Appareil de commande de gouverne & avion La présente invention a pour objet un appareil de commande de gouverne d'avion, caractéris6 en ce qu'il comprend un moteur d'actionnement com portant un élément mobile relié<B>à</B> une gouverne de l'avion et un dispositif de commande de ce moteur d'actionnement comprenant un élément déplaçable, l'excitation dudit moteur étant commandée en fonc tion du déplacement de cet élément, la disposition étant telle que lorsque l'élément mobile du moteur a été déplacé, d!une quantité proportionnelle au dépla cement de l'élément déplaçable du dispositif de com mande,
l'excitation du moteur est interrompue de manière<B>à</B> empêcher un déplacement ultérieur de la gouverne, et un moteur auxiliaire comportant un<B>élé-</B> ment mobile relié<B>à</B> l'élément déplaçable du dispositif de commande de manière<B>à</B> mouvoir cet élément mobile, lors de l'excitation dudit moteur auxiliaire sous l'effet d'un signal de commande<B>à</B> partir d!un instrument<B>de</B> commande, d'une quantité proportion nelle<B>à</B> ce signal de commande, et des moyens limi teurs pour limiter l'amplitude du déplacement dudit élément mobile du moteur auxiliaire entre des limites déterminées.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre & exemple, une forme d7exécution de l'appareil faisant l'objet de la présente invention.
La fig. <B>1</B> est une vue schématique montrant les éléments mécaniques et électriques de cet appareil. La fig. 2 est une coupe verticale,<B>à</B> plus grande échelle, d'un détail de rappareil.
Sur le dessin, on a désigné par<B>10</B> les éléments fixes de la cellule d'un avion portant l'appareil de commande de gouvernes. Une gouverne<B>11,</B> par exemple un gouvernail de profondeur, peut être ac tionnée pour déplacer l'avion autour de son axe de tangage. Comme montré, la gouverne<B>11</B> est montée pivotante sur une partie de la cellule fixe<B>10</B> de l'avion, cette gouverne étant reliée<B>à</B> un élément mo bile ou carter d'un moteur d'actionnement multipli cateur de force ou servo-moteur hydraulique de l'appareil.
Le moteur d!actionnement est désigné d'une fa çon générale par la référence 12 sur la fig. 2. Uélé- ment mobile ou carter<B>13</B> du servo-moteur 12 com prend un bras en porte<B>à</B> faux 14 qui, dans Pagence- ment représenté,
est articulé sur un bras<B>15</B> fixe par rapport<B>à</B> la gouverne<B>11.</B> Le carter<B>13</B> forme égale ment pour le servo-moteur hydraulique 12 un cylin dre<B>à</B> l'intérieur duquel se déplace un piston<B>16.</B> Une extrémité de la tige<B>17</B> du piston de ce moteur 12 sort de la partie du carter<B>13</B> formant le cylindre et est reliée<B>à</B> pivotement<B>à</B> la cellule fixe<B>10</B> de l'avion. En conséquence, un mouvement en translation du carter<B>13</B> du moteur vers la droite en regardant la fig. 2, par rapport au piston<B>16</B> fixe, actionne la gou verne dans le sens horaire, afin de provoquer une commande du gouvernail de profondeur correspon dant<B>à</B> un piqué de l'avion.
Le déplacement du carter <B>13</B> vers la gauche (en regardant la fig. 2) par rapport au piston<B>16</B> produit de même un déplacement de la gouverne ou du gouvernail de profondeur dans le sens antihoraire autour de son axe<B>de</B> pivotement, ce qui correspond<B>à</B> un mouvement<B>de</B> cabrage de l'avion. Le dispositif & actionnement de la gouverne est constitué, en conséquence, par l'élément mobile ou carter<B>13</B> du servo-moteur hydraulique 12. 12élé- ment fixe ou piston du servo-moteur hydraulique 12 est articulé sur la cellule<B>10</B> de l'avion.
Le moteur d'actionnement ou servo-moteur hydraulique 12 est relié directement<B>à</B> la gouverne<B>11</B> servant<B>à</B> diriger l'avion. L'élément servant<B>à</B> actionner le moteur d'ac- tionnement 12, représenté, sur la fig. 2, est constitué par un distributeur usuel du type<B>à</B> tiroir, indiqué en<B>18,</B> qui agit de manière<B>à</B> commander l'alimenta tion du cylindre du moteur 12 en fluide hydraulique.
Comme montré, une source d'alimentation en fluide sous pression, indiquée d7une façon générale en<B>19</B> sur la fig. <B>1,</B> qui peut être constituée par un bac et une pompe hydraulique de la manière habituelle, fournit du fluide sous pression au moteur par un tuyau d'admission 20. Le conduit de retour aboutis sant<B>à</B> la source de fluide<B>19</B> est constitué par un tuyau de refoulement 21. Des raccords sont prévus sur le carter<B>13</B> du moteur pour recevoir les extré mités de ces tuyaux.
Le distributeur<B>18</B> est constitué par une pièce mobile en translation, qui se déplace dans un cylindre formé dans le carter<B>13 à</B> partir d'une position neutre, dans laquelle elle est représen tée sur la fig. 2, les plages 22 et 24 recouvrant alors des lumières respectives du distributeur communi quant avec des canaux<B>23</B> et<B>25</B> aboutissant aux ex trémités opposées du cylindre du servo-moteur. Lors du déplacement du tiroir<B>18</B> du distributeur vers la droite en regardant la fig. 2, sous la commande d'une tige<B>26,</B> un fluide sous pression élevée prove nant de la source<B>19</B> par le conduit 20 est admis dans la partie du cylindre du moteur située<B>à</B> la droite du piston<B>16,
</B> par l'intermédiaire du canal (Tadmission <B>27,</B> du canal de communication<B>28,</B> de la partie du tiroir située entre les plages 22 et 24, et du canal<B>25.</B> En même temps, le fluide qui se trouve dans le cylindre du moteur<B>à</B> la gauche du piston<B>16</B> est mis en communication avec la source de fluide <B>19</B> par<B>le,</B> tuyau de refoulement 21, par l'intermé diaire du canal<B>23,</B> de la partie du tiroir située<B>à</B> gauche de la plage 22, du canal de refoulement<B>29</B> et du canal de communication<B>30.</B> Le carter<B>13</B> du moteur 12 est sollicité en conséquence vers la droite afin<B>de</B> suivre le déplacement du tiroir<B>18</B> jusqu'à ce que les plages respectives recouvrent de nouveau les lumières communiquant avec les canaux<B>23, 25,
</B> afin <B>de</B> ramener le distributeur<B>à</B> une position neutre. Le mouvement d'asservissement du carter supprime la nécessité d7utiliser une réaction séparée pour le servo moteur. Lors d!un fonctionnement du t3# décrit ci- avant, le moteur 12 sollicite la gouverne dans le sens horaire autour de son pivot, afin de l'amener<B>à</B> une position qui correspond<B>à</B> un piqué de ravion. Lors d7une translation du tiroir<B>18</B> du distributeur vers la gauche en regardant la fig. 2, on obtient un fonc tionnement inverse.
Dans ce cas, le fluide sous pres sion élevée est admis dans la partie du cylindre du moteur située<B>à</B> la gauche du piston<B>16,</B> par le canal <B>23,</B> la partie du distributeur située entre les plages 22, 24, et les canaux<B>28, 27,</B> jusqu'au tuyau d'admis sion 20. En même temps, la partie du cylindre qui se trouve<B>à</B> la droite du piston<B>16</B> est mise en com munication avec<B>le</B> tuyau de refoulement 21 par le canal<B>25,</B> la partie du tiroir du distributeur qui se trouve<B>à</B> la droite de la plage 24, et le canal de refou- lement <B>31,</B> jusqu'au canal<B>30</B> communiquant avec le tuyau précité.
Le carter<B>13</B> du servo-moteur 12 est donc sollicité vers la gauche en regardant la fig. 2 jusqWà ce que les plages respectives 22 et 24 recou vrent de nouveau les lumières aboutissant aux ca naux<B>23</B> et<B>25</B> du cylindre, afin de ramener le dis tributeur<B>à</B> une position neutre. Le mouvement du carter<B>13</B> suit ici encore le mouvement de déclenche ment du distributeur, afin de supprimer la nécessité de prévoir une réaction pour le moteur.<B>Il</B> en résulte un déplacement angulaire de la gouverne dans le sens antihoraire autour de son pivot, jusqu'à une position correspondant<B>à</B> un cabrage de l'avion.
L'actionnement, de la manière décrite, du moteur multiplicateur de force 12 peut être assuré automati quement par l'intermédiaire d'une commande direc tive fournie, par exemple, par un dispositif de pilotage automatique, de même qu'à la main sous l'effet de la force exercée par le pilote sur le manche<B>à</B> balai, qui est considéré comme l'élément pouvant être actionné<B>à</B> la main et servant<B>à</B> commander les gou vernes<B>de</B> l'avion.
