FR2498253A1 - Systeme de commande de l'helice d'un turbopropulseur - Google Patents

Abstract

CE SYSTEME DE COMMANDE COMPORTE UN MOTEUR RELIE PAR DES CANAUX HYDRAULIQUES 14, 15, 16 A L'HELICE I, ET UN REGULATEUR DE VITESSE DE ROTATION CONSTANTE 17 COMPORTANT DES DISTRIBUTEURS 21, 48, 34 ET DES VANNES DE COMMANDE 24, 36, 75. LE DISTRIBUTEUR 21 MET EN COMMUNICATION LA CONDUITE DE LIQUIDE A HAUTE PRESSION 27 AVEC L'HELICE I LORS DE L'AUGMENTATION DE SON PAS, EST RELIE, PAR UN CANAL 23, A LA VANNE DE COMMANDE 24 QUI EST MISE EN COMMUNICATION AVEC LE MESUREUR 94 DE POUSSEE INVERSE DE L'HELICE I. LE DISTRIBUTEUR 34, RELIE L'HELICE I A LA CONDUITE DE VIDANGE 45 MISE EN COMMUNICATION AVEC LE MESUREUR DE COUPLE MOTEUR 82 DU MOTEUR. LE TROISIEME DISTRIBUTEUR 48 RELIE LA CONDUITE DE HAUTE PRESSION 27 A L'HELICE I LORS DE L'AUGMENTATION DE SON PAS. LA TROISIEME VANNE DE COMMANDE 75 EST MISE EN COMMUNICATION AVEC LA PREMIERE 24. L'INVENTION PEUT ETRE APPLIQUEE DANS LES SYSTEMES DE COMMANDE D'UNE HELICE HYDROMECANIQUE I A PAS VARIABLE DE TYPE A PISTON, SUR UN AVION MUNI DE DISPOSITIFS PREVENANT AUTOMATIQUEMENT L'AUGMENTATION DE LA POUSSEE INVERSE AU-DESSUS DE LA VALEUR ADMISSIBLE PENDANT LE VOL.

Description

L'invention concerne les hélices automatiques et a notamment pour objet les systèmes de commande de l'hélice d'un turbopropulseur.

La présente invention peut être appliquée dans les sys thèmes de commande de l'hélice hydromécanique à pas variable, du type å piston, d'un groupe motopropulseur d'avion muni de dispositifs qui préviennent, automatiquement, pendant le vol, l'augmentation de la poussée inverse de l'hélice au-dessus d'une valeur admissible.

I1 est connu de munir une hélice d'un régulateur de maintien constant de sa vitesse de rotation.

Le système de commande de l'hélice, qui prévient automatiquement l'augmentation de la poussée inverse de l'hélice, au-dessus de la valeur requise, comporte une hélice à pas variable, un régulateur de maintien constant de la vitesse de rotation de l'hélice avec un dispositif automatique de mise en drapeau au moment où la poussée inverse atteint une valeur imposée, un mesureur de poussée inverse, muni d'un dispositif de variation de la valeur de la pression du liquide moteur pour la valeur imposée de la poussée inverse, un organe de blocage du dispositif automatique de mise en drapeau en fonction de la poussée inverse d'après la position du levier de commande du moteur et une pompe pourvue d'une commande élec- trique.

Le système de commande concerne une hélice à pas variable de type Q piston réalisée selon un schéma d'action inverse.

Le moyeu de l'hélice est relié rigidement à l'arbre du réducteur du moteur. Sur le moyeu, est fixé un cylindre à l'intérieur duquel est logé un piston délimitant une enceinte de grand pas reliée au régulateur de vitesse de rotation constante par un canal hydraulique et par l'intermédiaire d'un organe de blocage du pas.

En effectuant son mouvement de va-et-vient, le piston provoque la rotation d'un bottier relié rigidement S la pale de l'hélice, par l'intermédiaire d'un ensemble bielle-manivelle.

L' organe de blocage du pas comporte une soupape disposée a' l'intérieur dtne conduite d'huile dans laquelle se déplace un piston. La soupape est commandée par l'arrivée du liquide moteur à travers le canal de blocage du pas.

Le régulateur de vitesse de rotation constante actionné à partir du réducteur du moteur comprend les éléments suivants : une pompe & huile servant â alimenter l'hélice en liquide moteur à travers un organe tachymFtrique distributeur d'huile, un dispositif automatique de mise en drapeau ainsi que des vannes commandant ltécoulement du liquide moteur- dans des canaux conduisant au piston, délimitant l'enceinte de grand pas et une enceinte de petit pas, et dans les canaux du dispositif de blocage du pas.

Le dispositif automatique de mise en drapeau d'apurés la poussée inverse est réalisé sous la forme d'une vanne a ressort mise en communication par des canaux et des conduites extérieures avec le mesureur de de poussée inverse, avec l'organe de blocage du dispositif automatique de mise en drapeau ainsi qu'avec un interrupteur qui émet un signal de mise en action de la pompe et d'arrêt du moteur lors de l'interruption de l'alimentation en combustible.

Le mesureur de poussée inverse est un dispositif disposé dans le réducteur du moteur qui, au moment où la poussée inverse de l'hélice atteint la valeur prescrite, réduit jusqu'S zéro la pression du liquide moteur dans la conduite allant au régulateur de vitesse constante, par l'intermédiaire d'un dispositif de vannes.

L'organe de blocage du dispositif automatique de mise en drapeau d'après la poussée inverse est réalisé sous la forme d'une vanne a' ressort qui prend, pendant son fonctionnement, deux positions.

