Appareil de commande de vol pour un engin aérien La présente invention a pour objet un appareil de commande de vol pour un engin aérien, comportant un mécanisme réglable destiné à commander la posi tion de l'engin autour d'un axe.
Cet appareil de commande est caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif moteur principal agencé de manière à régler ledit mécanisme de commande de position, un dispositif de contrôle agencé de manière à contrôler l'actionnement dudit dispositif moteur, un différentiel mécanique comportant deux organes d'en trée et un organe de sortie, cet organe de sortie ser vant à actionner.
le dispositif de contrôle, un organe de commande manuelle relié mécaniquement à l'un des organes d'entrée du différentiel, des moyens de commande automatique fournissant un signal de sor tie dépendant du mouvement angulaire de l'engin autour dudit axe et destiné à actionner des moyens de commande agencés de manière à contrôler le fonc tionnement d'un organe relié au second organe d'en trée du différentiel, et des moyens actionnables par ledit organe de commande manuelle et agencés de manière à produire un signal déterminant la vitesse de changement de position de l'engin.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une représentation générale d'un appareil de commande du tangage.
La fig. 2 est une représentation plus détaillée de cet appareil.
La fig. 3 est une vue d'une variante de l'agence ment représenté sur la fig. 2.
Bien que l'on ait représenté sur les fig. 1, 2 et 3 un appareil de commande du tangage, on compren dra qu'un appareil analogue peut être utilisé pour la commande du roulis, et qu'un grand nombre des élé ments peuvent être communs aux deux appareils. <I>Description générale de l'appareil</I> Dans l'appareil de commande de tangage d'un hélicoptère qui est représenté schématiquement sur la fig. 1, le tangage peut être commandé à la main par l'actionnement du manche à balai 20 par l'intermé- diaire d'un dispositif de réglage du pas des pales 37 du rotor,
au moyen d'un mécanisme à plateau oscil lant 62 commandé à partir d'un dispositif moteur primaire 19, ou bien il peut être commandé automa tiquement en réponse à la différence entre une indi cation de position mesurée par un instrument de posi tion 6 et une référence réglée sur un intégrateur 12, par l'intermédiaire d'un dispositif moteur secondaire 17 qui est couplé au dispositif moteur primaire 19.
Le signal de différence de position est transmis à travers deux dispositifs. 13 et 14 comprenant des cir cuits électriques qui fournissent respectivement des signaux de vitesse de changement de position de tan gage et de déplacement en tangage à un amplificateur 16 dont la sortie commande le dispositif d'actionne- ment secondaire 17. Le signal de déplacement est supprimé quand on ouvre un interrupteur 15 dont un contact est interposé dans le circuit du dispositif 14 fournissant le signal de déplacement.
Le signal d'entrée appliqué à l'amplificateur 16 comprend également un signal de réaction représen tant le déplacement du dispositif moteur secondaire 17 et, à condition qu'un commutateur 24 se trouve dans sa position normale, un signal prélevé à un dis positif de déport 21, et représentant le déplacement du manche à balai 20 par rapport à une position d'équilibrage.
Les, dispositifs moteurs ou d'actionnement 17 et 19 sont des éléments appartenant à un dispositif d'ac- tionnement différentiel 8, qui comprend une biellette de différentiel 18, dont les axes d'articulation supé- rieur et inférieur 25 et 26 sont reliés respectivement à l'arbre de sortie du dispositif d'actionnement secon daire 17 et à une tringle 29 reliée au manche à balai 20, tandis qu'un axe d'articulation intermédiaire est couplé au dispositif d'actionnement primaire 19.
La biellette de différentiel 18 comporte ainsi deux points d'entrée, auxquels une commande peut être appliquée ; elle peut être actionnée par une seule entrée appliquée à l'un quelconque des deux points d'entrée, ou par deux entrées appliquées simultané ment à ces deux points.
Le dispositif d'actionnement différentiel 8 peut transmettre des signaux provenant de l'amplificateur 16 au mécanisme à plateau oscillant 62, sans qu'ils soient reproduits sur le manche à balai commandé par le pilote.
Le manche à balai 20 est articulé sur l'hélicoptère en un point intermédiaire 9 ; son extrémité inférieure, à laquelle est reliée la tringle 29, est centrée élasti- quement par rapport à un élément de référence du dispositif de déport 21, la position de ce dispositif étant déterminée par un servo-dispositif d'équilibrage 10 comprenant un moteur 22 et un amplificateur 23 alimenté à travers un contact de l'interrupteur 15 par le signal de réaction provenant du dispositif d'action- nement secondaire 17.
Le dispositif de déport comprend des ressorts qui fournissent la certitude que seules les variations à longue période se présentant à la sortie du dispositif d'actionnement secondaire 17 agissent pour assurer la commande du manche à balai 20.
Le fonctionnement automatique de l'appareil représenté sur la fig. 1 va être décrit ci-après pour trois conditions de vol, à savoir 1) vol sans man#uvre ; 2) manoeuvre à courte période après laquelle il est désirable de revenir à la position initiale ; 3) manoeuvre à longue période avec l'intention de modifier de façon permanente la position de l'hé licoptère.