Etant donné que l'appareil repré senté est utilisable pour la commande d'un avion au tour de son axe de tangage, l'élément de commande manuelle représenté en<B>32</B> sur la fig. <B>1</B> est constitué par un manche<B>à</B> balai<B>33</B> monté<B>à</B> pivotement sur la cellule<B>10</B> afin de se déplacer autour d'un axe qui peut être parallèle<B>à</B> l'axe de tangage de l'avion. Le manche<B>à</B> balai<B>33</B> comprend un volant 34, qui est saisi par le pilote pour déplacer le manche<B>à</B> balai autour de son axe, et un contrôleur<B>35</B> qui fournit un courant de sortie alternatif fonction de la force exer cée par le pilote sur le volant 34.
Comme montré sur la fig. 2, le manche<B>à</B> balai<B>33</B> est relié mécanique ment au distributeur<B>18</B> commandant le fonctionne ment du moteur multiplicateur de force 12 par un différentiel<B>36</B> et par un élément de liaison ou biel lette<B>37.</B> Le différentiel représenté sur la fig. 2 com prend un levier oscillant<B>38,</B> relié au distributeur<B>18</B> par une fente et un ergot,
cette fente étant prévue <B>à</B> l'extrémité de la tige<B>26</B> de ce distributeur et rergot étant prévu sur le levier oscillant<B>38.</B> Le mouvement de sortie du différentiel<B>36</B> est communiqué<B>à</B> la tige <B>26</B> du distributeur afin d'assurer le déplacement du tiroir<B>18.</B> L'un des mouvements d'entrée du différen tiel est obtenu<B>à</B> partir d'un organe d'actionnement cylindrique rotatif<B>39,</B> qui constitue un dispositif ré glable pour faire varier ou pour limiter l'efficacité du dispositif de pilotage automatique de l'appareil sur la gouverne<B>11,</B> comme décrit plus en détail plus loin.
Comme montré sur la fig. 2, l'extrémité supérieure du levier oscillant<B>38</B> du différentiel est articulée sur l'organe d7actionnement <B>39,</B> la liaison précitée trans mettant le déplacement angulaire du dispositif d'ac- tionnement <B>39 à</B> la tige<B>26</B> du distributeur. L'autre mouvement d'entrée du différentiel<B>36</B> est obtenu<B>à</B> partir de l'organe<B>à</B> commande manuelle<B>32,</B> par l'in termédiaire de la biellette<B>37,</B> dont une extrémité est articulée sur l'extrémité du manche<B>à</B> balai<B>33,</B> tan dis que l'autre extrémité est, de même, articulée sur l'extrémité du levier oscillant<B>38</B> qui sort vers le bas du carter<B>13</B> du moteur.
Quand aucun mouvement d'entrée n'est fourni par le dispositif de pilotage automatique, le levier basculant<B>38</B> se déplace autour de son pivot supérieur, pour venir occuper la posi tion indiquée en pointillé en 40 quand le pilote re pousse le manche<B>à</B> balai<B>33</B> vers l'avant, ce qui provoque un déplacement vers l'arrière de la biellette <B>37. Il</B> en résulte un déplacement du tiroir<B>18</B> du distributeur vers la droite en regardant la fig. 2 pour amener le gouvernail de profondeur<B>11</B> dans une position de piqué. Une action inverse exercée par le pilote sur le manche<B>à</B> balai fournit une position de cabrage, qui est obtenue également par l'intermé diaire du servo-moteur 12.
Le différentiel<B>36</B> de l'appareil est porté par le carter<B>13</B> du servo moteur 12.
Afin de conserver sur le manche<B>à</B> balai une sen sibilité suffisante pour le pilote, il est prévu un sen sibilisateur de commandes comprenant, comme mon tré sur la fig. <B>1,</B> un coulisseau<B>à</B> crémaillère, 41, mo bile par rapport<B>à</B> l'avion et portant des ressorts, de centrage déformables, coopérant avec le manche<B>à</B> balai<B>33</B> par l'intermédiaire d'un bras porté par la biellette<B>37.</B> Le sensibilisateur de commandes est relié élastiquement <B>à</B> l'organe de commande manuelle de l'appareil.
La position du coulisseau par rapport<B>à</B> l'avion est déterminée par un pignon d'entramement 42, qui engrène avec la crémaillère du coulisseau 41, ce pignon 42 pouvant être entraîné en rotation, pour modifier la position d'équilibrage du manche<B>à</B> balai <B>33, à</B> l'aide d'un moteur d'entrdînement 43 relié au pignon par des arbres et un train réducteur 43', comme indiqué.
Le dispositif servant<B>à</B> l'équilibrage approprié du manche<B>à</B> balai<B>33</B> comprend le sensi bilisateur de commandes décrit<B>à</B> titre illustratif. Pour pouvoir déplacer le manche<B>à</B> balai<B>à</B> la main, il suffit que le pilote surmonte l'effort accumulé dans le ressort de centrage (bandé de façon correspon dante) du sensibilisateur de commandes représenté.
Le fonctionnement de l'appareil selon le mode automatique est assuré par déplacement de l'organe d'actionnement rotatif<B>39</B> autour de son axe, le bras oscillant<B>38</B> pivotant alors autour de son articulation avec la biellette<B>37,</B> comme indiqué par la position en pointillé désignée par 44. Le déplacement corres pondant du tiroir de distributeur<B>18</B> amène le gouver nail de profondeur dans une position de piqué sous l'effet du moteur 12, afin de corriger la position de redressement ou de cabrage détectée par le dis positif de pilotage automatique.
En vue & une régu lation autour de l'axe de tangage, les éléments du dispositif de pilotage automatique représentés ici peuvent comporter un dispositif de référence de tra jectoire de vol, indiqué d'une façon générale en 45, qui fournit un signal de sortie de commande lorsque l'avion s'écarte de la trajectoire de vol ou de la posi tion déterminée par le dispositif de référence.
Ce dispositif 45 peut être formé par un ou plusieurs<B>élé-</B> ments, par exemple par un gyroscope vertical con- Jugué <B>à</B> un contrôleur d!axe de tangage, par un alti mètre fournissant un signal de sortie lorsque l'avion s'écarte d'une altitude de référence, par un récepteur de trajectoire d'atterrissage fournissant un signal de sortie lorsque l'avion s'écarte d'un angle d7attaque de référence, et par d'autres diàpositifs de référence usuels, applicables<B>à</B> la<U>commande</U> de l'avion autour de son axe de tangage.
Comme montré sur la fig. <B>1,</B> le signal provenant du dispositif de référence 45, conjugué<B>à</B> un signal de sortie fourni par un potentiomètre de commande de man#uvre 46 placé sous la commande du pilote par l'intermédiaire d7un bouton de tangage 47, four nit par les conducteurs 48, 49 un signal d'entrée qui est appliqué<B>à</B> un bloc amplificateur-redresseur indi qué en<B>50.</B> Le signal de sortie en courant continu du bloc amplificateur-redresseur <B>50</B> est appliqué par le conducteur<B>51</B> aux enroulements (fun servo-moteur <B>52</B> de pilotage automatique.<U>Comme</U> montré ici,
le servo-moteur <B>52</B> est constitué par un moteur élec trique<B>à</B> courant continu. Le stator magnétique for mant les pôles du moteur<B>52</B> est représenté sur la fig. 2, et il est monté sur le carter<B>13</B> du moteur 12. L'armature mobile<B>53</B> du servo-moteur <B>52</B> est mon tée de façon oscillante sur le carter<B>13</B> en vue d'un déplacement limité dans les entrefers ménagés entre les faces polaires de son stator.
Un bras 54 fixé sur l'armature<B>53</B> du servo-moteur <B>52</B> sert, comme mon tré sur la fig. 2,<B>à</B> commander le déplacement de l'organe d'actionnement cylindrique<B>39</B> au moyen d'un moteur hydraulique auxiliaire du type rotatif, dont l'organe d'actionnement est constitué par un piston.
Ce piston est indiqué en<B>55.</B> Les chambres du cylindre du piston<B>55</B> sont ménagées dans le carter <B>13</B> du servo-moteur 12 comme indiqué en<B>56</B> et<B>57.</B> Le distributeur de commande<B>58</B> de ce moteur auxi liaire est porté également par le carter<B>13</B> et est log6 dans une cavité cylindrique de celui-ci, le tiroir de distributeur étant relié<B>à</B> une tige<B>59</B> sortant du carter <B>13</B> et elle-même reliée au bras 54 du servo-moteur <B>52</B> par un ergot et une fente.
Des ressorts de centrage sont prévus afin de maintenir normalement le tiroir du distributeur<B>58</B> dans une position neutre par rap port au carter<B>13,</B> et dans cette position les plages <B>60, 61</B> recouvrent des lumières communiquant avec des canaux<B>62, 63</B> aboutissant aux chambres<B>56, 57.</B> Dans le cas & un signal de commande provenant du dispositif de référence 45 et correspondant<B>à</B> une condition de cabrage de l'avion, la réaction du servo moteur<B>52</B> est telle qu'il déplace le tiroir du distri buteur de commande<B>58</B> vers la gauche en regardant la fig. 2.