A tous les régimes de fonctionnement du moteur, lorsque le levier de commande du moteur prend une position située en tre les positions de régime de ralenti en vol et de régime de décollage, l'organe automatique de mise en drapeau se trouve en un état "prêt" à l'action dès que la poussée inverse s'ap- prochera de la valeur prescrite.

Quand on transfère le levier de commande dans la position correspondant au régime de ralenti en vol, au-delà de cette position, jusqu'au régime de ralenti à terre, l'organe de blocage prend son autre position extrême dans laquelle le dispositif automatique de mise en drapeau a quitté son état prêt à l'action.

La pompe avec son entratnement électrique est une source autonome qui refoule le liquide moteur sous une pression élevée vers l'hélice aérienne à partir d'un réservoir de secours.

L'entratnement électrique est alimenté par le réseau électrique de l'avion.

La poussée inverse, d'une valeur prescrite, da l'hélice provoque le déplacement de l'arbre d'entratnement de l'hélice, avec l'hélice, dans la direction inverse & la direction du vol. Dans ce cas, la pression du liquide moteur dans la conduite, reliant le mesureur de poussée inverse au régulateur, décroft jusque zéro.

Dans le dispositif automatique de mise en drapeau, la vanne à ressort est poussée par le ressort dans une autre position extrême dans laquelle la pression de commande du liquide moteur déplace une autre vanne, disposée sur le canal de grand pas. En conséquence, le liquide moteur s'écoule sous pression élevée de la pompe du régulateur â l'enceinte de grand pas de l'hélice, en passant par l'organe de blocage du pas.

Sous l'action d'une pression élevée agissant dans l'enceinte de grand pas, le piston de l'hélice se déplace et fait tourner, par l'intermédiaire de l'ensemble bielle-manivelle, les pales de l'hélice jusque dans la position de mise en drapeau.

Simultanément avec le processus décrit, les contacts du moteur électrique de la pompe auxiliaire et du relais d'interruption de l'alimentation en combustible dans le moteur,se ferment.

La pompe auxiliaire refoule le courant de liquide, arrivant du réservoir de secours, dans le régulateur de vitesse constante où sont réunis deux courants (le courant de la pompe du régulateur et le courant de la pompe auxiliaire) qui parviennent ensuite dans le canal de grand pas.

Au fur et à mesure que les pales de l'hélice se tournent vers la position de mise en drapeau, l'hélice ralentit sa rotation jusqu'S l'arret total. Dans ce cas, l'efficacité de la pompe du régulateur diminue et c'est seulement la pompe auxiliaire qui ramène l'hélice jusqu'a' la butée, dans la position de mise en drapeau.

L'organe de blocage du dispositif automatique de mise en drapeau est destiné à faire sortir ce dispositif automatique de mise en drapeau de l'état preAt â l'action lors du déplacement du levier de commande du moteur de la position de régime de ralenti à terre jusque dans la position de régime de ralenti en vol.

Il faut le prévoir car à la descente de l'avion et A son atterrissage, surtout, aux basses températures de l'air, ainsi qu'aux régimes de ralenti en vol et au-dessous de ce lui-ci, la poussée inverse peut atteindre la valeur prescrite et provoquer la mise en action du dispositif automatique de mise en drapeau.

Pourtant, en utilisation on admet que la poussée inverse atteint la valeur prescrite alors que tous les élé- ments du système de commande, y compris le moteur, fonction- nent normalement.

En outre, lorsque le dispositif automatique de mise en drapeau est en action, s'il se produit une panne dans le sys tème de commande, par exemple, en cas d'arrêt du moteur conduisant & l'accroissement de la poussée inverse de l'hélice, cette dernière peut augmenter jusqu'a' la valeur supérieure à la limite admissible et rendre difficile la commande de l'avion,
Dans le système de commande de l'hélice, par suite de la nécessité de bloquer, autrement dit, de mettre hors d'action, le dispositif automatique de mise en drapeau aux régimes correspondant at régime de ralenti en vol et aux régimes inférieurs, on n'a pas prévu de protection automatique contre la poussée inverse aux régimes de vol d'atterrissage.

Lors du transfert du levier de commande du moteur, lors de la descente et de l'atterrissage de l'avion, à la position des régimes de ralenti à terre, la poussée inverse peut dépasser la valeur admissible.

Si à ce moment le pilote augmente la puissance des moteurs après avoir placé le levier de commande du moteur dans la position de régime de ralenti en vol, le dispositif automatique de mise en drapeau se met en état prêt à l'action, quoique la poussée inverse réelle agissante soit supérieure à la valeur admissible, ce qui aboutit à la mise en action du dispositif de mise en drapeau et à l'arrêt de tous les moteurs.

Cette situation est inadmissible à l'approche de l'avion de l'atterrissage.

On connut un système de commande de l'hélice aérienne
De-Havilland sur le moteur Rolls-Royse "rHke" (cf.par exemple, le brevet d'invention des Etats-Unis d'Amérique n02 992 687).

Le système est muni d'une protection contre la croissance de la poussée inverse de l'hélice réalisée sous la forme de butées mécaniques de mise de l'hélice en drapeau montées dans le moyeu de l'hélice, le pas de l'hélice augmentant lors de la diminution du couple moteur du moteur, et d'un système de blocage de la valeur de l'angle de positionnement des pales pour différentes positions du levier de commande du moteur (commande bêta). Il y a aussi un système de blocage automatique de l'hélice lors de l'augmentation de sa vitesse jusque la valeur prescrite.

