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Dispositif de limitation automatique de commande pour machines volantes et machines volantes munies de ce dispositif ,
On sait qu'il est intéressant de limiter en vol la brutalité des évolutions des avions et autres machines volantes et,en partioulier, les évolutions longitudinales Les plus grands efforts supportés par les cellules sont, en effet, ceux qui sont occasionnés par une "ressource" brutale, c'est-à-dire par une augmentation importante et rapide de l'inoidenoe des ailes, en vol à grande vitesse. Une "ressource" trop ae cent uée provoquée par une manoeuvre trop brutale et trop importante de la commande de protons
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deur par le pilote peut amener dans certains cas la rupture de la maohine .
Par ailleurs, une brusque variation d'incidence des ailes peut également résulter artificiellement de l'action de rafales (air agité) s'exerçant sur les ailes, elle peut avoir les mêmes conséquences nuisibles qu'une ressource et entrafner dans certains cas la rupture de la machine sous l'effet des surcharges excessives qui en résultent . la présente invention a pour objet un dispositif destiné à limiter des différentes surcharges en agissant automatiquement sur la ou les gouvernes de profondeur, ce dispositif étant utilisable sur les machines volantes dans lesquelles chacune des ailes est articulée autour d'un axe(oblique ou non par rapport à l'axe longitudinal de la machine) et maintenue en équilibre par des liens élastiques appropriés .
Sur de telles machines à ailes articulées, la position de chaque aile par rapport au bâti portant l'axe d'articulation dépend évidemment des charges aérodynamiques que supporte cette aile et des liens élastiques interposées entre l'aile et le bâti Une variation de ces charges entraîne donc une rotation de l'aile autour de son axe d'ar- tioulation, dans le sens correspondant à cette variation (rotation vers le haut s'il s'agit d'une surcharge dirigée vers le haut à la suite, par exemple, d'une augmentation brutale d'incidence dans l'un des cas considérés ci-dessus).
Le dispositif faisant l'objet de l'invention est basé sur cette propriété . Il est remarquable,notamment, en ce qu'il consiste en une liaison ( mécanique, hydraulique, pneumatique, électrique ou de toute autre nature)entre chaque aile et la ou les gouvernes de profondeur et/ou/ d'in- clinaison latérale ou leur mécanisme de commande, cette liaison étant établie de manière telle que lorsque les char
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ges supportées par l'une quelconque des ailes dépassent une certaine valeur ( ce qui correspond, à une rotation d'une amplitude déterminée de oette aile autour de son axe d'ar- ticulation), ladite liaison provoque automatiquement une action correctrice sur la ou les gouvernes ou leur mécanisme de commande
Si, par exemple,
l'une des ailes reçoit une surcharge excessive dirigée vers le haut, le mouvement consécutif de rotation de cette aile vers le haut autour de son axe d'articulation, produit automatiquement, grâce à la liaison précitée, une action sur la ou les gouvernes ou sur leur mé- canisme de commande dans le sens qui tend à faire piquer l'avion ; cette action a donc bien pour effet de diminuer ou de limiter supérieurement l'incidence des ailes et par suite la surcharge dont il vient d'être question.
Le même système peut naturellement être utilisé dans le cas de surcharges excessives vers le bas .
L'invention se rapporte non seulement au dispositif limiteur précité mais aussi aux machines volantes à ailes articulées, munies de ce dispositif .
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple ; la fig.1 représente un dispositif de liaison mécanique selon l'invention, dans le cas où l'on se borne à limiter automatiquement les surcharges dirigées vers le haut sur les ailes @ la fig.2 représente un autre mode de réalisation per- mettant une limitation des charges dans les deux sens .
Suivant l'exemple d'exécution représenté à la fig.l la machine volante comporte deux ailes 1 articulées chacune sur le corps central de la machine suivant un axe 2. Chaque aile 1 porte un appendice $ auquel vient se fixer l'extrémité r d'un lien élastique 4 dont l'autre extrémité peut être soit fixée directement au corps central de la machine, soit (comme
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dans l'exemple d'exécution représenté) fixée à ltune des extrémités d'un balancier 5 pouvant tourner autour d'un axe 6 porté par le corps central de la machine ,
Lorsque l'une des ailes 1 tourne vers le haut autour de l'axe 2 son appendice 3 s'abaisse et si lotation at- teint une certaine valeur, l'extrémité de cet appendice vient s'appuyer sur l'un des bras 7 d'un renvoi (7-8)
monté fou sur un axe transversal 9. La rotation vers le haut de ce bras 7 est limitée par une butée 8a, dont la position peut d'ailleurs être fixe ouréglable .
Le deuxième bras de chaque renvoi (7-8) est relié par une biellette 10 à un maneton 11, claveté sur un manchon 12 pouvant tourner autour d'un axe transversal 13. Le manchon 12 porte, rigidement fixé sur lui, un bras 17 terminé par une palette 18. Un ressort 19, fixé en un point fixe 19a, tend à faire tourner le bras 17 et le manchon 12 dans le sens inverse de la flèche f1, et par suite le renvoi (7-8) dans le sens qui tend à appliquer le bras 7 contre la butée 8a.
Dans l'exemple décrit ( qui répond comme il a été dit plus haut, au cas de surcharges excessives dirigées vers le haut),la palette 18 se trouve située en arrière de la commande de profondeur, représentée par un manche à balai 20, reliée par la biellette 21 à la ou aux gouvernes de proton. deur non représentées, qui se trouvent ainsi actionnées par la rotation du manche 20 autour de l'axe transversal 2 ; le déplacement de la ou des gouvernes dans le sens de la "ressour- ce" correspond à un effort exercé sur le manche 20 dans le sens de la flèche f2.