<I>Fonctionnement lors d'un vol sans</I> man#uvre Pour un vol sans manoeuvre, on ferme l'interrup teur 15 et le commutateur 24 applique le signal du dispositif de déport 21 à l'entrée de l'amplificateur 16.
Dans ces conditions, tout signal de réaction de durée relativement longue provenant du dispositif d'actionnement 17 provoque un fonctionnement con tinu du servo-dispositif d'équilibrage 10 et, en con séquence, du dispositif d'actionnement primaire 19, par l'intermédiaire du dispositif de déport 21 et de la tringle 29, pour modifier la position du mécanisme à plateau oscillant 62. Ce mécanisme, une fois ramené dans cette nouvelle position, impose à l'héli coptère un changement de position qui ramène à zéro le signal d'entrée du dispositif d'actionnement secon daire. L'appareil fonctionne toujours de manière à éliminer le signal de réaction.
A moins que le pilote n'exerce volontairement des efforts sur le manche à balai 20, le dispositif de déport 21 est centré et, par suite, le signal de déport appliqué à l'amplificateur 16 est nul. Dans ces con ditions correspondant à un état stable ou constant, le signal de déport et le signal de réaction sont nuls, et la somme des signaux d'entrée, de vitesse et de déplacement est également nulle puisque l'amplifica teur fournirait, dans le cas contraire, un signal de sortie qui entraînerait le dispositif d'actionnement secondaire 17 et qui provoquerait un déport par rap port à l'état existant.
Si le dispositif d'actionnement secondaire 17 est au repos et que la position de l'hélicoptère soit stable, le signal de vitesse va dispa raître. L'hélicoptère va donc être maintenu dans la position qui est déterminée par le réglage de l'inté grateur 12.
Si, maintenant, un coup de vent déplace l'héli coptère par rapport à la position précédemment éta blie, un signal de vitesse de changement de position va être engendré, suivi d'un signal de déplacement. Le signal de sortie résultant produit par l'amplifica teur 16 entraîne le dispositif secondaire 17 jusqu'à ce que le signal de réaction annule les signaux de vitesse de changement de position et de déplacement à l'entrée de l'amplificateur et un déplacement corres pondant est alors appliqué au manche à balai.
Ce déplacement réduit tout d'abord la vitesse de dépla cement et provoque ensuite une réduction du déport de l'hélicoptère par rapport à la position précédem ment établie. Quand ce déport diminue, le signal de sortie de l'amplificateur décroît, et le mouvement du dispositif 17 est réduit. Il en résulte une réduction correspondante de la réaction produite par le dispo sitif d'actionnement secondaire. La vitesse du dispo sitif 17 est réduite de telle manière que ce dispositif est complètement au repos quand l'hélicoptère est revenu à la position définie par réglage de l'intégra teur 12.
Dans cette condition de déplacement à courte période, le signal de réaction ne dure pas assez long temps pour faire intervenir le servo-dispositif d'équi librage 10.
Si l'hélicoptère s'écarte de sa position définie par réglage (par exemple par suite d'une modification de la direction du vent ou de la position du centre de gravité de l'hélicoptère) une commande constante est nécessaire pour maintenir l'hélicoptère dans sa posi tion définie par réglage.
Un déplacement à longue période de ce type pro duit, comme précédemment, un signal de vitesse de changement de position, qui est suivi d'un signal de déplacement donnant lieu à un signal de sortie de l'amplificateur 16 et, par suite, à un mouvement du dispositif d'actionnement secondaire 17 jusqu'à ce que le signal de réaction annule les signaux appliqués à l'entrée de l'amplificateur 16 et jusqu'à ce qu'un équilibre temporaire de la boucle du dispositif d'ac- tionnementsecondaire soit obtenu.
Le signal de réaction constant appliqué à l'ampli ficateur d'équilibrage 23 va avoir une durée suffi sante pour provoquer le mouvement du manche à balai 20, par l'intermédiaire du moteur d'équilibrage 22 et du dispositif de déport 21, ainsi que le dépla cement de la tringle 29 et de l'extrémité inférieure de la biellette de différentiel 18. Le dispositif d'actionne- ment primaire 19 applique donc une nouvelle com mande, de manière à réduire le déplacement de l'héli coptère.
Si cette nouvelle commande produit une cor rection trop importante, un nouveau signal de sortie obtenu à partir de l'instrument de référence de posi tion 6 ramène le dispositif d'actionnement secondaire 17 à sa position centrée. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que le mouvement nécessaire du méca nisme à plateau oscillant correspondant à la nouvelle direction du vent ou à la nouvelle condition d'équi librage ait été transmis au manche à balai 20 par le servo-dispositif d'équilibrage. A ce moment, le dispo sitif d'actionnement secondaire 17 est à nouveau centré.
On remarquera que, dans le cas de conditions de fonctionnement à longue période, le dispositif d'ac- tionnement secondaire 17 est centré et que le manche à balai 20 est amené par le servo-dispositif d'équili brage à une position qui serait exactement celle dans laquelle il se trouverait lors d'un vol à conunande manuelle, pour une position et pour des conditions de vol données.