Le système de commande de l'hélice aérienne comporte un système de protection contre un endommagement soudain de l'hé- lice, du moteur et du mécanisme de commande qu'on a assez bien vérifié. Cependants on llta pas prévu dans celui-ci le blocage de 11 hélice à tous les régimes de vol au moment de l'apparition d'une poussée inverse atteignant une valeur prescrite.

Le système de commande en question n'est pas muni d'un mesureur de poussée inverse ce qui ne permet pas d'augmenter le pas de l'hélice pour une valeur prescrite de la poussée inverse.

L'augmentation du pas de l'hélice n'a lieu qutà la suite de la diminution de la valeur du couple moteur.

Aux régimes d'atterrissage, la commande bêta entre en jeu mais elle nécessite de prévoir une réaction rigide entre la position des pales d'hélice et le régulateur de vitesse de rotation constante.

On connut un autre système de commande de l'hélice (décrit dans le certificat d'auteur de 1'URSS nO 292 853).

Ce système de commande de l'hélice comporte une hélice du type à piston et ensemble bielle-manivelle poux la variation de son pas. Un cylindre est rendu solidaire du moyeu de l'hélice et abrite un piston délimitant une enceinte de grand pas et une enceinte de petit pas reliées hydrauliquement au régulateur de vitesse de rotation constante.

Le piston se déplace le long dune conduite d'huile et est relié rigidement au mécanisme de variation du pas de l'hé- lice.

A l'intérieur de la conduite d'huile est placé un dispositif de blocage des pales lors de la diminution du pas de l'hélice, qui est constitué par une soupape, un plongeur et un ressort.

Un canal du blocage du pas va du régulateur de vitesse de rotation constante au plongeur du dispositif de blocage.

Le régulateur de vitesse de rotation constante comporte des vannes de distribution et de commande reliées entre elles par des canaux hydrauliques.

Une soupape de type différentiel est reliée hydrauliquement par une conduite de liquide & haute pression au régulateur et par une autre conduite à la soupape de blocage qui est disposée dans le bloc-pompe de carburant.

La soupape de blocage possède une liaison rigide tangente, réalisée par l'intermédiaire d'une came, avec le levier de commande du moteur.

Dans la soupape de type différentiel, sont pratiqués deux orifices s'entrecroisant, dont l'un est relié, par une conduite, à la soupape de blocage tandis que le deuxième est mis en communication, à l'aide d'un gicleur, avec la conduite à haute pression du régulateur.

Dans le régulateur, une vanne de commande servant à mettre l'hélice dans la position en drapeau, est reliée hydrauliquement par un canal à un organe tachymétrique du bloc-pompe de carburant. La pression de liquide dans ce canal est maintenue proportionnelle au carré de la vitesse de rotation du moteur. De plus, la soupape de la mise de l'hélice en position de drapeau est reliée hydrauliquement å un interrupteur du moteur électrique d'une pompe auxiliaire disposé sur le régulateur.

Dans le régulateur, est également montée une soupape servant à augmenter le pas de l'hélice et reliée hydrauliquement, par une conduite, au mesureur de poussée inverse de l'hélice.

Une conduite par laquelle coule du liquide sous pression arrivant du mesureur de couple moteur, disposé sur le moteur, est raccordée à la soupape de blocage de l'hélice montée sur le régulateur.

Au démarrage du moteur, la soupape de type différentiel se trouve dans la position de départ sous l'action du ressort.

Dans cette position, tous les moyens de protection tels que blocage du pas et mise de l'hélice en drapeau sont mis au re pos et bloqués.

Après que le moteur a été lancé on augmente sa puissance en déplaçant le levier de commande du moteur.

Ce levier transfère mécaniquement la soupape de blocage dans son autre position extrême dans laquelle la pression crott dans le secteur de la conduite situé entre la soupape de type différentiel et la soupape de blocage.

En conséquence, la soupape de type différentiel se place dans son autre position extrême dans laquelle elle est séparée hydrauliquement de la soupape de blocage, et reste dans cette position sous l'action de la pression élevée de liquide dans le régulateur, quelles que soient les positions du levier de commande du moteur et de la soupape de blocage.

La diminution de la valeur du couple moteur provoque la diminution de la pression du liquide dans le secteur de la conduite situé entre le mesureur de couple moteur du moteur et la soupape de blocage qui se place dans son autre position extrême en provoquant le blocage de l'hélice
Si, après le blocage de 11 hélice, la poussée inverse croit jusque la valeur prescrite la pression du liquide dans la conduite disposée entre la soupape d'augmentation du pas de l'hélice et le mesureur de poussée inverse décrott. En conséquence, le pas augmente.

Dans ce cas, quand la vitesse de rotation du moteur a diminué jusque la valeur prescrite nmin la pression du liquide dans la conduite disposee entre l'organe tachymétrique et la soupape de mise de l'hélice en position de drapeau, décroit.

La pression du liquide croit dans le canal reliant la -soupape, destinée à mettre hélice en drapeau, et l'interrupteur de fin de course et provoque la fermeture des contacts et l'enclenchement de la pompe auxiliaire.

L'hélice se met en position de drapeau.

Dans le système connu de commande de l'hélice, l'augmentation du pas de l'hélice en fonction du signal arrivé du me sureur de poussée inverse, provoque une grande consommation de liquides pendant un court délai, qui aboutit à une brève chute de pression de liquide dans le régulateur. La soupape de type différentiel revient alors dans sa position de départ, sous l'action du ressort, en mettant en repos tous les moyens de protection. L'hélice se trouve alors débloquée et la poussée inverse croit de 3 à 4 fois en comparaison avec la valeur prescrite.