Un fluide sous pression élevée est alors transmis<B>à</B> la chambre<B>56 à</B> partir du tuyau d7admis- sion 20, par le canal<B>27,</B> le canal 64 relié<B>à</B> ce canal <B>27,</B> une zone de communication ouverte<B>65,</B> et les canaux<B>66, 67,</B> ainsi que par la partie médiane du tiroir du distributeur<B>58</B> et le canal<B>62.</B> En même temps, la chambre<B>57</B> est mise<B>à</B> l'échappement par le canal<B>63,</B> la partie du tiroir du distributeur se trou vant<B>à</B> la droite de la plage<B>61,</B> un canal de commu- nication <B>68,</B> et des canaux<B>69, 70,</B> jusqu'au canal de refoulement<B>30</B> et au tuyau de sortie 21.
Cette opé ration sollicite l'organe d'actionnement <B>39</B> dans le sens horaire, afin de fournir un mouvement d'entrée au différentiel<B>36, à</B> partir du dispositif de pilotage automatique, ce mouvement d'entrée servant<B>à</B> ame ner le levier<B>38 à</B> la position indiquée en pointillé en 44.
En conséquence, le servo-moteur 12 fonc tionne de manière<B>à</B> déplacer le gouvernail de pro fondeur en vue de corriger la position de cabrage qui est due au signal d#erreur initial provenant du dispositif de pilotage autointique. Lors & une détec tion inverse par le dispositif de pilotage automatique, on obtient nécessairement le résultat opposé.
Dans ce cas, le tiroir du distributeur<B>58</B> est sollicité vers la droite en regardant la fig. 2 et le fluide sous pres sion pénètre dans la chambre<B>57</B> par le canal<B>63.</B> La chambre<B>56</B> est alors mise en communication avec le tuyau de refoulement 21 par le canal<B>62,</B> la partie du tiroir du distributeur se trouvant<B>à</B> gauche de la plage<B>60</B> et un canal de raccordement<B>71,</B> jusqlÈau canal de refoulement<B>69.</B> Cette opération sollicite l'organe d'actionnement <B>39</B> dans le sens antihoraire,
et déplace le distributeur<B>18</B> de façon telle que le servo-moteur 12 agisse pour amener la gouverne<B>11</B> dans une position<B>de</B> redressement ou de cabrage. Quand le signal d'entrée appliqué<B>à</B> l'appareil par le dispositif de pilotage automatique sert<B>à</B> déplacer le levier oscillant<B>38</B> du différentiel jusqu'à la position indiquée par exemple en pointillé en 44, ce levier<B>38</B> pivote autour de son articulation avec la biellette de commande manuelle<B>37</B> en un point fixe, quand l'organe d'actionnement <B>39</B> tourne autour de son axe, de manière<B>à</B> déplacer le pivot supérieur de ce levier basculant<B>38</B> vers la droite en regardant la fig. 2.
L'organe d'actionnement <B>39</B> se déplace également avec le carter<B>13,</B> afin de suivre le déplacement du tiroir de distributeur<B>18.</B> En conséquence, quand l'ergot porté par le levier basculant<B>38</B> vient occuper une position correspondant<B>à</B> la ligne 44, le carter <B>13</B> a également été déplacé de façon correspondante vers la droite, et le tiroir de distributeur<B>18</B> en posi tion neutre interrompt Padmission du fluide au mo teur multiplicateur de force 12, la gouverne<B>11</B> se trouvant alors dans une position de piqué.
Quand l'avion réagit<B>à</B> cette position, le signal dentrée appli qué<B>à</B> l'appareil<B>à</B> partir du dispositif de pilotage automatique est ramené<B>à</B> une valeur nulle, et l'or gane d'actionnement <B>39</B> reprend sa position médiane initiale, comme montré en traits pleins sur la fig. 2. Par rapport au tiroir du distributeur de commande <B>18,</B> le signal & entrée appliqué<B>à</B> l'appareil par le dis positif de pilotage automatique contient donc une réaction mécanique. Par suite de cette particularité, il est possible de supprimer toute commande d'inver sion dans les modes de travail manuel et automatique de l'appareil.
Les signaux d'entrée appliqués<B>à</B> ]!appa reil<B>à</B> la main et par le dispositif de pilotage auto matique peuvent également être simultanés sans qu'il soit nécessaire de prévoir un mécanisme de réaction compliqué pour pouvoir surmonter l'un de ces si gnaux d'entrée.
L'appareil décrit comprend un dispositif de com mande de réaction pour le dispositif de pilotage auto matique. Comme montré, ce dispositif comprend un contrôleur générateur de signaux<B>72</B> ou dispositif<B>de</B> synchronisation électrique du type Selsyn, dont le stator est monté fixe sur le carter<B>13</B> du servo moteur 12, comme indiqué sur la fig. <B>1.</B> Le rotor du contrôleur est entraîné par un pignon<B>73</B> (fig. 2)
qui engrène avec une denture de l'organe d'actionne- ment cylindrique<B>39.</B> Le contrôleur engendre un signal dont l'amplitude est fonction du déplacement angulaire de l'organe d'actionnement <B>39 à</B> partir de sa position neutre, et dont la phase dépend du sens de rotation. Le signal de sortie du contrôleur est appliqué au bloc amplificateur-redresseur <B>50</B> par<B>le</B> conducteur 74, en opposition avec le signal d'entrée de ce bloc provenant du générateur de signaux de référence 45.
Pour faciliter la man#uvre de l'avion<B>à</B> l'aide du manche<B>à</B> balai<B>33</B> au lieu du bouton de commande du tangage 47, le signal de sortie obtenu <B>à</B> partir du contrôleur<B>35</B> prévu sur le manche<B>à</B> balai <B>33</B> est appliqué au dispositif de pilotage automatique en opposition avec le signal d'entrée de commande provenant du dispositif de référence 45.
Comme montré, ce signal est appliqué, après intégration dans un intégrateur<B>75, à</B> l'amplificateur<B>50,</B> par le con ducteur<B>76.</B> Pour équilibrer le manche<B>à</B> balai<B>33</B> lorsque l'appareil travaille selon le mode manuel ou le mode en pilotage automatique, on ferme un com mutateur d'équilibrage automatique<B>77,</B> et le signal de sortie du dispositif de référence 45 du dispositif de pilotage automatique, appliqué par un conducteur <B>78,</B> un amplificateur<B>79,</B> un conducteur<B>80</B> et le commutateur fermé<B>77</B> est utilisé pour actionner le moteur d'équilibrage 43, afin de déplacer la crémail lère dans une mesure correspondante.
Dans le mode de commande manuelle, le moteur d'équilibrage agit de manière<B>à</B> supprimer la tension exercée par le pilote sur le dispositif sensibilisateur de commande lorsqu'il déclenche une man#uvre. Dans le mode de commande en pilotage automatique, la man#uvre étant déclenchée par rotation du bouton de com mande 47, le moteur d'équilibrage agit par l'inter médiaire du sensibilisateur de commandes pour<B>dé-</B> placer le manche<B>à</B> balai, qui est libre, afin de le maintenir dans une position d'équilibrage correcte. On peut supprimer l'équilibrage automatique du manche<B>à</B> balai en amenant le commutateur<B>77</B> dans sa position ouverte.
L'organe d7actionnement rotatif<B>39</B> de l'appareil décrit comprend, en outre, un élément de limitation se présentant sous la forme d'une fente<B>81</B> qui, en section droite, est analogue<B>à</B> un orifice en forme de secteur ménagé dans le corps de l'organe d'actionne- ment. Une butée, constituée par un poussoir<B>82</B> mo bile en translation et porté par le carter<B>13,</B> coopère avec cette fente de limitation.
Uagencement consi déré comporte également deux ergots de centrage<B>83</B> écartés l'un de l'autre, prévus au voisinage de la fente <B>81</B> de l'organe d'actionnement et avec lesquels peu vent coopérer les faces convergentes du poussoir<B>82.</B> Les parois radiales écartées de la fente limitent le déplacement angulaire<B>de</B> l'organe d'actionnement <B>39 à</B> l'intérieur du carter<B>13</B> par rapport<B>à</B> la butée <B>82</B> et, en conséquence, le mouvement d'entrée du différentiel<B>36</B> produit par le dispositif de pilotage automatique.
Cet agencement constitue un dispositif d'accouplement variable ou variateur & entrée, monté entre le servo-moteur du dispositif<B>de</B> pilotage auto matique et le différentiel de l'appareil. Le servo moteur du dispositif de pilotage automatique com prend le servo-moteur <B>52</B> et<B>le</B> servo-moteur hydrau lique auxiliaire, dont l'organe d'actionnement <B>39</B> constitue le piston mobile. Cet agencement constitue également un dispositif servant<B>à</B> limiter le mouve ment angulaire obtenu<B>à</B> l'entrée du différentiel<B>à</B> partir du dispositif<B>de</B> pilotage automatique de l'appareil.