<I>Fonctionnement</I> <I>au cours de</I> man#uvres <I>à courte période</I> Pour effectuer des manoeuvres à courte période en vol automatique, l'interrupteur 15 est ouvert cha que fois que le pilote exerce une force sur le. manche à balai 20, et le conunutateur 24 représenté sur la fig. 1 applique le signal du dispositif de déport 21 directement à l'entrée de l'amplificateur 16.
Si l'on suppose que l'hélicoptère a été stabilisé au préalable dans la position de réglage, comme indiqué ci-avant, et que le pilote désire exécuter une manoeuve de redressement à courte période (par exemple pour éviter un obstacle) il tire en arrière sur le manche à balai 20, en opposition à une force élastique modé rée produite par le dispositif de déport 21.
Ce faisant, il déplace l'axe d'articulation inférieur 26 de la biel- lette de différentiel 18 et provoque de cette manière un déplacement du dispositif d'actionnement primaire 19. Dès qu'une force est appliquée au dispositif de déport 21, l'interrupteur 15 est ouvert par les organes qui seront décrits en regard de la fig. 2.
Un signal électrique proportionnel au déplacement du manche à balai 20, engendré dans le dispositif de déport 21, est ainsi appliqué à travers le commutateur 24 à l'en trée de l'amplificateur 16. En même temps, cet ampli ficateur reçoit du dispositif 13 un signal proportion- nel à la vitesse de variation de la position de l'engin. Tant que ce signal de vitesse est exactement égal et opposé au signal de déport, aucun signal de sortie net n'est obtenu à partir de l'amplificateur 16.
Il ne se produit par conséquent aucun déplacement du dispo sitif d'actionnement secondaire 17, mais si le signal de déport exige une vitesse de variation de la position plus élevée que celle détectée par l'instrument de référence de position 6, le dispositif d'actionnement secondaire 17 se déplace de manière à engendrer un mouvement de tangage additionnel, jusqu'à ce qu'on obtienne un équilibre entre les signaux.
Si la vitesse détectée par l'instrument de référence de position 6 est supérieure à celle qui est commandée par le signal de déport, le dispositif d'actionnement secondaire est déplacé d'une manière analogue, de façon que le couple de tangage soit réduit. Etant donné que l'in terrupteur 15 est ouvert quand le dispositif de déport détecte la force exercée par le pilote, le mouvement résultant du dispositif d'açtionnement secondaire 17 ne provoque pas le fonctionnement du servo-dispo- sitif d'équilibrage 10.
Si, après qu'il a dépassé l'obstacle, le pilote désire revenir à la position initiale, il lâche le manche à balai 20, de sorte que l'axe d'articulation inférieur 26 de la biellette de différentiel 18 revient à sa position initiale. L'interrupteur 15 se ferme alors, le signal de déport revient à zéro, et l'hélicoptère reprend sa posi tion initiale.
On voit que l'appareil présente les particularités suivantes 1 - Pendant les manoeuvres à courte période, l'héli coptère est commandé de manière à avoir une vitesse de variation de la position qui est, d'une façon générale, proportionnelle à la force exercée par le pilote sur le manche à balai.
2 - Les déplacements du dispositif d'actionnement secondaire qui sont nécessaires pour obtenir la stabilisation ne sont pas reproduits sur le manche à balai.
3 - La manoeuvre à courte période n'agit pas sur le servo-dispositif d'équilibrage 10 et sur l'intégra teur 12, de sorte que, quand le pilote cesse cette manoeuvre, l'hélicoptère revient à sa position ini tiale.
<I>Fonctionnement</I> <I>lors de</I> mancuuvres <I>à longue période</I> Pendant des manoeuvres à longue période utilisant le dispositif de pilotage automatique, l'interrupteur 15 est fermé, et le commutateur 24 est déplacé de manière à appliquer le signal de déport à l'entrée de l'intégrateur 12, par le fait que le pilote appuie sur un bouton d'équilibrage 96 prévu à la partie supé rieure<B>du</B> manche à balai 20.
Tant que le bouton 96 demeure enfoncé, l'interrupteur 15 demeure fermé, quelle que soit la force de déport exercée.
Le pilote déclenche sa manoeuvre à longue période en déplaçant le manche à balai 20 de la manière usuelle, malgré la résistance du dispositif de déport 21, et le fonctionnement du dispositif d'ac- tionnement primaire 19 provoque un changement de position de tangage de l'engin, pour qu'il vienne pren dre une nouvelle position. En même temps, un signal électrique engendré à l'intérieur du dispositif de déport 21 par suite de la force exercée par le pilote sur le manche à balai est transmis, à travers le com mutateur 24, à l'intégrateur 12, pour modifier son réglage en fonction de l'intégrale du signal de déport.
Si le signal de référence de position dû à la variation de la position de tangage change à la même vitesse que le réglage de l'intégrateur, aucun signal d'entrée net n'est appliqué à l'amplificateur 16, et il ne se pro duit aucun déplacement du dispositif d'actionnement 17.
Dans le cas contraire, le mouvement du dispositif d'actionnement secondaire 17 accorde la vitesse de changement de la position de tangage de l'engin sur le réglage de l'intégrateur 12, et envoie un signal de réaction à l'entrée de l'amplificateur d'équilibrage 23, afin de provoquer l'entraînement du moteur d'équilibrage 22, qui déplace alors le dispositif de déport 21 dans une direction favorisant le déplace ment initial du manche à balai 20 par le pilote ou s'y opposant, et fournissant ainsi, pour une force donnée exercée par le pilote, un couple de tangage plus ou moins grand de l'hélicoptère,
selon que la vitesse réelle de changement de la position de tangage est inférieure ou supérieure à la vitesse réglée sur l'inté grateur 12.