Quand le moteur a été arrêté aux régimes au-dessus du régime de ralenti en vol, il est impossible de le démarrer pendant le vol, à la première tentative.

En cas de panne de la pompe auxiliaire ou du réseau électrique allant à celle-ci, il est impossible de mettre automatiquement l'hélice dans la position en drapeau lors de la diminution de la vitesse de rotation jusqu'a' nmin.

On s'est donc proposé de mettre au point un système de commande de l'hélice d'un turbopropulseur dont le schéma de réalisation du régulateur de vitesse de rotation constante permette d'améliorer la sécurité de vol d'un avion équipé d'un groupe motopropulseur à hélice, grâce à une protection, à tous les régimes de vol de l'avion, contre l'augmentation de la poussée inverse de l'hélice au-dessus de la valeur prescrite en cas de panne du système de commande de l'hélice suivie de la diminution du pas de l'hélice.

Le problème posé est résolu à l'aide d'un système de commande de l'hélice aérienne d'un turbopropulseur comportant une hélice possédant un mécanisme de variation de son pas et un dispositif de blocage des pa-les lors de la diminution de ce pas, un moteur relié mécaniquement et par des canaux hydrauliques à l'hélice, un régulateur de vitesse de rotation constante comportant plusieurs distributeurs, dont un premier est relié à un canal hydraulique correspondant, reliant le moteur à l'hélice et est destiné à réaliser la liaison des conduites de liquide à haute pression du régulateur de vitesse de rotation constante avec l'hélice lors de l'augmentation de son pas, un deuxième est mis en communication avec un canal hydraulique correspondant reliant le moteur à hélice et est destiné à mettre cette dernière en communication avec une conduite de vidange dans le carter du moteur lors du blocage des pales de l'hélice, et un troisième est relié a un canal hydraulique correspondant reliant le moteur & l'hélice et est destiné à mettre la conduite de liquide à haute pression du régulateur de vitesse de rotation constante de lthé- lice en communication avec cette dernière lors de la diminution de son pas, et, en plus, ce régulateur de vitesse de rotation constante étant relié hydrauliquement à la pompe & BR< huile assurant la mise des pales de l'hélice en drapeau, à un mesureur de couple moteur du.moteur et à un mesureur de poussée inverse de hélice, installés sur le moteur. Selon l'invention, le régulateur de vitesse de rotation constante de l'hélice est muni des vannes de commande, dont la première est reliée par des canaux hydrauliques au premier distributeur et au mesureur de poussée inverse de l'hélice, la deuxième est mise en communication par des canaux hydrauliques avec le deuxième distributeur et le mesureur de couple moteur, et la troisième est reliée hydrauliquement à la première vanne de commande et au mesureur de la poussée inverse.

Dans le but d'assurer, lors du démarrage du moteur, le blocage de la vanne de commande, reliée au deuxième distributeur et au mesureur de couple moteur, il est avantageux que le régulateur de vitesse de rotation constante de l'hélice soit muni d'une vanne de commande reliée par des canaux hydrauliques & la conduite de liquide à haute pression du régulateur de vitesse de rotation constante, & la deuxième van ne de commande et au troisième distributeur.

Il est aussi avantageux d'équiper le régulateur de vitesse de rotation constante d'une vanne de commande de liquide reliée dans le régulateur de vitesse de rotation constante de l'hélice à toutes les vannes de commande mentionnées, au mesureur de couple moteur et au troisième distributeur.

L'invention revendiquée permet de réduire les frais d'utilisation et d'entretien de l'avion et de diminuer la consommation de combustible grâce au fonctionnement du moteur d'avion lors de l'approche et de l'atterrissage au régime de ralenti å terre au lieu du régime de ralenti en vol utilisé auparavant.

Les caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description d'un exemple concret de sa réalisation représenté aux dessins annexés sur lesquels
- la Fig. 1 représente schématiquement la liaison entre l'hélice aérienne et le réducteur du moteur, selon l'invention
- la Fig. 2, un schéma du système de commande de lthéli- ce aérienne d'un turbopropulseur, selon l'invention.

Le système de commande d'hélice de turbopropulseur comporte une hélice aérienne I (Fig.l), reliée rigidement å 1' arbre d'un réducteur 2 du turbopropulseur 3.

L'hélice I comprend un moyeu 4 dans lequel est fixé à demeure un bottier 5 portant des pales 6. Sur le bottier 5, on a formé de manière excentrique un doigt 7 d'un mécanisme de variation du pas de l'hélice I, auquel un piston 8 est relié pour une bielle 9 de transformation du mouvement rectiligne alternatif du piston 8 en mouvement rotatif du bottier 5 et de la pale 6.

Sur le moyeu 4, est fixé rigidement un cylindre 10 à l'intérieur duquel le piston 8 et une conduite d'huile Il délimitent une enceinte 12 de grand pas et une enceinte 13 de petit pas.

Des canaux 14, 15, 16, destinés à la circulation du liquide moteur sont prévus à l'intérieur de la conduite à huile 11 entre un régulateur 17 de maintien de la vitesse de rotation constante de l'hélice et cette hélice I.

Le canal de grand pas 14 met le régulateur de vitesse de rotation constante 17 en communication avec l'enceinte 12 tandis que le canal de petits pas 15 le relie & l'enceinte 13.

Le canal 14 communique avec l'enceinte 12-par l'inter- médiaire d'un dispositif de blocage qui est constitué par une soupape 18, un plongeur 19 et un ressort 20.

Le canal 16 se trouvant dans la conduite d'huile II est relié au plongeur 19 du dispositif de blocage de pas.