L'amplitude du mouvement angulaire déterminée par l'accouplement variable décrit peut être réglée en modifiant l'écartement entre l'extrémité cunéifor me du poussoir de butée<B>82</B> et les parois radiales voi sines de la fente<B>81.</B> Le déplacement du poussoir <B>82</B> jusqu'à une position dans laquelle il vient coopé rer avec les ergots<B>83</B> de l'organe d'actionnement centre celui-ci par rapport au carter<B>13</B> et empêche tout mouvement d7entrée du différentiel<B>à</B> partir du dispositif de pilotage automatique.
La translation du poussoir<B>82</B> vers la gauche en regardant la fig. 2 augmente l'écartement entre les parois de la fente <B>81</B> et l'extrémité cunéiforme du poussoir, et acerdit en conséquence la gamme de travail de l'organe & ac- tionnement <B>39,</B> déterminée par le signal d'entrée appliqué<B>à</B> Papp#areil par le dispositif de pilotage automatique.
La butée de l'accouplement variable est constituée sur la fig. 2 par le poussoir<B>82</B> qui constitue un pis ton mobile en translation dans un cylindre 84 ménagé dans le carter<B>13.</B> La partie du cylindre 84 située<B>à</B> la droite de la bride du poussoir, qui forme piston, est reliée au tuyau d7admission 20 du fluide sous pression élevée par un canal<B>85,</B> qui communique avec le canal<B>66</B> parcouru par ce fluide.
La pression qui règne normalement dans le cylindre 84 sollicite le poussoir<B>82</B> vers la gauche en regardant la fig. 2, afin de comprimer le ressort<B>86</B> et d'appliquer ce poussoir contre l'extrémité d!une tige<B>87</B> qui, dans l'agencement représenté, pénètre dans un logement cylindrique de celui-ci. La tige<B>87</B> est une pièce mo bile en translation, qui est disposée coaxialement au cylindre 84. Une cannelure axiale de la tige coopère avec une clavette fixée sur le carter<B>13,</B> pour empê cher cette tige de tourner par rapport<B>à</B> ce carter.
La position axiale de la tige<B>87</B> par rapport au carter<B>13</B> détermine en conséquence normalement l'écartement entre le poussoir<B>82</B> et la fente de l'organe d'action- nement <B>39.</B> Le dispositif servant<B>à</B> régler ou<B>à</B> faire varier la position de la tige coulissante<B>87</B> et du pous- soir<B>82</B> est constitué par l'extrémité filetée de cette tige<B>87</B> et par un pignon & entramement <B>88</B> avec le quel elle engrène. Comme montré, le pignon rotatif <B>88</B> est entramé par un pignon<B>89</B> commandé par un moteur<B>90,</B> qui appartient<B>à</B> un dispositif de réglage.
Ce dispositif comprend, en outre, des commandes pouvant être actionnées automatiquement ou<B>à</B> la main, afin de régler le fonctionnement du moteur d'entrdînement <B>90. A</B> cet égard, un calculateur indi qué en<B>91</B> sur la fig. <B>1</B> fournit un signal de sortie qui est appliqué au moteur<B>90</B> par un conducteur<B>92,</B> un commutateur<B>93</B> amené sur la position de com mande automatique, un conducteur 94, un amplifi cateur<B>95</B> et un conducteur<B>96</B> aboutissant aux enrou lements d'excitation du moteur.
Une réaction est fournie<B>'</B> dans cette boucle de l'appareil décrit, par un contrôleur générateur de signaux<B>97</B> du même type que le contrôleur<B>35,</B> dont l7armature est fixée sur un prolongement de la tige<B>87</B> et dont le stator <B>99</B> est fixé sur le carter<B>13.</B> La boucle décrite action ne le moteur<B>90,</B> afin de régler le poussoir<B>82</B> en fonction du signal fourni par<B>le</B> calculateur<B>9 1,</B> le mo teur<B>90</B> agissant jusqu7à ce que le signal provenant du contrôleur<B>97</B> et appliqué<B>à</B> l'amplificateur<B>95</B> par un conducteur<B>100</B> équilibre le signal d'entrée appliqué <B>à</B> l'amplificateur<B>à</B> partir du calculateur, et<B>à</B> ce mo ment le moteur<B>90</B> s'arrête,
la position du poussoir étant alors déterminée automatiquement. Le calcula- teut <B>91</B> modifie d'une façon automatique le degré d'efficacité du dispositif de pilotage automatique, afin d'éviter l'application<B>à</B> Pavion de contraintes trop élevées lors & un fonctionnement automatique dans des conditions de vol très différentes. Les facteurs agissant sur Pavion qui sont pris en considération par le calculateur<B>91</B> peuvent comprendre la pression dynamique, l'altitude, le nombre de Mach et la den sité de l'air.
Comme indiqué sur la fig. <B>1,</B> la régulation du mo teur<B>90</B> peut être assurée également par le pilote grâce au réglage<B>à</B> la main & un bouton de<U>commande</U> <B>101</B> par rapport<B>à</B> une graduation de degrés & effi- cacité en vol ascendant ou descendant,<U>comme</U> indi qué en 102. Le bouton<B>101</B> commande la tension de sortie d'un potentiomètre en pont<B>103,</B> cette tension de sortie étant appliquée par des conducteurs 104, <B><I>105</I> à</B> l'amplificateur<B>95,</B> par ]!intermédiaire du com mutateur<B>93,</B> qui est maintenant fermé sur la position correspondant<B>à</B> une commande manuelle.
Quand le- bouton <B>101</B> est réglé sur une position correspondant <B>à</B> un degré d#efficacit:é égal<B>à</B> zéro, le moteur<B>90</B> est commandé de façon telle que le poussoir<B>82</B> se trou ve dans sa position de centrage, dans laquelle il est en contact avec les ergots<B>83,</B> le dispositif<B>de</B> pilotage automatique ne produisant alors aucun mouvement d'entrée du différentiel.
Quand<B>le</B> bouton<B>101</B> est déplacé dans le sens horaire jusqu7au réglage désiré, le moteur<B>90</B> fonctionne de manière<B>à</B> déplacer la tige<B>87</B> vers la gauche et<B>à</B> permettre au poussoir <B>82</B> de se déplacer & une façon correspondante sous l'influence de la pression du fluide agissant dans le cylindre 84. Quand le réglage approprié a été atteint pour le bouton, le moteur<B>90</B> s'arrête, et le poussoir occupe une position qui limite l'efficacité du dispo sitif de pilotage automatique dans rappareil au degré désiré.
L'appareil décrit comprend, en outre, des orga nes permettant au pilote de conserver la commande de la gouverne<B>11</B> de l'avion lors d'une défaillance de l'alimentation en fluide sous pression du servo moteur hydraulique 12, ainsi que lors & une panne de l'alimentation en énergie électrique du dispositif de pilotage automatique.
En ce qui concerne les pannes du type hydrau lique, le poussoir<B>82</B> du dispositif de commande d'ef ficacité de l'appareil constitue un élément qui annule le mouvement d'entrée du différentiel<B>36.</B> Le ressort <B>86</B> de ce dispositif constitue un organe directeur, qui fonctionne de manière<B>à</B> faire agir<B>le</B> dispositif d'annulation lors d7une défaillance de l'alimentation en fluide sous pression du moteur hydraulique.
Lors d'une baisse de la pression du fluide de travail par suite d7une panne de la pompe ou d'une rupture de la canalisation d'alimentation, la réduction de pres sion obtenue dans le tuyau d'admission 20 se réflé chit dans tous les canaux sous pression du carter<B>13.</B> Ces canaux sont les canaux<B>27, 28,</B> 64,<B>66, 67</B> et<B>85.</B> Quand la pression baisse<B>à</B> la droite du poussoir<B>82,</B> le ressort comprimé<B>86</B> déplace ce poussoir 82 vers la droite, de sorte que son extrémité cunéiforme vient en contact avec les ergots<B>83</B> de Porgane d!actionne- ment et centre ce dernier.
Cette opération annule en conséquence tout mouvement d7entrée de l'organe<B>39</B> susceptible & être produit par le dispositif de pilotage automatique. En même temps, un canal<B>106</B> fermé par un clapet<B>108</B> et prévu entre les canaux<B>23</B> et <B>25</B> aboutissant aux extrémités du cylindre du moteur 12 est ouvert, afin & égaliser la pression exercée sur chaque face de son piston<B>16.</B> Comme montré sur la fig. 2, le canal haute pression<B>107</B> qui communique avec le tuyau & admission 20 par les canaux<B>27, 28</B> et la partie médiane du tiroir du distributeur<B>18</B> mé nagée entre les plagqs 22 et 24,
agit normalement pour maintenir le clapet<B>108</B> dans une position obtu rant le canal<B>106,</B> malgré la force & un ressort com primé<B>109.</B> Quand la pression régnant dans le cylin dre formé au-dessus du clapet<B>108</B> diminue, le ressort <B>109</B> déplace<B>le</B> clapet<B>108</B> qui ouvre le canal<B>106.</B> Ceci se produit en cas de panne du dispositif hydrau lique de l'appareil. D'autre part, le ressort<B>86</B> et le poussoir<B>82</B> agissent de la manière décrite afin de centrer l'organe eactionnement <B>39</B> lors d#une panne d'alimentation en courant électrique du dispositif de pilotage automatique.
