'actionneur de turbine à air dynamique comprenant : un boulon à filetage autofreinant en prise de manière libérale avec l'actionneur de déploiement ; une grenouillère comprenant un rouleau à 10 grenouillère pour mise en prise avec le boulon à filetage autofreinant, et un pivot à grenouillère pour le couplage de la grenouillère avec l'actionneur de déploiement ; un actionneur hydraulique à grenouillère, comprenant : 15 un piston qui définit une première chambre hydraulique et une seconde chambre hydraulique ; une valve à solénoïde en communication fluidique avec la première chambre hydraulique ; et un poussoir couplé au piston, dans lequel un 20 différentiel de pression entre la première chambre hydraulique et la seconde chambre hydraulique déplace le poussoir pour faire tourner la grenouillère pour désengager le rouleau à grenouillère du boulon à filetage autofreinant. 25 11. Système de turbine à air dynamique selon la revendication 10, dans lequel le piston est déplacé d'une distance désirée. 12. Système de turbine à air dynamique selon la 30 revendication 10, dans lequel le poussoir applique une force désirée. 3047977 15 13. Système de turbine à air dynamique selon la revendication 10, dans lequel l'actionneur hydraulique à grenouillère comprend en outre un orifice de retour en communication fluidique avec la première chambre hydraulique. 14. Système de turbine à air dynamique selon la revendication 10, dans lequel la valve à solénoïde fournit de manière sélective une pression hydraulique à la première chambre hydraulique. 15. Système de turbine à air dynamique selon la revendication 10, dans lequel la valve à solénoïde est en communication fluidique avec un système hydraulique d'aéronef. 10