FR2701082A1 - Groupe moto-propulseur pour aéronef du type U.L.M., notamment paramoteur, et embrayage à double effet, en particulier pour un tel groupe. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un groupe moto-propulseur (5, 6) pour aéronef du type U.L.M. (1), en particulier pour paramoteur, avec un moteur (5) sur un châssis (4) et entraînant une hélice (6) par un embrayage automatique comprenant un étage centrifuge, qui accouple l'hélice (6) à un arbre moteur lorsque le régime est supérieur à un premier seuil, et un étage d'embrayage axial, activé par l'effort axial développé par l'hélice (6) lorsqu'elle est entraînée par l'arbre moteur tournant à une vitesse supérieure à un second seuil de régime, supérieur au premier seuil. Un dispositif de freinage permet d'arrêter l'hélice (6) lorsque la vitesse de rotation de l'arbre moteur est inférieure à un seuil identique au premier seuil ou voisin de celui-ci. Application notamment à l'équipement des U.L.M., et en particulier des parachutes motorisés.

Description

"GROUPE MOTO-PROPULSEUR POUR AERONEF DU TYPE U.L.M.. NOTAM
MENT PARAMOTEUR ET EMBRAYAGE A DOUBLE EFFET EN PARTICULIER
POUR UN TEL GROUPE".

L'invention se rapporte à un groupe moto-propulseur à embrayage automatique pour l'équipement d'un aéronef du type dit "Ultra Léger Motorisé" (U.L.M.), et en particulier pour un parachute motorisé, appelé encore parachute à moteur ou paramoteur, et l'invention concerne également un embrayage à double effet, convenant particulièrement à l'application consistant en l'équipement d'origine ou en rattrapage des groupes moto-propulseurs d'U.L.M., dans lesquels l'embrayage à double effet selon l'invention constitue un embrayage automatique d'entraînement de l'hélice à partir du moteur de 1'U.L.M..

Les groupes moto-propulseurs des U.L.M. des trois catégories actuellement connues, à savoir des types "3 axes", "pendulaires", et "paramoteurs", comprennent généralement une hélice, propulsive ou tractrice, directement entraînée en rotation par un arbre de sortie d'un moteur, l'arbre moteur présentant une partie conique sur laquelle est monté un moyeu d'hélice, dont les pales de l'hélice sont solidaires en rotation.

Cette solution présente de nombreux inconvénients l'inertie de l'hélice s'ajoute à celle du moteur pour s'opposer au lancement de ce dernier, ce qui est particulièrement sensible lorsque le lancement est assuré par traction sur un câble, comme c'est le cas sur les paramoteurs. Comme l'hélice tourne dès que le moteur fonctionne, y compris au ralenti, la traînée de l'hélice constitue une résistance s'opposant à cette rotation au ralenti du moteur, et la rotation de l'hélice est un facteur de danger pour le pilote de 1'U.L.M. et toute autre personne éventuellement présente.

L'hélice en rotation peut également aspirer des corps étrangers pouvant l'endommager et présents sur le sol environnant, tels que des branches, et le souffle de l'hélice peut également être un facteur de perturbations.

I1 en est en particulier ainsi sur les paramoteurs, sur lesquels le moteur entraînant directement l'hélice est supporté par un châssis comportant des arceaux de protection du pilote en cas de chute vers l'avant et équipé d'un harnais d'attache du pilote, permettant à ce dernier de porter le châssis, le moteur et l'hélice sur son dos, le châssis et le moteur étant reliés par des suspentes ou élévateurs à un parachute en forme d'aile gonflable par le vent relatif, du type parapente.La rotation de l'hélice dans un carénage rigide de protection, supporté par le châssis à l'aide de montants rigides entourés d'un filet protecteur relié au carénage, est commandée par le fonctionnement du moteur, lui-même commandé par des commandes manuelles comprenant une commande d'accélérateur et un coupe-circuit moteur regroupés sur une meme poignée de commande. Le démarrage du moteur, pour son préchauffage, est assuré par le pilote alors que le châssis du groupe motopropulseur repose sur le sol, l'hélice étant tournée du côté opposé à l'aile, non gonflée et reposant sur le sol, afin que le souffle de l'hélice soit sans effet sur l'aile, cette disposition impliquant un croisement des deux faisceaux de suspentes reliant le châssis à l'aile. Le pilote s'installe ensuite dans le harnais du châssis, l'hélice tournant entraînée par le moteur au ralenti.Le pilote se prépare ensuite au décollage en se tournant, dos vers l'aile, puis court vers l'avant pour gonfler cette dernière, ce qui est facilité par le fait que le gonflage de l'aile soulève d'abord le moteur puis tend à soulever le pilote, lequel accélère le moteur au régime maximum pour décoller. On comprend qu'au cours de toutes les opérations qui précèdent le décollage, il faut éviter toute interférence de tout corps étranger avec l'hélice qui tourne dès que le moteur est lancé. En particulier, il faut éviter que les suspentes voire l'aile ne se prennent dans l'hélice en rotation lors du retournement du pilote sanglé dans son harnais ou d'un décollage avorté.