Une source & ënergie électrique est indiquée<B>à</B> cet égard en<B>110</B> sur la fig. <B>1.</B> Comme montré, lorsqu'un commutateur<B>111</B> du dispositif de pilotage automatique est fermé, le courant est appli qué par des conducteurs au bloc amplificateur-redres- seur <B>50</B> et<B>à</B> Pamplificateur <B>95 à</B> partir de cette sour ce d'alimentation<B>110.</B> Le courant est fourni égale ment par la source<B>110 à</B> un soléndide <B>1</B>12, par l'intermédiaire des conducteurs<B>113</B> et 114, lorsque le commutateur de commande automatique est fermé.
Le solénolide excité 112 maintient normalement le tiroir d'un distributeur<B>116,</B> mobile dans une cavité cylindrique du carter<B>13,</B> dans une position dans la quelle un ressort<B>117</B> prévu<B>à</B> une extrémité de ce tiroir est comprimé. Dans la position normale repré sentée sur la fig. 2, la zone comprise entre les plages du tiroir de distributeur forme un passage reliant le canal haute pression 64 au canal<B>66,</B> de sorte que le fluide sous pression est fourni<B>à</B> la fois au distrîbu- teur <B>58</B> et au cylindre 84,<B>à</B> partir du tuyau d'admis sion 20.
Le soléndide 112 détecte une panne électri que de la source d'alimentation du dispositif de pilotage automatique, et il appartient au dispositif directeur servant<B>à</B> annuler tout mouvement d7entrée de l'organe<B>33</B> susceptible d#être produit par ce dis positif de pilotage automatique dans le cas d'une panne de ce type.
Etant donné que le soléndide West plus excité au moment de la panne, le ressort<B>117</B> repousse le tiroir du distributeur de façon telle que sa plage de droite recouvre l'extrémité du canal 64, et interrompe en conséquence l'admission du fluide sous pression élevée aux canaux<B>66</B> et<B>85.</B> En même temps, la plage de gauche du tiroir du distributeur <B>116</B> découvre le canal de refoulement<B>69</B> débouchant dans son cylindre, et le met en communication avec les canaux<B>66</B> et<B>85</B> par la zone ouverte ménagée entre les plages.
Le ressort<B>86</B> déplace alors le pous soir<B>82</B> le long de la tige<B>87,</B> afin qu'il vienne en contact avec les ergots<B>83</B> de l'organe d'actionnement <B>39,</B> pour centrer ce dernier et pour annuler en consé quence, dans ce cas, tout mouvement de cet organe. Lors d'une panne électrique de l'alimentation du dis positif de pilotage automatique, le pilote conserve donc la commande de la gouverne<B>Il</B> par l'intermé diaire du moteur multiplicateur de force 12.
Dans l'appareil décrit, quand le moteur 12 est mis au repos par suite d'une panne de la source d'ali mentation en fluide hydraulique, le pilote conserve la commande manuelle directe de la gouverne au moyen du manche<B>à</B> balai<B>33.</B> Dans ce cas, une partie du levier oscillant<B>38</B> du différentiel est agencée de manière<B>à</B> attaquer Pune des pattes de limitation ad ditionnelles<B>118, 119</B> prévues sur l'organe & action- nement <B>39,</B> afin de déplacer le carter<B>13</B> et d'action ner en conséquence la gouverne<B>11.</B>
The present invention relates to an aircraft steering control apparatus, characterized in that it comprises an actuating motor comprising a movable element connected <B> to </B> a rudder of the airplane and a device for controlling this actuating motor comprising a movable element, the excitation of said motor being controlled as a function of the movement of this element, the arrangement being such that when the movable element of the motor has has been moved by an amount proportional to the displacement of the movable element of the control device,
the excitation of the motor is interrupted in such a way <B> to </B> to prevent a subsequent displacement of the rudder, and an auxiliary motor comprising a <B> mobile element </B> connected <B> to </ B > the movable element of the control device so as <B> to </B> moving this movable element, during the excitation of said auxiliary motor under the effect of a control signal <B> to </B> from a <B> control </B> instrument, in a quantity proportional <B> to </B> this control signal, and limiting means for limiting the amplitude of the displacement of said mobile element of the auxiliary motor between specified limits.
The appended drawing represents, <B> by </B> by way of & example, one embodiment of the apparatus forming the subject of the present invention.
Fig. <B> 1 </B> is a schematic view showing the mechanical and electrical components of this device. Fig. 2 is a vertical section, <B> to </B> on a larger scale, of a detail of the apparatus.
In the drawing, the fixed elements of the airframe of an airplane carrying the rudder control apparatus are designated by <B> 10 </B>. A rudder <B> 11, </B> for example an elevator, can be actuated to move the airplane around its pitch axis. As shown, the control surface <B> 11 </B> is pivotally mounted on a part of the fixed cell <B> 10 </B> of the airplane, this control surface being connected <B> to </B> an element mo bile or housing of a force multiplier or hydraulic servo motor of the device.
The actuating motor is generally designated by the reference 12 in FIG. 2. The movable element or housing <B> 13 </B> of the servo-motor 12 comprises an arm in door <B> to </B> false 14 which, in the arrangement shown,
is articulated on an arm <B> 15 </B> fixed relative to <B> to </B> the rudder <B> 11. </B> The casing <B> 13 </B> also forms for the hydraulic servo-motor 12 a cylinder <B> inside </B> which moves a piston <B> 16. </B> One end of the rod <B> 17 </B> of the piston of this engine 12 comes out of the part of the housing <B> 13 </B> forming the cylinder and is connected <B> to </B> pivot <B> to </B> the fixed cell <B> 10 </B> from the plane. Consequently, a translational movement of the motor housing <B> 13 </B> to the right when looking at fig. 2, relative to the fixed <B> 16 </B> piston, operates the rudder clockwise, in order to cause an elevator control corresponding to <B> </B> a nose down of the aircraft .
The movement of the housing <B> 13 </B> to the left (looking at fig. 2) relative to the piston <B> 16 </B> likewise produces a displacement of the rudder or the elevator in the counterclockwise around its <B> </B> pivot axis, which corresponds <B> to </B> a <B> pitching </B> movement of the airplane. The device & actuation of the rudder is constituted, consequently, by the movable element or housing <B> 13 </B> of the hydraulic servo-motor 12. The fixed element or piston of the hydraulic servo-motor 12 is articulated on the <B> 10 </B> airframe of the airplane.
The actuating motor or hydraulic servo motor 12 is connected directly <B> to </B> the control surface <B> 11 </B> serving <B> to </B> steer the aircraft. The element serving <B> to </B> actuate the actuating motor 12, shown in FIG. 2, is constituted by a usual distributor of the <B> with </B> spool type, indicated in <B> 18, </B> which acts in such a way <B> to </B> control the feeding of the cylinder motor 12 with hydraulic fluid.
As shown, a pressurized fluid supply source, generally indicated at <B> 19 </B> in FIG. <B> 1, </B> which may be constituted by a tank and a hydraulic pump in the usual way, supplies pressurized fluid to the engine through an intake pipe 20. The return pipe ends at <B> </B> the source of fluid <B> 19 </B> consists of a delivery pipe 21. Fittings are provided on the engine housing <B> 13 </B> to receive the ends of these pipes .
The distributor <B> 18 </B> is constituted by a movable part in translation, which moves in a cylinder formed in the housing <B> 13 to </B> from a neutral position, in which it is represented. tee in fig. 2, the areas 22 and 24 then covering respective ports of the distributor communicating with channels <B> 23 </B> and <B> 25 </B> leading to the opposite ends of the cylinder of the servomotor. When moving the <B> 18 </B> dispenser spool to the right looking at fig. 2, under the control of a rod <B> 26, </B> a fluid under high pressure coming from the source <B> 19 </B> through the conduit 20 is admitted into the part of the engine cylinder located <B> to </B> the right of piston <B> 16,
</B> through the channel (Tadmission <B> 27, </B> of the communication channel <B> 28, </B> of the part of the drawer located between the tracks 22 and 24, and of the channel <B> 25. </B> At the same time, the fluid which is in the engine cylinder <B> to </B> the left of the piston <B> 16 </B> is put into communication with the source of fluid <B> 19 </B> through <B> the, </B> delivery pipe 21, through channel <B> 23, </B> of the part of the spool located <B> to the left </B> of range 22, of the delivery channel <B> 29 </B> and of the communication channel <B> 30. </B> The housing <B> 13 </B> of the engine 12 is requested accordingly to the right in order to <B> </B> follow the movement of the drawer <B> 18 </B> until the respective areas again cover the lights communicating with the channels <B> 23 , 25,
</B> in order to <B> </B> bring the distributor <B> to </B> a neutral position. The servo movement of the housing eliminates the need to use a separate feedback for the servo motor. During operation of the t3 # described above, the motor 12 requests the rudder clockwise around its pivot, in order to bring it <B> to </B> a position which corresponds to <B> to < / B> a ravion dive. When translating the <B> 18 </B> spool of the distributor to the left, looking at fig. 2, an inverse operation is obtained.