Après avoir atteint la position désirée, le pilote supprime la force exercée sur le manche à balai 20, ce qui interrompt le signal d'entrée appliqué au dispo sitif d'actionnement primaire 19 par la tringle 29, de sorte que le signal de déport disparaît et que l'inté grateur 12 cesse de fonctionner. L'engin est mainte nant commandé de manière à maintenir sur l'instru ment 6 un signal de sortie constant, égal au signal de l'intégrateur 12, de sorte que la position présente de l'engin est maintenue.
A partir de ce moment le fonc tionnement correspond à celui décrit précédemment pour un vol sans manoeuvre 1 - Pendant une manoeuvre à longue période, la vitesse de changement de position de l'engin est, d'une façon générale, proportionnelle à la force exercée par le pilote sur le manche à balai, et 2 - A la fin de la manoeuvre effectuée selon ce mode de travail, l'engin est maintenu dans sa nouvelle position.
<I>Description détaillée</I> <I>de l'appareil de commande du tangage</I> On décrira maintenant plus en détail l'appareil de commande du tangage en regard de la fig. 2. <I>Instrument 6 de référence de position,</I> <I>intégrateur 12 et dispositifs 13 et 14</I> L'instrument 6 comprend un gyroscope vertical 11 formé par un boitier de rotor gyroscopique 55, qui est couplé mécaniquement au rotor 31 d'un con trôleur à auto-synchronisation 30.
Des variations de la position de tangage de l'engin sont détectées par le boîtier 55 du gyroscope et modifient la position du rotor 31 par rapport au stator 32 du contrôleur 30, qui est connecté au stator d'un contrôleur à auto- synchronisation analogue 36 appartenant à l'intégra teur 12 et dont le rotor 38 est relié à l'entrée d'un démodulateur 41.
Le signal de sortie du démodulateur 41, mesuré par rapport à la terre, est transmis par un conducteur 42 à un condensateur constituant le dispositif 13 et à une résistance constituant le dispositif 14. Le point de jonction entre le condensateur et la résistance est connecté par un conducteur 43 à l'entrée de l'ampli ficateur 16, qui reçoit également le signal de déport transmis par un conducteur 116, à travers une résis tance<B>117,</B> et le signal de réaction transmis par un conducteur 115, à travers une résistance 66.
Le signal de sortie de l'amplificateur 16 est appliqué par des conducteurs 120 et 121 à un moteur générateur de couple 122, appartenant au dispositif d'actionnement secondaire 17. <I>Mécanisme</I> d'actionnement Le moteur générateur de couple 122 est monté de manière à actionner un distributeur 123, qui com mande l'arrivée du fluide en vue d'assurer le dépla cement de la biellette de différentiel 18.
Le fluide est amené à travers un conduit 129, par l'intermédiaire d'une vanne de transfert 130 qui est ouverte par un solénoïde 128 quand un commu tateur 90c déclenchant la commande automatique est fermé, afin de connecter le solénoïde à une batterie 125. De la vanne 130, le fluide traverse un conduit 131 qui aboutit au distributeur 123, et passe égale ment par un conduit 51 aboutissant à un dispositif d'arrêt 49 qui coopère avec la fente 53 d'un plateau rotatif 124 actionné par le fluide, par suite du dépla cement du distributeur 123.
Le déplacement du pla teau 124 est proportionnel à celui du distributeur 123. Etant donné que ledit plateau est relié à la biel- lette 18 par les axes de pivotement 25 et 27, ce mou vement est transféré à la biellette.
Le dispositif d'arrêt ou de verrouillage 49 est en soi connu. Il comprend un poussoir 52 qui coopère avec la fente 53 de limitation de course, afin de limi ter le déplacement angulaire du plateau rotatif 124, en limitant ainsi le mouvement de la biellette de dif férentiel 18 sous l'action du dispositif d'actionnement secondaire 17. Le débattement peut être réglé en modifiant l'écartement entre l'extrémité conique du poussoir 52 et les parois radiales voisines de la fente 53. Le poussoir 52 est solidaire d'un piston 50 et est sollicité vers l'avant par un ressort 57 malgré la résis tance exercée par un liquide sous pression contenu dans le cylindre du dispositif 49.
Le poussoir 52 coopère avec la fente 53 et centre le plateau 124 et la biellette 18,à moins qu'un liquide sous pression ne se trouve dans le cylindre du dispositif 49.
Le mouvement de l'axe de pivotement 27 dépend de la relation entre les déplacements des axes de pivotement 25 et 26 ; il est transmis par une tige 56 à un distributeur primaire 59, qui est relié de façon continue à la source de liquide sous pression par un conduit 58, et qui commande l'arrivée du liquide dans un moteur 60 constituant le dispositif d'action- nement primaire 19 et relié par une timonerie 2.8 avec le mécanisme à plateau oscillant 62 de l'héli coptère.