Le régulateur de vitesse de rotation constante 17 (fig.

2) comporte, conformément à l'invention, un distributeur 21, relié hydrauliquement, & l'aide d'une gorge de grand pas 22 à l'enceinte 12 de hélice 1. Par un canal 23, le distributeur 21 est mis en communication avec une vanne de commande 24 et par un canal 25 avec un organe tachymétrique 26. Le distributeur 21 est aussi relié a une conduite de haute pression 27 qui le met en communication avec une conduite d'huile 28 et une pompe à huile 29. Un ressort 32 est placé dans la chambre inférieure 30 du distributeur 21 qui est reliée & une conduite basse pression- 31.

L1enceinte inférieure 33 denn distributeur 34, relié par un canal 35 à une vanne de commande 36, est raccordée à la conduite basse pression 31. Le distributeur 34 est relié par le canal 16 à hélice I et par un canal 37 à un avertisseur 38, dont un ressort 39 ferme des contacts 40 et 41. L'un de ces contacts, le contact 43 est connecté à une source d'alimentation (non représentée sur la figure) et l'autre le contact 41, est raccordé à une lampe témoin 42.A l'aide d'une gorge 43 du distributeur 34, le canal 16 du dispositif de blocage de pas est relié, par un canal 44, à la conduite de haute pression 27 et lorsque le distributeur 34 se trouve dans sa position inférieure, le canal 16 est mis en communication avec une conduite de vidange 45 dans le carter du moteur (fig.

I). Un ressort 46 est logé dans enceinte inférieure 33 (fig.2).

A la conduite de basse pression 31, est reliée ltencein- te inférieure 47 d'un distributeur 48 et un canal 49 qui est mis en communication à l'aide de la gorge 50 du distributeur 48 et d'un canal 51 avec le canal de faible pas 15. En outre, le canal 51 est relié, par un canal 52 et un canal 53, à l'en- ceinte inférieure 54 d'une vanne de commande 55 de type dif féréntiel ainsi que par un canal 56 avec une gorge 57 d'une vanne de commande 58.

Dans la position inférieure du distributeur 48, la gorge 50 met en communication le canal 51 avec le canal 44 et la conduite de haute pression 27. Un ressort 59 est logé dans l'enceinte inférieure 47 du distributeur 48. En plus, le distributeur 48 est relié par un canal 60 à une vanne électromagnétique 61, qui est reliée par un canal 62 à la conduite de haute pression 27. Le canal 62 fait communiquer la conduite 27 avec la rainure inférieure 63 de la vanne de commande 55 de type différentiel et, par un canal 64, avec une gorge 65 de la vanne de commande 58.

Une gorge 66 de la vanne 55 est reliée par un canal 67 å une enceinte 68 de la vanne de commande 58 dans laquelle est logé un ressort 69 et aussi par un canal 70 et un canal 71 à une gorge 72 de la vanne de commande 24. De plus, le canal 70 est mis en communication par un canal 73 avec une gorge 74 d'une vanne de commande 75.

A l'aide de la gorge 66, les canaux 67, 70, 71 et 73 sont reliés à une conduite de vidange 76 dans le carter du moteur 3 (fig.l). La gorge 66 (Fig.2) est mise en communication, par l'intermédiaire d'un canal 77 avec une enceinte 78.

Dans l'enceinte inférieure 54 de la vanne 55 est placé un ressort 79. L'enceinte supérieure 80 de la vanne 55 est reliée, à l'aide d'un canal 81, à un mesureur de couple moteur 82 du moteur 3 (Fig.I) et par l'intermédiaire d'un canal 83 (fig.2) à l'enceinte inférieure 84 de la vanne de commande 36. Une gorge 85 de la vanne 36 relie un canal 86 au canal 35. Lorsque la vanne 36 est placée dans sa position supérieure, la gorge 85 relie le canal 86 à l'enceinte supérieure 87, d'oû part une conduite 88 de vidange dans le carter du moteur 3 (fig.I) et le canal 35 est relié par une gorge 89 à l'encein- te supérieure 87 dans laquelle est placé un ressort 90.

L'enceinte inférieure 91 de la vanne de commande 24 est mise en communication avec une gorge 92 de la vanne de commande 75 qui est reliée par un canal 93 à un mesureur de la poussée inverse 94 de 11 hélice I et à un avertisseur 95.

Un ressort 96 de l'aver*isseur ferme des contacts 97 et 98.

Le contact 97 est couplé à une source d'alimentation (non re Résenté). Le contact 98 est relié à une lampe témoin 99.

L'enceinte supérieure 100 de la vanne de commande 24, dans laquelle est logé un ressort 101, est mise en communication avec une conduite 102 de vidange dans le carter du moteur 3 (Fig.I).

L'enceinte inférieure 103 (fig.2) de la vanne de commande 75 est reliée par un canal 104 à l'organe tachymétrique 26. La gorge 74 de la vanne 75 relie le canal 73 à un canal 105 d'un interrupteur de fin de course 106 de la pompe 29.

Une gorge inférieure 107 de la vanne 75 est reliée à son enceinte supérieure îoe, dans laquelle est logé un ressort 109 et qui est mise en communication avec une conduite 110 de vidange dans le carter du moteur 3 (fig.I).

Le système de commande de l'hélice du turbopropulseur fonctionne de la manière suivante.

On commence par faire démarrer le moteur 3 (fig.I) ce qui s'effectue aussi bien en vol qu'à terre.