In this case, the fluid under high pressure is admitted into the part of the engine cylinder located <B> to </B> the left of the piston <B> 16, </B> through the channel <B> 23, < / B> the part of the distributor located between the areas 22, 24, and the channels <B> 28, 27, </B> up to the inlet pipe 20. At the same time, the part of the cylinder which is <B> to </B> the right of piston <B> 16 </B> is put into communication with <B> the </B> delivery pipe 21 via channel <B> 25, </B> the part of the distributor spool which is <B> to </B> the right of range 24, and the discharge channel <B> 31, </B> up to channel <B> 30 </ B> communicating with the aforementioned pipe.
The housing <B> 13 </B> of the servomotor 12 is therefore biased to the left, looking at fig. 2 until the respective areas 22 and 24 again cover the lights leading to the channels <B> 23 </B> and <B> 25 </B> of the cylinder, in order to bring the distributor <B> back to </B> a neutral position. The movement of the housing <B> 13 </B> here again follows the triggering movement of the distributor, in order to eliminate the need to provide a reaction for the engine. <B> This </B> results in an angular displacement of the rudder counterclockwise around its pivot, to a position corresponding <B> to </B> a nose-up of the airplane.
The actuation, in the manner described, of the force multiplier motor 12 can be ensured automatically by means of a direct control provided, for example, by an automatic pilot device, as well as by hand under. the effect of the force exerted by the pilot on the broomstick, which is considered to be the element which can be operated <B> with </B> by hand and serves <B> for < / B> to control the <B> of </B> aircraft.
Given that the apparatus represented can be used for controlling an airplane around its pitch axis, the manual control element represented at <B> 32 </B> in FIG. <B> 1 </B> consists of a handle <B> with </B> brush <B> 33 </B> mounted <B> to </B> pivot on the cell <B> 10 </ B > in order to move around an axis which may be parallel <B> to </B> the aircraft's pitch axis. The <B> </B> broomstick <B> 33 </B> includes a flywheel 34, which is gripped by the pilot to move the <B> </B> broomstick around its axis, and a controller <B> 35 </B> which supplies an alternating output current according to the force exerted by the pilot on the steering wheel 34.
As shown in fig. 2, the handle <B> with </B> brush <B> 33 </B> is mechanically connected to the distributor <B> 18 </B> controlling the operation of the force multiplier motor 12 by a differential <B > 36 </B> and by a connecting element or rod <B> 37. </B> The differential shown in fig. 2 com takes an oscillating lever <B> 38, </B> connected to the distributor <B> 18 </B> by a slot and a lug,
this slot being provided <B> at </B> the end of the rod <B> 26 </B> of this distributor and the stud being provided on the oscillating lever <B> 38. </B> The output movement of the differential <B> 36 </B> is communicated <B> to </B> the rod <B> 26 </B> of the distributor in order to ensure the displacement of the spool <B> 18. </B> L 'one of the input movements of the differential is obtained <B> from </B> from a rotating cylindrical actuator <B> 39, </B> which constitutes an adjustable device for varying or for limit the effectiveness of the automatic piloting device of the aircraft on the rudder <B> 11, </B> as described in more detail below.
As shown in fig. 2, the upper end of the oscillating lever <B> 38 </B> of the differential is articulated on the actuator <B> 39, </B> the aforementioned link transmitting the angular displacement of the actuator <B> 39 to </B> the <B> 26 </B> rod of the distributor. The other input movement of the differential <B> 36 </B> is obtained <B> at </B> from the component <B> at </B> manual control <B> 32, </ B > by means of the rod <B> 37, </B> one end of which is articulated on the end of the handle <B> to </B> brush <B> 33, </B> tan say that the other end is, likewise, articulated on the end of the swinging lever <B> 38 </B> which comes out towards the bottom of the housing <B> 13 </B> of the engine.
When no entry movement is provided by the autopilot device, the rocking lever <B> 38 </B> moves around its upper pivot, to come to occupy the position indicated in dotted lines at 40 when the pilot re pushes the handle <B> with </B> brush <B> 33 </B> forward, which causes a rearward displacement of the link <B> 37. This </B> results in a displacement of the <B> 18 </B> spool of the distributor to the right, looking at fig. 2 to bring the elevator <B> 11 </B> into a nose-down position. A reverse action exerted by the pilot on the stick <B> with </B> brush provides a position of nose-up, which is also obtained by the intermediary of the servo-motor 12.
The device's differential <B> 36 </B> is carried by the housing <B> 13 </B> of the servo motor 12.
In order to keep the broom handle sufficiently sensitive for the pilot, a command sensor is provided comprising, as shown in fig. <B> 1, </B> a slide <B> with </B> rack, 41, movable relative to <B> to </B> the airplane and carrying springs, deformable centering, cooperating with the handle <B> to </B> brush <B> 33 </B> via an arm carried by the rod <B> 37. </B> The control sensitizer is elastically connected <B> to </B> the device's manual control unit.
The position of the slide relative to <B> to </B> the airplane is determined by a driving pinion 42, which meshes with the rack of the slide 41, this pinion 42 being able to be driven in rotation, to modify the position of 'balancing the handle <B> to </B> brush <B> 33, with </B> using a drive motor 43 connected to the pinion by shafts and a reduction gear 43', as indicated.
The device for <B> </B> the proper balancing of the <B> to </B> joystick <B> 33 </B> includes the control sensor described <B> to </B> as illustrative. In order to be able to move the handle <B> to </B> broom <B> to </B> by hand, it is sufficient for the pilot to overcome the force accumulated in the centering spring (correspondingly tensioned) of the sensitizer. commands shown.
The operation of the device according to the automatic mode is ensured by displacement of the rotary actuator <B> 39 </B> around its axis, the oscillating arm <B> 38 </B> then pivoting around its axis. its articulation with the rod <B> 37, </B> as indicated by the dotted position designated by 44. The corresponding movement of the valve spool <B> 18 </B> brings the elevator nail into a position nose down under the effect of the engine 12, in order to correct the upright or nose up position detected by the automatic piloting device.
For regulation around the pitch axis, the elements of the autopilot device shown here may include a flight path reference device, generally indicated at 45, which provides an output signal. control when the airplane deviates from the flight path or from the position determined by the reference device.
This device 45 can be formed by one or more <B> elements </B>, for example by a vertical gyroscope combined <B> to </B> a pitch axis controller, by an altimeter providing an output signal when the aircraft deviates from a reference altitude, by a landing path receiver providing an output signal when the aircraft deviates from a reference angle of attack, and by d 'other usual reference devices, applicable <B> to </B> the <U> control </U> of the airplane around its pitch axis.
As shown in fig. <B> 1, </B> the signal coming from the reference device 45, conjugated <B> to </B> an output signal provided by a maneuver control potentiometer 46 placed under the pilot's control by the A pitch knob 47 provides through leads 48, 49 an input signal which is applied <B> to </B> an amplifier-rectifier block indicated at <B> 50. </B> The DC output signal of the amplifier-rectifier unit <B> 50 </B> is applied by the conductor <B> 51 </B> to the windings (servo motor <B> 52 </B> fun of autopilot . <U> As </U> shown here,
the <B> 52 </B> servo-motor consists of a <B> </B> direct current electric motor. The magnetic stator forming the poles of the motor <B> 52 </B> is shown in fig. 2, and it is mounted on the housing <B> 13 </B> of the motor 12. The movable armature <B> 53 </B> of the servo-motor <B> 52 </B> is mounted so oscillating on the casing <B> 13 </B> with a view to limited movement in the air gaps formed between the pole faces of its stator.
An arm 54 fixed on the frame <B> 53 </B> of the servo-motor <B> 52 </B> serves, as shown in fig. 2, <B> to </B> control the movement of the cylindrical actuator <B> 39 </B> by means of an auxiliary hydraulic motor of the rotary type, of which the actuator is constituted by a piston.
This piston is indicated in <B> 55. </B> The chambers of the piston cylinder <B> 55 </B> are provided in the housing <B> 13 </B> of the servo motor 12 as indicated in < B> 56 </B> and <B> 57. </B> The control valve <B> 58 </B> of this auxiliary motor is also carried by the housing <B> 13 </B> and is log6 in a cylindrical cavity thereof, the valve spool being connected <B> to </B> a rod <B> 59 </B> coming out of the housing <B> 13 </B> and itself connected to the arm 54 of the servo-motor <B> 52 </B> by a lug and a slot.