Le signal de réaction provenant du distributeur 123 est prélevé sur le curseur 46 d'un potentiomètre 47, monté entre les bornes d'une batterie 48 à point milieu mis à la masse, et entraîné par une biellette 45 dans une mesure proportionnelle au mouvement du distributeur 123.
Ce signal de réaction est appliqué non seulement à l'amplificateur 16 à travers la résistance 66, mais aussi, par l'intermédiaire du contact 15b de l'inter rupteur 15,à un conducteur 92 qui, lorsque le dis positif de commande automatique de vol est en ser vice et que le commutateur 90 se trouve dans sa position de travail, est connecté par un conducteur 91 à l'entrée du servo-dispositif d'équilibrage 10.
Quand le dispositif de commande automatique de vol n'est pas en service et que le commutateur 90 se trouve dans sa position de repos, le contact 90b applique le signal de réaction, par les conducteurs 67 et 72, à l'entrée d'un modulateur 73, qui appartient à l'intégrateur 12 et qui est connecté par un conduc teur 74 à l'entrée d'un amplificateur-intégrateur 75. L'autre connexion 76 de la sortie du modulateur 73 aboutit à un enroulement de commande 78 d'un groupe moteur-génératrice 80, dont l'arbre entraîne le rotor 38 du contrôleur 36. Ainsi, les signaux engendrés dans l'enroulement 78 et dans le modula teur 73 sont additionnés avant d'être appliqués à l'entrée de l'amplificateur 75.
Le signal de sortie de l'amplificateur 75 est transmis par les conducteurs 81 et 82 à l'enroulement inducteur de commande 83 du groupe moteur-génératrice 80, qui comporte éga lement un enroulement d'excitation fixe 84 prévu sur le moteur, et un enroulement d'excitation 85 associé à la génératrice. La position prise par le rotor 38 est ainsi fonction de l'intégrale du signal de réaction pro venant du dispositif d'actionnement secondaire 17.
<I>Dispositif de déport 21</I> Quand le dispositif de commande automatique est en service et que le commutateur 90 se trouve dans sa position de travail, le contact 90b connecte le modulateur 73, par le conducteur 72,à un autre con ducteur 118 qui est mis en circuit quand on appuie sur le bouton d'équilibrage 96 prévu sur le manche à balai 20, par l'intermédiaire du contact 24a et par un conducteur 99 aboutissant au curseur d'un poten tiomètre de sortie du dispositif de déport 21. Quand le bouton d'équilibrage 96 n'est pas enfoncé, le signal de déport transmis par le conducteur 99 est appliqué, à travers le contact 24a, à l'amplificateur 16.
Quand le dispositif de commande automatique n'est pas en service et qu'on appuie sur le bouton d'équilibrage 96, le signal de déport est appliqué à l'amplificateur d'équilibrage 23.
Le dispositif de déport comprend un carter 100, qui est relié par une tringle 105 à un axe 104 porté par le manche à balai 20. Un piston 108 est centré dans le carter 100 par des ressorts 106 et 107 ; il porte le curseur 102 d'un potentiomètre 101 relié à ce carter 100, de sorte que le signal de déport qui apparaît sur le curseur 102 est proportionnel au déplacement du piston 108 par rapport à sa position médiane.
Le piston 108 peut être entraîné par l'intermé diaire d'un arbre 109, d'une vis-mère 86 et d'un train d'engrenages 87, à partir du moteur d'équilibrage 22.
Ainsi, le manche à balai 20 est retenu élastique- ment dans une position qui est déterminée par le piston 108, mais il peut être déplacé malgré la force exercée par le ressort 106 ou 107, pour être écarté de cette position. La course admise par les ressorts 106 et 107 est égale au double du déplacement nor mal du manche à balai qui est nécessaire pour ame ner le plateau oscillant d'une position de butée dans un sens à une position de butée dans l'autre sens.
Par ailleurs, le déplacement du moteur d'équilibrage 22 est limité à une amplitude ne dépassant pas le dépla cement normal du plateau oscillant. Ainsi le pilote peut, en surmontant les forces de retenue exercées par les ressorts 106 et 107, amener le plateau oscil lant à une position quelconque, quelle que soit la position instantanée du moteur d'équilibrage. Quand l'un des ressorts est comprimé, un commutateur 103 s'ouvre pour isoler l'enroulement de fermeture de l'interrupteur 15.
Toutefois, quand on enfonce le bou ton d'équilibrage 96, le commutateur 103 est court- circuité afin d'exciter cet enroulement de fermeture. Servo-dispositif <I>d'équilibrage 10:</I> Le moteur d'équilibrage 22 est du type à action- nement linéaire ; il est constitué par un moteur à courant continu réversible, à aimantation permanente.
L'amplificateur d'équilibrage 23 est un amplificateur non linéaire du type à contacteur, mais peut être constitué par un amplificateur proportionnel, par exemple du type à tubes à vide ou du type magné tique.
On décrira maintenant le fonctionnement de l'ap pareil de commande de vol que montre la fig. 2. Fonctionnement 1 <I>Dispositif de commande automatique</I> <I>au repos -</I> Manceuvres <I>de vol normales</I> Quand le dispositif de pilotage automatique est au repos, le commutateur 90 se trouve dans sa posi tion ouverte, l'interrupteur 15 est fermé, et le com mutateur 24 est désexcité comme montré.