Comme le manche 20 peut également tourner autour d'un axe longitudinal 23 ( cette rotation étant utilisée pour ac- tionner les gouvernes d'inclinaison latérale de la machine),la palette 18 a transversalement un développement suffisant pour qu'elle reste sur le trajet du manche 20 quand ce dernier tour-
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ne autour de l'axe transversal 22, quelle que soit la rota* tion possible de ce manche autour de l'axe longitudinal 23.
(Si le levier de commande est du type dit à volant, le levier 20 ne sert qu'à actionner la gouverne de profondeur. c'est-à-dire qu'il tourne uniquement autour d'un axe transversal 22 fixe par rapport à la machine volante . La dimension transversale de la palette 18 peut donc dans ce cas être convenablement réduite).
A noter que dans l'exemple considéré l'axe longitudinal 23 de rotation du manche 20 passe en-dessous du manchon 12 sans le rencontrer.
On voit en définitive que si l'une des ailes 1( ou les ailes 1, si elles ont la même inclinaison autour de leurs axes respectifs 2) tourne vers le haut autour de son axe 2 d'une quantité suffisante pour que son appendice 3 vienne rencontrer le bras 7; elle provoque la rotation vers le bas de ce bras 7, ce qui entraîne ( grâce à la liaison 8, 10, 11, 12) la rotation du manchon 12 et de la palette 18 dans le sens de la floche f1 .Cette rotation de la palette 18 a bien pour effet de limiter la course du manche 20 vers l'arrière et par suite les surcharges possibles des ailes vers le haut; cette limite ne peut être dépassé par le pilote car il ne peut vaincre la résistance opposée par la palette 18 mainte., nue par la ou les ailes 1.
La fig.2 donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif représente un dispositif de liaison mécanique selon l'invention dans le cas ou l'on veut limiter automatiquement d'une part les surcharges excessives vers le haut et d'autre part les surcharges excessives vers le bas
On n'a pas représenté sur cette fig.2 les ailes articulées, les liens élastiques et le balancier qui sont suppo- sés être les mêmes que dans l'exemple de la fig.1
Au**dessus et au-dessous de l'extrémité de l'appendice 3
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de chaque aile sont disposés deux bras 7 et 7a pouvant tour- ner respectivement autour des axes transversaux parallèles
9 et 9a et continuellement sollicités vers leur position moyenne : par exemple par deux ressorts antagonistes 25, 26 ou par un seul ressort à point mort .
La disposition des bras 7 et 7 a par rapport à l'appen- dice 3 de l'aile correspondante est telle qu'ils ne sont actionnés par le mouvement des ailes autour de leurs axes respectifs que lorsque ce mouvement atteint une amplitude déterminée, correspondant comme on l'a vu plus haut à une limitation déterminée des surcharges vers le bas ou vers le haut supportées par les ailes .
Les bras 7 et 7 sont reliés par une biellette 27 et chaque bras 72 est solidaire d'un bras 8 dont l'extrémité est reliée par la biellette 10 au maneton 11 claveté sur le manchon 12 pouvant tourner autour de l'axe transversal 13.
Le manchon 12 porte, rigidement fixé sur lui, le bras 17 terminé par un anneau 18a à l'intérieur duquel passe le le- vier de commande 20. Dans le oas où. ce levier est du type "manche à balai" ( cas de la fig.2) la forme de l'anneau 18a est prévue pour permettre un débattement latéral du manche autour de l'axe 23 suffisant pour assurer librement la ma- noeuvre latérale de la machine .(Dans le cas où. le levier de commande est du type dit " a volant- , il ne sert qu'à ac- tionner la gouverne de profondeur .L'axe transversal 22 autour duquel il peut tourner est alors fixe par rapport à la machine et la dimension transversale de l'anneau 18a peut dans ce cas être convenablement réduite)
.L'anneau 18a peut naturellement être remplacé par toute autre pièce de forme différente, fermée ou non (fourche par exemple) sus- ceptible de donner les mêmes résultats.
On voit que les deux ailes, si elles ont la même inclinaison autour de leurs axes 2 d'oscillation, ou celle d'en-
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tre elles qui est la plus écartée de la position moyenne, déterminent, à partir des positions correspondant aux li- mites de surcharges admissibles vers le haut ou vers le bas, la position de l'anneau 18a par la liaison 3, 7, 10, 11, 12, 17, 18a ou par la liaison 3, 7a, 10, 11, 12, 17, 18a ; elles dotera minent par conséquent les limites de débattement du levier 20 de commande de profondeur compatibles avec les conditions de sécurité imposées pour la machine .
Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple
L'action exercée sur la palette ou l'anneau peut être telle que le pilote puisse la vaincre, de sorte qu'elle ne constitue pour lui qu'un avertissement
Au lieu d'agir sur le levier de commande de profondeur , on peut envisager d'agir en un point quelconque de la commande de gouverne ou sur la gouverne elle-même .
On peut compléter ces actions directes par des dispo- sitifs avertisseurs .
On peut également utiliser le même dispositif pour exercer sur la ou les gouvernes d'inclinaison latérale de la machine ( ou sur la commande de ces gouvernes ) une action correctrice liée à la rotation des ailes autour de leurs axes respectifs d'articulation. Cette action, pouvant naturellement 8tre vaincue par le pilote, l'inciterait à faire un virage correct; elle peut en outre être utilisée pour assurer la stabilité latérale de la machine.