Centering springs are provided in order to normally maintain the valve spool <B> 58 </B> in a neutral position with respect to the housing <B> 13, </B> and in this position the ranges <B> 60 , 61 </B> cover lights communicating with channels <B> 62, 63 </B> leading to chambers <B> 56, 57. </B> In the case of a control signal from the reference device 45 and corresponding <B> to </B> a nose-up condition of the airplane, the reaction of the servo motor <B> 52 </B> is such that it moves the control valve spool <B> 58 </B> to the left looking at fig. 2.
Fluid under high pressure is then transmitted <B> to </B> chamber <B> 56 at </B> from inlet pipe 20, through channel <B> 27, </B> channel 64. connected <B> to </B> this channel <B> 27, </B> an open communication zone <B> 65, </B> and channels <B> 66, 67, </B> as well as through the middle part of the dispenser drawer <B> 58 </B> and the channel <B> 62. </B> At the same time, the chamber <B> 57 </B> is set <B> to </ B> the exhaust through channel <B> 63, </B> the part of the distributor spool located <B> to </B> the right of range <B> 61, </B> a channel communication <B> 68, </B> and channels <B> 69, 70, </B> to the delivery channel <B> 30 </B> and to the outlet pipe 21.
This operation requests the actuator <B> 39 </B> clockwise, in order to provide an input movement to the differential <B> 36, from </B> from the automatic piloting device, this entry movement serving <B> to </B> bring the lever <B> 38 to </B> the position indicated in dotted lines at 44.
As a result, the servo motor 12 operates to <B> </B> move the elevator rudder to correct the nose up position which is due to the initial error signal from the autopilot device. On reverse detection by the automatic piloting device, the opposite result is necessarily obtained.
In this case, the dispenser drawer <B> 58 </B> is biased to the right, looking at fig. 2 and the pressurized fluid enters the chamber <B> 57 </B> through the channel <B> 63. </B> The chamber <B> 56 </B> is then placed in communication with the delivery 21 via channel <B> 62, </B> the part of the valve spool located <B> to </B> left of range <B> 60 </B> and a connection channel <B> 71, </B> up to the delivery channel <B> 69. </B> This operation requests the actuator <B> 39 </B> in a counterclockwise direction,
and moves the distributor <B> 18 </B> such that the servomotor 12 acts to bring the rudder <B> 11 </B> into a position <B> of </B> righting or pitching. When the input signal applied <B> to </B> the unit by the autopilot device is used <B> </B> to move the swing lever <B> 38 </B> of the differential to the position indicated for example in dotted lines at 44, this lever <B> 38 </B> pivots around its articulation with the manual control rod <B> 37 </B> at a fixed point, when the actuation <B> 39 </B> rotates around its axis, so as <B> </B> to move the upper pivot of this rocking lever <B> 38 </B> to the right, looking at fig. 2.
The actuator <B> 39 </B> also moves with the housing <B> 13, </B> in order to follow the movement of the valve spool <B> 18. </B> Consequently, when the lug carried by the rocking lever <B> 38 </B> comes to occupy a position corresponding <B> to </B> line 44, the casing <B> 13 </B> has also been moved so corresponding to the right, and the valve spool <B> 18 </B> in neutral position interrupts the supply of fluid to the force multiplier motor 12, the control lever <B> 11 </B> then being in a position dive.
When the aircraft reacts <B> to </B> this position, the input signal applied <B> to </B> the aircraft <B> to </B> from the autopilot device is reduced <B > to </B> a value of zero, and the actuator <B> 39 </B> returns to its initial middle position, as shown in solid lines in fig. 2. Compared to the control valve spool <B> 18, </B> the signal & input applied <B> to </B> the device by the automatic pilot device therefore contains a mechanical reaction. As a result of this particularity, it is possible to suppress any inversion command in the manual and automatic working modes of the device.
The input signals applied <B> to </B>]! Device <B> to </B> by hand and by the automatic pilot device can also be simultaneous without the need for a mechanism. reaction process to be able to overcome one of these input signals.
The described apparatus comprises a reaction control device for the automatic pilot device. As shown, this device comprises a signal generator controller <B> 72 </B> or <B> </B> electrical synchronization device of the Selsyn type, the stator of which is fixedly mounted on the housing <B> 13 </ B> of the servo motor 12, as shown in fig. <B> 1. </B> The controller rotor is driven by a pinion <B> 73 </B> (fig. 2)
which meshes with a toothing of the cylindrical actuator <B> 39. </B> The controller generates a signal whose amplitude is a function of the angular displacement of the actuator <B> 39 to </B> from its neutral position, and whose phase depends on the direction of rotation. The controller output signal is applied to the amplifier-rectifier block <B> 50 </B> by <B> the </B> conductor 74, in opposition to the input signal of this block coming from the signal generator. reference 45.
To facilitate maneuvering of the airplane <B> with </B> using the <B> </B> joystick <B> 33 </B> instead of the pitch control button 47, the output signal obtained <B> to </B> from the controller <B> 35 </B> provided on the stick <B> to </B> brush <B> 33 </B> is applied to the control device autopilot in opposition to the control input signal from the reference device 45.
As shown, this signal is applied, after integration in an integrator <B> 75, to </B> amplifier <B> 50, </B> by driver <B> 76. </B> To balance the handle <B> to </B> brush <B> 33 </B> when the aircraft is working in manual mode or in automatic pilot mode, an automatic balancing switch is closed <B> 77, < / B> and the output signal of the reference device 45 of the autopilot device, applied by a lead <B> 78, </B> an amplifier <B> 79, </B> a lead <B> 80 < / B> and the closed switch <B> 77 </B> is used to operate the balancing motor 43, in order to move the gear rack to a corresponding extent.
In the manual control mode, the balancing motor acts to <B> </B> remove the tension exerted by the pilot on the control sensitizer device when initiating a maneuver. In the control mode in automatic piloting, the maneuver being triggered by turning the control knob 47, the balancing motor acts through the control sensitizer to <B> move </B> the <B> </B> broom handle, which is free, in order to keep it in a correct balancing position. The automatic balancing of the <B> </B> stick can be overridden by moving the <B> 77 </B> switch to its open position.
The rotary actuator <B> 39 </B> of the apparatus described further comprises a limiting element in the form of a slot <B> 81 </B> which, in cross section, is similar <B> to </B> a sector-shaped orifice formed in the body of the actuator. A stop, constituted by a pusher <B> 82 </B> movable in translation and carried by the casing <B> 13, </B> cooperates with this limiting slot.
The arrangement under consideration also comprises two centering pins <B> 83 </B> spaced apart from each other, provided in the vicinity of the slot <B> 81 </B> of the actuator and with which the converging faces of the pusher <B> 82. </B> The radial walls spaced apart from the slot limit the angular displacement <B> of </B> the actuator <B> 39 to </ B > the inside of the housing <B> 13 </B> with respect to <B> to </B> the stop <B> 82 </B> and, consequently, the input movement of the differential <B> 36 </B> produced by the autopilot device.
This arrangement constitutes a variable coupling device or variator & input, mounted between the servo-motor of the automatic piloting device and the differential of the apparatus. The servo motor of the automatic piloting device comprises the servo motor <B> 52 </B> and <B> the </B> auxiliary hydraulic servo motor, including the actuator <B> 39 < / B> constitutes the mobile piston. This arrangement also constitutes a device serving <B> to </B> limit the angular movement obtained <B> at </B> the input of the differential <B> to </B> from the device <B> of < / B> automatic piloting of the device.
The amplitude of the angular movement determined by the described variable coupling can be adjusted by modifying the distance between the wedge end of the stop plunger <B> 82 </B> and the radial walls adjacent to the slot <B > 81. </B> The movement of the pusher <B> 82 </B> to a position in which it cooperates with the pins <B> 83 </B> of the actuating member centers that this relative to the <B> 13 </B> crankcase and prevents any input movement of the differential <B> to </B> from the autopilot device.
The translation of the pusher <B> 82 </B> to the left, looking at fig. 2 increases the distance between the walls of the slot <B> 81 </B> and the wedge-shaped end of the pusher, and consequently sharpens the working range of the actuator <B> 39, </ B> determined by the input signal applied <B> to </B> Papp # areil by the autopilot device.
The stop of the variable coupling is shown in fig. 2 by the pusher <B> 82 </B> which constitutes a movable udder in translation in a cylinder 84 formed in the housing <B> 13. </B> The part of the cylinder 84 located <B> to </ B > the right of the flange of the pusher, which forms a piston, is connected to the inlet pipe 20 of the fluid under high pressure by a channel <B> 85, </B> which communicates with the channel <B> 66 </B> traversed by this fluid.