Dans ces conditions, aucune pression hydraulique n'est appli quée au cylindre du dispositif de verrouillage 49. Le poussoir 52 est donc repoussé dans la fente- 53 du plateau rotatif 124 par le ressort 57, ce qui assure ainsi le blocage de l'axe de pivotement 25 de la biel- lette de différentiel 18. Comme l'extrémité supérieure de la biellette 18 est fixe, le seul mouvement d'entrée restant est celui qui est appliqué: à la main par le pilote par l'intermédiaire du manche à balai 20.
Le pilote conserve ainsi la commande du plateau oscillant ; il ressent donc l'effet de la force de centrage des res sorts<B>106</B> et 107 chaque fois qu'il écarte le manche à balai de la position neutre.
Pendant la manoeuvre de l'hélicoptère selon ce mode de travail, toute variation de position provoque l'application d'un signal de position, à travers l'ampli ficateur 16, au moteur générateur de couple 122 du dispositif d'actionnement secondaire 17, afin de déplacer le distributeur 123. Le signal de réaction provenant du potentiomètre 47 provoque alors un rééquilibrage temporaire de l'amplificateur. Ce signal est en même temps appliqué à l'entrée du modula teur 73. Ainsi, le rotor 38 du contrôleur synchrone 36 est ramené à une position réduisant le signal d'en trée initial de l'amplificateur.
Il se produit de la sorte un rééquilibrage du signal de position gyroscopique qui tend par suite à donner la certitude qu'aucune variation transitoire décelable ne se présente quand le dispositif de commande automatique est mis en ser vice à un moment quelconque pendant le vol. Un autre but de cet agencement est de donner la certi tude que le distributeur 123 va être sensiblement cen tré pour toutes les conditions de vol avec commande manuelle.
On parvient à ce résultat étant donné que tout signal détecté par le potentiomètre 47 provoque un effet de correction immédiat à travers l'intégrateur 12, de sorte que l'amplificateur 16 émet ainsi un signal qui centre de nouveau le distributeur 123. Le servo-dispositif d'équilibrage 10 est absolument sans effet quand ces conditions se présentent.
<I>Rappel à une position d'équilibre</I> Comme indiqué précédemment, la seule com mande d'entrée appliquée au dispositif d'actionne- ment primaire 19 est le déplacement fourni par le pilote. Pour obtenir le rappel à une position d'équi libre, le pilote appuie sur le bouton 96 porté par le manche à balai 20, ce qui actionne le commutateur 24 pour appliquer le signal de déport au servo-dispo- sitif d'équilibrage 10.
Il exerce également une force sur le manche à balai, dans le sens correspondant au rétablissement de l'équilibre désiré. De cette façon, l'un des ressorts 106, 107 est comprimé et engendre un signal de déport, obtenu sur le curseur 102 du potentiomètre 101, de sorte que le moteur d'équili brage tourne de manière à ramener le piston 108 et le curseur 102 dans leur position initiale.
2 <I>Dispositif de</I> commande <I>automatique</I> <I>en service - Vol sans</I> manceuvres Pendant la commande manuelle de l'engin, le pilote peut, à un moment quelconque, assurer la mise en service du dispositif de commande automatique, en amenant le commutateur 90 d'une position de repos à une position de travail. Dans cette condition de mise en service, l'interrupteur 15 est fermé et le commutateur 24 est désexcité, comme représenté.
Lors d'un vol avec commande manuelle, l'intégrateur 12 est asservi à la position détectée par le gyroscope 11, de sorte que l'engin est maintenu, lorsqu'il passe en commande automatique, dans la position qu'il occupait juste avant la mise en service du dispositif de commande de vol automatique.
Un déport quelconque par rapport à cette posi tion est détecté par le boîtier 55 du rotor du gyro scope 11 et modifie l'alignement entre le rotor 31 et le stator 32 du contrôleur 30, de sorte qu'un signal de sortie apparaît sur le conducteur 40 aboutissant au rotor 38 du contrôleur 36 de l'intégrateur 12 et con necté au démodulateur 41, et que ce signal de sortie se manifeste sous la forme d'une tension équivalente en courant continu sur le conducteur 42 aboutissant au condensateur 13 et à la résistance 14.
Ce signal, amplifié dans l'amplificateur 16, agit par l'intermé diaire du moteur générateur de couple 122 pour actionner le distributeur 123 en provoquant ainsi un déplacement angulaire équivalent du plateau rotatif 124 qui, en agissant par l'intermédiaire de la biel- lette 18, transmet un déplacement équivalent à la timonerie d'entrée 56 aboutissant au distributeur pri maire 59. Par suite de l'action du dispositif moteur primaire 19, le mouvement est transmis au méca nisme 62 à plateau oscillant, et l'engin est ainsi ramené à sa position précédente.
Dès que le distributeur 123 est écarté de sa posi tion médiane, un signal de réaction électrique engen dré sur le curseur 46 du potentiomètre 47 est trans mis par la résistance 66 à l'entrée de l'amplificateur 16. La polarité de ce signal de réaction est telle qu'il s'oppose au signal de changement de position initiale, en réduisant ainsi le signal de sortie de l'amplifica teur. En l'absence de tout signal de réaction, même une faible modification de la position de l'engin pour rait provoquer un déplacement notable du distribu teur, ce qui fournirait à son tour une correction trop élevée pour ce faible changement de position.