Avant le démarrage du moteur 3 de l'avion en vol, l'hé- lice se trouve dans la position en drapeau, autrement dit, pendant le démarrage du moteur 3 il faut que le pas de lthé- lice I diminue sans difficulté. Ceest la vanne de commande 75 (fig.2) qui fait revenir l'hélice I dans la position en drapeau, au ralenti du moteur 3 (figOI9 pendant le démarrage.

La vanne de commande 36 (fig.2) qui bloque l'hélice I pour les petites valeurs de la pression du liquide, arrivant pal le canal 83, du mesureur de couple moteur 82 du moteur 3 (fig.I), ne doit pas empecher la dlm diminution du pas de l'hé- lice I.

pour démarrer le moteur 3 en vol, et faire sortir l'hé- lice I de sa position en drapeau, on met en action la pompe à huile 29 (fig.2) et la vanne électromagnétique 61. Le pas de hélice I commence à diminuer et l'hélice I est mise en rotation par le contre-courant
La pompe à huile 29 et, au fur et à mesure de l'augmen- tation de la vitesse de rotation, également la pompe du régulateur 17, refoulent dans la conduite 28 et la conduite 27 ainsi que dans les canaux 62 et 64, du liquide sous haute pression qui parvient, ensuite, dans le canal 60, déplace le distributeur 48 vers le bas et arrive par la gorge 50 dans les canaux 51, 52, 15 et 56. A ce moment la vanne 58 monte.

La gorge 57 est reliée au canal 64 et, de ce fait, la vanne 58 reste dans sa position supérieure quelle que soit la pression dans le canal 56. La gorge 65 fait communiquer le canal 86 avec la conduite de vidange 76 à travers l'enceinte 68, le canal 67 et la gorge 66.

A son tour, le canal 86 met en communication, par la gorge 85 le canal 35 avec la conduite de vidange 88. En conséquence, le distributeur 34 conserve sa position de départ dans laquelle une pression élevée est maintenue dans le canal 16 du dispositif de blocage de pas et l'hélice 1 n'est pas bloquée, autrement dit, la soupape 18 (fig.I) est déplacée vers la gauche et assure l'écoulement du liquide moteur de l'enceinte 12 au canal 14 et la diminution du pas de l'héli- ce I.

Cette position subsiste pendant le démarrage. Dès que la vitesse de rotation de l'hélice I a atteint une valeur égale & approximativement 20 % de sa valeur nominale, la pompe à huile 29 (fig.2) est mise de force en action et la vanne électromagnétique 61 entre en action elle aussi, mais la vanne 58 reste dans sa position supérieure.

La pression nulle du liquide moteur dans le canal 83 assure la mise de la vanne 55 dans sa position supérieure dans laquelle les canaux 70, 23, 105, 73 sont mis en communication avec la conduite de vidange. Les contacts de l'inter rupteur 106 sont ouverts tandis que le distributeur 21 reste dans sa position supérieure, ou position de départ. De ce fait, le pas de l'hélice I n'augmente pas.

Après le démarrage du moteur 3 (fig.I) et lorsqu'il a atteint le régime d'équilibrage, ctestXà-dLre, le régime de vol en croisière pour lequel le levier de commande du moteur 3 est placé dans la position du régime de ralenti, les dispositifs de protection entrent en action.

La pression du liquide dans les enceintes 80 (fig.2), 84 et dans les canaux 81 et 83 du mesureur de couple moteur du moteur 3 (fig.I) croft avec l'augmentation de la puissance du moteur 3.

La vanne 55 (fig.2) se déplace vers le bas et relie, a l'aide de la gorge 66, les canaux 67 et 70 aux canaux 62, à la gorge 63 et à l'enceinte 68.

Sous l'action du liquide à haute pression arrivant dans enceinte 68, la vanne 58 descend en reliant, à l'aide de la gorge 65, les canaux 64 et 86.

Ensuite, quand la valeur du couple moteur sur l'arbre du moteur 3 (fig.I) diminue au-dessous de la valeur prescrite, la pression dans le canal 83 (fig.2) et dans l'enceinte 84 diminue et la vanne 36 descend de sa position extrême haute en reliant le canal 35 au canal 86 dans lequel le liquide est a une pression élevée. Puis, le distributeur 34 se déplace vers le bas en reliant, à l'aide de la gorge 43, le canal 16 à la conduite de vidange 45.

En conséquence, le plongeur 19 (fig.I) et la soupape 18 du dispositif de blocage des pales 6 sont déplacés par le ressort 20 vers la droite. La soupape 18 s'applique intimement sur son siège en interdisant la pénétration du liquide de l'enceinte 12 dans le canal de grand pas 14. Le piston 8 ne peut pas se déplacer vers la gauche et, par conséquent, les pales 6 ne peuvent pas tourner dans la direction du petit pas.

L'hélice I est bloquée.

Lors de l'augmentation du couple moteur du moteur 3 et par conséquent, de l'élévateur de la pression de liquide dans le canal 83 (fig.2) et dans l'enceinte 84, la vanne 36 monte et relie, par sa gorge inférieure 89, le canal 35 à la conduite de vidange 88 à travers l'enceinte 87. En même temps, le distributeur 34 revient dans sa position supérieure, ou position de départ, dans laquelle le canal 16 est mis en communication avec le canal 44, et l'hélice I se trouve débloquée.

Lors de l'augmentation de la poussée inverse de l'héli- ce I bloquée jusqu'à la valeur prescrite, l'arbre de l'hélice
I se déplace dans le réducteur 2 (fig.I) d'une petite valeur, par exemple, de deux millimètres, ce qui provoque la chute de la pression du liquide dans le canal 93 (fig.2) et dans l'en- ceinte 91. La vanne 24 descend et le liquide moteur sous haute pression arrive, à travers la gorge 72 dans le canal 23, provoquant ainsi le déplacement du distributeur 21. Le canal 14 est séparé du canal 25 et est relié par la gorge 22 avec la conduite à haute pression 27. Le liquide arrive par le canal 14 dans l'enceinte 12 (fig.I) et provoque l'augmentation du pas de l'hélice I.