The pressure which normally prevails in the cylinder 84 urges the pusher <B> 82 </B> to the left, looking at FIG. 2, in order to compress the spring <B> 86 </B> and to apply this pusher against the end of a rod <B> 87 </B> which, in the arrangement shown, penetrates into a cylindrical housing of it. The rod <B> 87 </B> is a movable part in translation, which is arranged coaxially with the cylinder 84. An axial groove of the rod cooperates with a key fixed on the housing <B> 13, </B> for prevent this rod from rotating with respect to <B> </B> this housing.
The axial position of the rod <B> 87 </B> relative to the housing <B> 13 </B> therefore normally determines the distance between the pusher <B> 82 </B> and the slot of the actuating member <B> 39. </B> The device serving <B> to </B> adjust or <B> to </B> vary the position of the sliding rod <B> 87 </ B> and of the pusher <B> 82 </B> is constituted by the threaded end of this rod <B> 87 </B> and by a pinion & entramement <B> 88 </B> with which it meshes. As shown, the rotating pinion <B> 88 </B> is driven by a pinion <B> 89 </B> driven by a motor <B> 90, </B> which belongs <B> to </B> an adjustment device.
This device further comprises controls which can be operated automatically or <B> by </B> by hand, in order to regulate the operation of the drive motor <B> 90. In this respect, a calculator indicated at <B> 91 </B> in fig. <B> 1 </B> provides an output signal which is applied to the motor <B> 90 </B> by a conductor <B> 92, </B> a switch <B> 93 </B> driven to the automatic control position, a conductor 94, an amplifier <B> 95 </B> and a conductor <B> 96 </B> terminating in the excitation windings of the motor.
A reaction is provided <B> '</B> in this loop of the apparatus described, by a controller generating signals <B> 97 </B> of the same type as the controller <B> 35, </B> whose armature is fixed to an extension of the rod <B> 87 </B> and whose stator <B> 99 </B> is fixed to the casing <B> 13. </B> The buckle described does not engine <B> 90, </B> in order to adjust push-button <B> 82 </B> according to the signal supplied by <B> the </B> computer <B> 9 1, </B> the mo tor <B> 90 </B> acting until the signal from controller <B> 97 </B> and applied <B> to </B> amplifier <B> 95 </B> by a conductor <B> 100 </B> balances the input signal applied <B> to </B> the amplifier <B> to </B> from the ECU, and <B> at </B> this time the <B> 90 </B> engine stops,
the position of the pusher then being determined automatically. The calculation <B> 91 </B> automatically modifies the degree of efficiency of the automatic piloting device, in order to avoid the application <B> to </B> of too high stresses during & automatic operation under very different flight conditions. Factors acting on the Pavion which are taken into account by computer <B> 91 </B> may include dynamic pressure, altitude, Mach number and air density.
As shown in fig. <B> 1, </B> the regulation of the engine <B> 90 </B> can also be ensured by the pilot thanks to the adjustment <B> to </B> by hand & a button of <U> control </U> <B> 101 </B> with respect to <B> at </B> a graduation of degrees & efficiency in ascending or descending flight, <U> as </U> indicated in 102. The button <B> 101 </B> controls the output voltage of a bridge potentiometer <B> 103, </B> this output voltage being applied by conductors 104, <B> <I> 105 </ I > to </B> amplifier <B> 95, </B> by]! via switch <B> 93, </B> which is now closed on the position corresponding to <B> to </B> manual control.
When the <B> 101 </B> knob is set to a position corresponding <B> to </B> a degree of efficiency: equal <B> to </B> zero, the motor <B> 90 </B> is controlled in such a way that the pusher <B> 82 </B> is in its centering position, in which it is in contact with the pins <B> 83, </B> the device < B> of </B> automatic piloting then producing no input movement of the differential.
When <B> the </B> button <B> 101 </B> is moved clockwise to the desired setting, the motor <B> 90 </B> operates in a <B> to </B> move the rod <B> 87 </B> to the left and <B> to </B> allow the pusher <B> 82 </B> to move & in a corresponding way under the influence of the pressure of the acting fluid in cylinder 84. When the appropriate setting has been reached for the knob, the engine <B> 90 </B> stops, and the pusher occupies a position which limits the effectiveness of the autopilot device in the device to desired degree.
The apparatus described further comprises components allowing the pilot to retain control of the <B> 11 </B> rudder of the airplane during a failure of the pressurized fluid supply to the servo motor. hydraulic 12, as well as during a failure of the electric power supply to the automatic piloting device.
With regard to hydraulic type failures, the <B> 82 </B> button of the efficiency control device of the apparatus constitutes an element which cancels the input movement of the differential <B> 36. </B> The spring <B> 86 </B> of this mechanism constitutes a governing body, which functions in such a way <B> to </B> make <B> the </B> cancellation mechanism act during a hydraulic motor pressurized fluid supply failure.
In the event of a drop in working fluid pressure due to pump failure or a break in the supply line, the pressure reduction achieved in the inlet pipe 20 is reflected in all <B> 13. </B> crankcase pressure channels These channels are <B> 27, 28, </B> 64, <B> 66, 67 </B> and <B> 85. </ B> When the pressure drops <B> to </B> the right of pusher <B> 82, </B> the compressed spring <B> 86 </B> moves this pusher 82 to the right, so that its wedge-shaped end comes into contact with the lugs <B> 83 </B> of the actuator and centers the actuator.
This operation consequently cancels any input movement of the member <B> 39 </B> likely to be produced by the automatic piloting device. At the same time, a channel <B> 106 </B> closed by a valve <B> 108 </B> and provided between channels <B> 23 </B> and <B> 25 </B> leading to ends of the engine cylinder 12 is open, in order to equalize the pressure exerted on each face of its piston <B> 16. </B> As shown in fig. 2, the high pressure channel <B> 107 </B> which communicates with the pipe & inlet 20 through the channels <B> 27, 28 </B> and the middle part of the valve spool <B> 18 </ B > moved between beaches 22 and 24,
acts normally to keep the valve <B> 108 </B> in a position closing off the channel <B> 106, </B> despite the force & a compressed spring <B> 109. </B> When the pressure reigning in the cylinder formed above the valve <B> 108 </B> decreases, the spring <B> 109 </B> moves <B> the </B> valve <B> 108 </B> which opens channel <B> 106. </B> This occurs in the event of failure of the hydraulic device of the appliance. On the other hand, the spring <B> 86 </B> and the pusher <B> 82 </B> act in the manner described in order to center the actuator <B> 39 </B> during a power supply failure of the autopilot device.
An electric power source is indicated <B> in </B> in this regard at <B> 110 </B> in FIG. <B> 1. </B> As shown, when a switch <B> 111 </B> of the autopilot device is closed, current is applied through leads to the amplifier-rectifier block <B> 50 </B> and <B> to </B> The amplifier <B> 95 to </B> from this power source <B> 110. </B> The current is also supplied by the source <B> 110 to </B> a solenoid <B> 1 </B> 12, through the conductors <B> 113 </B> and 114, when the automatic control switch is closed.
The energized solenolide 112 normally maintains the spool of a valve <B> 116, </B> movable in a cylindrical cavity of the housing <B> 13, </B> in a position in which a spring <B> 117 < / B> expected <B> at </B> one end of this drawer is compressed. In the normal position shown in fig. 2, the area between the areas of the valve spool forms a passage connecting the high pressure channel 64 to the channel <B> 66, </B> so that the pressurized fluid is supplied <B> to </B> the both to the distributor <B> 58 </B> and to the cylinder 84, <B> to </B> from the inlet pipe 20.
The solenoid 112 detects an electrical failure of the power source of the autopilot device, and it is up to the steering device serving <B> </B> to cancel any input movement of the component <B> 33 </ B > likely to be produced by this automatic piloting device in the event of a failure of this type.
Since the West solenoid is more excited at the time of failure, the spring <B> 117 </B> pushes the valve spool back so that its right side covers the end of channel 64, and accordingly interrupts the valve spool. 'high pressure fluid inlet to channels <B> 66 </B> and <B> 85. </B> At the same time, the left side of the valve spool <B> 116 </B> uncovers the channel <B> 69 </B> delivery outlet opening into its cylinder, and puts it in communication with the channels <B> 66 </B> and <B> 85 </B> through the open area between the pads.
The spring <B> 86 </B> then moves the push button <B> 82 </B> along the rod <B> 87, </B> so that it comes into contact with the lugs <B> 83 </B> of the actuating member <B> 39, </B> to center the latter and consequently to cancel, in this case, any movement of this member. In the event of an electrical failure of the power supply to the automatic piloting device, the pilot therefore retains control of the <B> II </B> rudder through the intermediary of the force multiplier motor 12.
In the apparatus described, when the engine 12 is put to rest following a failure of the hydraulic fluid supply source, the pilot retains direct manual control of the rudder by means of the stick <B> to < / B> brush <B> 33. </B> In this case, part of the swinging lever <B> 38 </B> of the differential is arranged in such a way <B> to </B> attack P one of the limiting lugs additional <B> 118, 119 </B> provided on the & actuator <B> 39, </B> in order to move the casing <B> 13 </B> and to act accordingly the <B> 11. </B>