Quand l'engin revient à sa position initiale, le signal de sortie du démodulateur 41 disparaît et la tension constante appliquée sur le conducteur 115 est le seul signal d'entrée demeurant appliqué à l'am plificateur 16. Le signal de sortie de l'amplificateur 16 va par suite provoquer, par l'intermédiaire du moteur générateur de couple 122, un nouveau cen trage du distributeur 123, jusqu'à ce que le signal appliqué au conducteur<B>115</B> revienne à une valeur nulle.
Si toutefois le changement de position est de nature persistante, et 's'il est dû, par exemple, à un déplacement du centre de gravité de l'engin, une nou velle position du plateau oscillant peut être requise de façon permanente pour maintenir l'hélicoptère à sa position initiale. Dans ces conditions, le signal engendré sur le conducteur 115 persiste pendant un laps de temps notable. Ce signal est appliqué, par le conducteur 68, à l'amplificateur d'équilibrage 23, afin de provoquer le fonctionnement du moteur d'équili brage 22.
Le servo-dispositif d'équilibrage 10 agissant par l'intermédiaire du dispositif de déport 21 déplace le manche à balai 20 dans un sens produisant un signal de sortie du dispositif d'actionnement secon daire 17 qui provoque un déplacement de la biellette 18, de sorte que le plateau oscillant est déplacé de manière à corriger d'une façon légèrement excéden taire le changement de position de l'engin.
Etant donné que cette condition est détectée par le gyros cope 11, le signal de sortie du démodulateur 41 diminue, et il en résulte une réduction du déplace ment du distributeur 123. Enfin, quand une nouvelle position est atteinte par le plateau oscillant, en fonc tion de la position du manche à balai 20, le distribu teur 123 et le plateau rotatif 124 sont à nouveau cen trés et la tension de réaction disparaît, ce qui arrête le servo-dispositif d'équilibrage 10.
Manceuvre <I>à courte période</I> Quand l'engin est commandé en vol automatique comme décrit précédemment, il se peut que le pilote désire effectuer une manoeuvre à courte période, par exemple pour redresser son engin afin d'éviter un obstacle. Il peut parvenir à ce résultat en exerçant une traction vers l'arrière sur le manche à balai 20, afin de provoquer un fonctionnement immédiat du dispositif d'actionnement primaire 19 et du méca nisme à plateau oscillant.
En déplaçant le manche à balai 20, le pilote comprime l'un des ressorts 106, 107 du dispositif de déport 21, afin d'engendrer un signal ; il actionne ainsi également le commutateur 103 pour ouvrir l'interrupteur 15. Le signal de déport est ainsi appliqué à l'entrée de l'amplificateur 16.
Celui-ci reçoit également, par l'intermédiaire du condensateur 13, un signal d'entrée qui est propor tionnel à la vitesse de variation de la position de l'en gin, et il fournit un signal de sortie proportionnel à la différence entre le signal de déport et le signal de vitesse de variation de la position. Ce signal de sortie agit, par l'intermédiaire du dispositif d'actionnement secondaire 17, sur le dispositif d'actionnement pri maire 19 et sur le mécanisme à plateau oscillant,
afin de modifier la vitesse de variation de la position de l'engin, jusqu'à ce que le signal de vitesse soit égal et opposé au signal de déport appliqué à l'entrée de l'amplificateur 16. Etant donné que le contact 15b est ouvert, le déplacement résultant du dispositif d'actionnement secondaire est empêché de déclen cher le servo-dispositif d'équilibrage 10, de sorte que, après la commande appliquée au manche à balai 20 et son retour à sa position initiale, les ressorts par viennent à un état d'équilibre et la position initiale de l'engin est rétablie.
Man#uvre <I>à longue période</I> Pour obtenir un changement de position à longue période alors que le dispositif de commande automa tique est en service, le pilote appuie sur le bouton d'équilibrage 96 porté par le manche à balai 20, et déplace simultanément le manche à balai dans le sens provoquant le changement de position désiré. Quand le bouton 96 est enfoncé, le commutateur 24 est actionné et le commutateur 103 est court-circuité, ce qui permet à l'interrupteur 15 de demeurer dans la position fermée représentée, quel que soit le mouve ment du dispositif de déport.
Le signal de déport est appliqué maintenant au modulateur 73, et l'on obtient à partir de l'amplificateur 75 un signal de sortie qui provoque la rotation du groupe moteur-génératrice, afin que le signal de sortie de la génératrice apparais sant sur l'enroulement 78 soit égal et opposé au signal de sortie du modulateur 73.
Le rotor 38 du contrôleur à auto-synchronisation 36 est également entraîné en rotation à une vitesse qui est proportion nelle au signal de sortie de la génératrice, et l'on obtient une vitesse de changement de position qui est proportionnelle au décalage du piston 108 et à la force exercée par le pilote sur le dispositif de déport. Si l'engin ne se déplace pas à la même vitesse, le signal d'erreur résultant est appliqué à l'amplifica teur 16, ce qui provoque le fonctionnement du dispo sitif d'actionnement secondaire 17,
pour l'amener à une vitesse de changement de position accôrdée sur celle qui correspond à la force exercée par le pilote. Le déplacement requis du dispositif d'actionnement secondaire correspondant à cette manoeuvre est détecté par le potentiomètre 47, et le signal de réaction résultant est appliqué à l'amplificateur d'équilibrage 23, pour actionner le moteur d'équili brage 22.