Dès que la poussée inverse de l'hélice I commence à diminuer à la suite de l'augmentation de son pas, l'arbre de l'hélice I se déplace de nouveau en avant, le mesureur de poussée inverse 94 (fig.2) de l'hélice I revient dans sa position de départ pour laquelle la pression se rétablit dans le canal 93 et l'enceinte 91, et la vanne 24 se déplace vers le haut. La gorge inférieure de la soupape 24 fait communiquer le canal 23 avec la conduite de vidange 102, à travers lten- ceinte 100, tandis que le distributeur 21 revient dans sa position de départ ; l'augmentation du pas de l'hélice s'arrête.

Le processus continue jusqu'à ce que cesse la cause de l'augmentation de la poussee inverse de l'hélice I mais la valeur de cette poussée reste voisine de la valeur A laquelle le pas de l'hélice I commence à augmenter.

L'avertisseur 95 et la lampe témoin 99 signalent l'existence du processus d'augmentation du pas de l'hélice I.

Pendant le fonctionnement normal du moteur 3 (fig.I), la pression du liquide moteur dans le canal 104 et dans lten- ceinte 103 est maintenue a' une valeur proportionnelle au car 2 ré de la vitesse de rotation n du moteur 3. Ainsi, pour une valeur prescrite de la vitesse de rotation nmin, une valeur déterminée de la pression de liquide s'établit dans le canal 104 (fig.2) et dans l'enceinte 103 et la vanne 75 est amenée dans sa position inférieure par l'action du ressort 109. Le liquide à haute pression arrive du canal 23 par la gorge 74 dans le canal 105. Les contacts de l'interrupteur 106 se ferment alors et la pompe & huile 29 entre en action.En outre, la pression dans le canal 93 et dans l'enceinte 91, reliés par l'intermédiaire de la gorge 92 diminue La vanne 24 des cendAsous l'action du ressort 101 et relie, par la gorge 72, le canal 23 avec le canal 70 dans lequel se trouve du liquide sous pression élevée. Sous l'action de la force créée par la pression de liquide dans le canal 23, le distributeur 21 se déplace vers le bas et le pas de l'hélice I augmente ; l'hé- lice I se met dans ce cas en drapeau.

Le blocage de Ithélice I se fait de la manière suivante.

Au démarrage du moteur 3 (fiv .1) la pression du liquide dans le canal 83 (fig.2) du mesureur de couple moteur 82 est nulle.

Quand la vitesse de rotation du moteur 3 (fig.I) a atteint une valeur approximativement égale à 20 % de la valeur nominale, la pression du liquide dans la conduite 27 et dans les canaux 62, 64, 86 et 35 (fig.2) crott. Le distributeur 34 se place alors dans sa position basse dans laquelle les canaux 16 et 37 sont mis en communication avec la conduite de vidange 45.

Le ressort 39 fait fermer les contacts 40 et 41 de l'a- vertisseur 38 et la lampe 42 s'allune
Lors de l'augmentation de la puissance du moteur 3 (fig.

I) et après qu'il ait atteint la vitesse de rotation nominale, la pression croit dans le canal 83 (fig.2) et dans les encein tes 80 et 84. A ce moment, la vanne 36 monte et le canal 35 est mis en communication, à travers la gorge.89, avec la conduite de vidange de l'enceinte 87.

Le distributeur 34 revient alors dans sa position de départ dans laquelle les canaux 16 et 37 sont reliés, par la gorge 43, avec le canal 44 dans lequel le liquide se trouve sous une pression élevée. A ce moment, les contacts 40 et 41 de l'avertisseur 38 s'ouvrent et la lampe 42 s'éteint en témoignant ainsi que le système de blocage est en bon état.

L'augmentation du pas de l'hélice I s'effectue de la manière suivante.

Après le démarrage du moteur 3 (fig.I), & terre, la pression du liquide dans le canal 93 (fig.2) du mesureur de poussée inverse 94 de l'hélice I, dans le canal 83 du mesureur de couple moteur 82 du moteur 3 (fig.I) ainsi que dans les canaux 104 (fig.2) et 105 et dans l'enceinte 103 est nulle. Les contacts 97 et 98 de l'avertisseur 95 sont fermés et la lampe 99 s'allume.

A mesure que la vitesse de rotation du moteur (fig.I) croit la pression du liquide dans le canal 104 (fig.2) augmente
2 te proportionnellement au carré de la vitesse de rotation n jusque la valeur pour laquelle la vanne 75 est déplacée vers le haut. La pression dans le canal 83 augmente jusqu'à la valeur pour laquelle la vanne 55 descend.

La pression du liquide croit aussi dans le canal 93 car il est mis en communication à l'aide de la gorge 74 avec le canal 70, et à travers les yorges 66 et 63 avec le canal 62 où règne une haute pression de liquide.

Les contacts 98 et 97 de l'avertisseur 95 s'ouvrent et la lampe 99 s'éteint, témoignant ainsi que le système d'augmentation du pas de l'hélice I est en bon état.