Si la vitesse de variation de la position de l'engin est supérieure à celle qui est déterminée par l'intégrateur 12, le servo-dispositif d'équilibrage 10 fonctionne de manière à augmenter la force exercée par le pilote pour une position donnée du manche à balai. Pour maintenir un niveau de force donné, le pilote va par suite avoir tendance à recentrer le man che à balai 20, ce qui réduit la commande d'entrée manuelle appliquée au dispositif d'actionnement pri maire 19 et par suite la vitesse de changement de position.
Si la vitesse de changement de position initiale est inférieure à celle déterminée par l'intégrateur 12, le signal de réaction résultant provoque le fonction nement du servo-dispositif d'équilibrage 10, ce qui réduit la force exercée par le pilote pour une position donnée du manche à balai.
Si le pilote continue d'exercer la même force, il écarte encore le manche à balai de sa position cen trée, ce qui fournit une plus grande vitesse de chan gement de position pour l'engin.
On a représenté sur la fig. 3 une variante de l'ap pareil de commande de tangage décrit ci-avant. Dans cette variante, un commutateur à manette 132 a été substitué au bouton d'équilibrage 96. Le commuta teur 132 est constitué par un contacteur à quatre positions à effet momentané, qui peut être déplacé par le pilote vers la gauche, vers la droite, vers l'avant ou vers l'arrière. On a simplement représenté sur la fig. 3 le circuit électrique associé à un axe de dépla cement, c'est-à-dire au déplacement antéropostérieur.
Le déplacement vers l'avant ou vers l'arrière du com mutateur 132 provoque la connexion du contact 132a au pôle positif ou négatif d'une batterie 138 et, par suite, à un conducteur 139 aboutissant au conducteur 118.
Le commutateur 103 est court-circuité par un contact 132b chaque fois que le commutateur 132 est écarté de sa position neutre.
Le fonctionnement de cette variante comportant le commutateur 132 est analogue à celui de l'appareil équipé d'un bouton d'équilibrage et décrit précédem ment. Pour amener l'engin à la main à une position d'équilibre, il faut toutefois déplacer le commutateur 132 dans la direction correspondant à l'équilibre désiré. Ainsi, par exemple, pour incliner l'avant de l'hélicoptère vers le bas, le commutateur 132 est déplacé vers l'avant, de sorte que le pôle positif de la batterie<B>138</B> est connecté à l'amplificateur d'équi librage 23.
Il en résulte un déplacement du moteur d'équilibrage 22 qui, par l'intermédiaire du dispositif de déport 21, déplace le manche à balai vers l'avant et communique un déplacement correspondant au plateau oscillant. Le moteur d'équilibrage 22 agit tou jours à la même vitesse puisqu'un potentiel constant est seul disponible à l'entrée de l'amplificateur d'équi librage 23. Un avantage de ce montage réside dans le fait que le pilote s'habitue à la vitesse d'équilibrage obtenue, et détermine aisément l'intervalle de temps . pendant lequel il doit déplacer le bouton pour obtenir un certain degré d'équilibrage.
Une variante de fonc tionnement permettant l'obtention d'une position d'équilibre au cours d'un vol selon un mode manuel consiste à déplacer le manche à balai malgré la force exercée par les ressorts du dispositif de déport, jus qu'à l'obtention de la position désirée, le commuta teur 132 étant ensuite déplacé jusqu'à ce qu'une force nulle soit ressentie sur le manche à balai. A ce moment, l'hélicoptère est équilibré dans la position désirée.
La présence du commutateur 132 modifie égale ment la manoeuvre à longue période au cours d'un vol automatique. Selon ce mode de travail, la tension se manifestant -sur le conducteur 139 est appliquée au modulateur 73 et provoque le fonctionnement du groupe moteur-génératrice 80. Pour obtenir une variation relativement faible, dans le cas d'une varia tion de position de vol à longue période, il suffit de déplacer le commutateur 132 dans la direction dési rée, de telle sorte que l'intégrateur 12 modifie la réfé rence gyroscopique à une vitesse donnée constante.
Quand l'hélicoptère se rapproche de la position dési rée, le pilote lâche le commutateur 132, l'intégrateur s'arrête et l'hélicoptère est stabilisé dans la position correspondant à la nouvelle position de l'intégrateur. Le signal de réaction engendré au cours de cette man#uvre agit sur le dispositif d'équilibrage et le manche à balai 20 est amené automatiquement à la position requise pour conserver la nouvelle position de l'hélicoptère.
Suivant une variante, le manche à balai 20 peut être déplacé le premier jusqu'à ce que l'hélicoptère se trouve dans la position désirée, puis le commutateur 132 peut être actionné jusqu'à ce que les forces agissant sur le manche à balai soient sup- primées. L'hélicoptère est alors équilibré dans sa nou velle position de vol.