L'hélice I est placée en drapeau en raison de la diminution de la vitesse de rotation du moteur 3 (fig.I) jusqu'à nmin de la manière suivante. La vérification se fait après débranchement du moteur pendant qu'il fonctionne en marche par inertie. Lorsque la vitesse de rotation a diminué, par exemple, jusqu'à 74 % de la valeur nominale, le tiroir de la vanne 75 (fig.2) descend et du liquide à haute pression arrive du canal 70, & travers la gorge 74, dans le canal 105.

Les contacts de l'interrupteur 106 se ferment en mettant en action la pompe 29. La lampe témoin (non représentée) témoigne de l'enclenchement de la pompe 29.

Après cette vérification, le pas de l'hélice I croit et la lampe 99 s'allume.

Le système de commande de hélice I du turbopropulseur 3 (fig.I) assure à tous les régimes de vol une protection automatique de l'avion contre l'augmentation de la poussée inverse de l'hélice i au-dessus de la valeur admissible et contre une grande diminution de la vitesse de rotation du moteur 3 jusque la valeur imposée nmin grsce
au blocage du pas de l'hélice I,
à l'augmentation du pas de l'hélice I,
à la mise de l'hélice I en drapeau à nain.

Le blocage de l'hélice I résultant de la diminution du couple moteur du moteur 3 jusque la valeur prescrite se produit lors de l'augmentation de la poussée inverse de lthé- lice I jusqu'à la valeur prescrite même si le pas n'augmente pas et l'hélice I se met en drapeau & nmin. La mise de l'hé- lice I en drapeau lorsque la vitesse de rotation est égale à nmin, se fait à l'aide de la pompe 29(fig.2) et avec l'uti- lisation de la pompe du régulateur de vitesse de rotation constante 17 (fig.I).

La sécurité de vol est améliorée lors de l'approche d'atterrissage et lors de l'atterrissage.

Le pilotage de l'avion pendant le redressement et la tenue de l'altitude de vol jusqu'à l'atterrissage, est simple fie'.

I1 n'existe plus de risque d'augmentation inadmissible de la vitesse verticale lors de la descente de l'avion, lorsque le levier de commande du moteur 3 est transféré de la po sition des valeurs inférieures à celles du régime de ralenti en vol, ce qui permet de corriger les erreurs du pilotage en hauteur et de la vitesse de pilotage.

Grâce à l'application des régimes constants de fonctionnement du moteur 3, l'atterrissage de l'avion devient plus simple quelle que soit la température de l'air ambiant.

On assure l'approche de l'avion à l'atterrissage au deuxième cercle de la hauteur de redressage aux différents poids d'atterrissage.

La consommation de combustible lors de la descente de l'avion en vue de l'atterrissage est réduite en plaçant le levier de commande du moteur 3 dans la position du régime de ralenti & terre au lieu du régime de ralenti en vol.

On assure la vérification de l'état à terre, avant le vol, lors du lancement du moteur 3
- blocage de l'hélice r,
- augmentation du pas de l'hélice I,
- mise de l'hélice I en drapeau à

Claims (3)

1. I - Système de commande de l'hélice d'un turbopropulseur comportant une hélice, possédant un mécanisme de changement de pas et un dispositif de blocage des pales lors de la diminution du pas de cette hélice, un moteur relié mécaniquement et par des canaux hydrauliques à l'hélice, un régulateur de maintien d'une vitesse de rotation constante comportant des distributeurs, dont un premier(21) est relié à un canal hydraulique correspondant reliant le moteur à l'hélice et est destiné A réaliser la liaison -de conduites de liquide à haute pression du régulateur de vitesse de rotation constante avec l'hélice, lors de l'augmentation de son pas, et un deuxième (48) est mis en communication avec un canal hydraulique correspondant reliant le moteur à l'hélice et est destiné à mettre celle-ci en communication avec une conduite de vidange dans le carter du moteur lors du blocage des pales de l'hélice et un troisième est relié à un canal hydraulique correspondant reliant le moteur à l'hélice et est destiné à mettre la conduite de liquide à pression élevée du régulateur de vitesse de rotation constante de l'hélice en communication avec cette dernière lors de la diminution de son pas, et, en outre, le régulateur de vitesse de rotation constante étant relié hydrauliquement à une pompe à huile (29) assurant la mise des pales de hélice aérienne en drapeau, à un mesureur de couple moteur du moteur (82) installé sur le moteur et à un mesureur de poussée inverse de l'hélice (bd), caractérisé en ce que le régulateur (17) de vitesse de rotation constante de l'hélice comporte des vannes de commande, dont la première (24) est reliée par des canaux hydrauliques au premier distributeur (21) et au mesureur (94) de poussée inverse de l'hélice, la deuxième vanne (36) est mise en communication par des canaux hydrauliques avec le deuxième distributeur (34) et le mesureur de couple moteur (82), la troisième (75) est reliée hydrauli- quement à la première (24) et au mesureur de poussée inverse de l'hélice (94).

   R E V E N D I C A T I O N S
2. 2 - Système de commande de l'hélice d'un turbopropulseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le régulateur de vitesse de rotation constante de l'hélice comporte une vanne de commande (58) reliée par des canaux hydrauliques & la conduite (27) de liquide à haute pression du régulateur de vitesse de rotation constante, à la deuxième vanne de commande (36) et au troisième distributeur (48).
3. 3 - Système de commande de l'hélice d'un turbopropulseur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le régulateur de vitesse de rotation constante de l'hélice (17) comporte une autre vanne de commande (55) reliée par des canaux hydrauliques à la conduite de liquide å haute pression (27) du régulateur de vitesse de rotation constante de l'hé- lice, à toutes les vannes de commande mentionnées, au mesureur de couple moteur du moteur (82) et A la troisième vanne de distribution (75).