En phase d'atterrissage, lorsque le pilote est confirmé, il peut atterrir avec un moteur au ralenti, et donc une hélice tournante. L'atterrisage hélice tournante présente un inconvénient du au fait qu'il existe un couple résistant transmis sur le châssis et répercuté sur les élévateurs de l'aile. Ce couple est compensé par une action sur le frein opposé de l'aile. Cette manoeuvre normale en condition de vol reste délicate en phase d'atterrissage car il devient difficile de conserver le cap "face au vent" pendant la phase finale qui précède l'atterrissage. De plus, après l'atterrissage, lorsque l'aile se couche sur le sol, il faut éviter que l'aile ou les suspentes ne se prennent dans l'hélice tournante. Lorsque le pilote n'est pas confirmé, il arrête le moteur, à environ vingt mètres du sol, après une phase de reconnaissance de l'aire d'atterrissage.Mais cet arrêt du moteur est irréversible, car, si au cours des phases ultérieures d'atterrissage, en approche finale, prise de vitesse, exécution de l'arrondi et atterrissage proprement dit, il s'aperçoit que l'atterrissage présente un risque en raison de la conformation du terrain, de la présence d'un obstacle, d'une perturbation aérologique, il ne peut relancer le moteur pour changer d'aire d'atterrissage.

Enfin, sur tous les U.L.M., l'entraînement direct de l'hélice par le moteur est un facteur d'augmentation du bruit, le sifflement du bout des pales en rotation venant s'ajouter au bruit du moteur en fonctionnement, en général un moteur à combustion interne.

Par l'invention, on se propose de remédier à ces inconvénients, et l'invention a pour objet un groupe motopropulseur à embrayage automatique, pour U.L.M. et en particulier paramoteur, qui, lorsque le moteur tourne au ralenti, soit plus silencieux, ne présente pas de risque d'accident corporel par l'hélice, ni d'ingestion ou de projection de corps étrangers.

Un autre but de l'invention est de proposer un tel groupe moto-propulseur pour paramoteur, qui permet d'atterrir hélice arrêtée mais moteur au ralenti, et autorise de relancer la rotation de l'hélice en accélérant le moteur si le pilote souhaite changer d'aire d'atterrissage, et qui permet également en phase de décollage, de lancer le moteur et de le préchauffer au ralenti sans entraîner l'hélice, et de n'entraîner cette dernière qu'au décollage proprement dit, lorque le moteur est fortement accélére.

L'invention a également pour but de proposer un embrayage à double effet, mettant en oeuvre un premier effet centrifuge puis un second effet axial, lorsque le régime du moteur augmente respectivement au-delà d'un premier seuil puis d'un second seuil, pour entraîner en particulier, mais non exclusivement, une hélice d'U.L.M à partir d'un moteur, et permettant d'interrompre l'entraînement de l'hélice, ou plus généralement d'un organe récepteur ou organe mené, sans nécessiter l'arrêt du moteur.

Un autre but encore de l'invention est de proposer un embrayage à double effet pour l'entraînement en rotation, à partir d'un arbre moteur, d'un organe récepteur exerçant, lorsqu'il tourne, un effort axial par rapport à l'arbre moteur, et permettant d'utiliser cet effort axial pour améliorer l'entraînement en rotation de l'organe récepteur.

Un autre but enfin de l'invention est de proposer un embrayage à double effet applicable dans tous les accouplements entre un moteur et un organe mené ou récepteur débrayable, tel qu'une hélice ou un réducteur fixe ou variable, et utilisant la vitesse de rotation pour le déclenchement de l'embrayage.

A cet effet, l'invention propose un groupe motopropulseur pour aéronef du type dit Ultra Léger Motorisé (U.L.M.), et en particulier pour un parachute motorisé, comprenant un moteur monté sur un châssis et entraînant en rotation un arbre moteur, et une hélice destinée à être entraînée en rotation par l'arbre moteur autour de son axe, et qui se caractérise en ce qu'il comprend de plus un embrayage automatique, monté entre l'arbre moteur et l'hélice, et apte à les accoupler pour entraîner l'hélice dès que la vitesse de rotation de l'arbre moteur est supérieure à un premier seuil de régime donné, et à les désaccoupler dès que la vitesse de l'arbre est inférieure audit premier seuil ou à un seuil voisin de celui-ci.

Avantageusement, l'embrayage automatique comprend au moins un étage d'embrayage centrifuge, réglé pour s'enclencher au premier seuil de régime, de sorte que le pilote commande la rotation de l'hélice, qui ne tourne pas lorsque le moteur est au ralenti, par l'effet centrifuge du ou des étages d'embrayage correspondant, en commandant l'augmentation du régime moteur. En phase de décollage, le pilote peut lancer le moteur et le préchauffer au ralenti, puis s'installer dans le harnais du paramoteur, se préparer au décollage et gonfler l'aile du paramoteur, sans être gêné ni mis en danger par la rotation de l'hélice, puisque cette dernière n'est pas entraînée par le moteur, et le pilote peut enfin, lors du décollage proprement dit, embrayer automatiquement l'hélice en accélérant le moteur pour obtenir la propulsion requise.En phase d'atterrissage, la reconnaissance de l'aire d'atterrissage peut se faire moteur au ralenti, avec l'hélice non entraînée, et si, au cours de l'atterrissage, le pilote constate qu'il se présente un risque, il accélère le moteur, ce qui embraye automatiquement l'hélice et l'entraîne en rotation, de sorte que le pilote peut reprendre de l'altitude pour se diriger vers une autre aire d'atterrissage. De plus, l'embrayage résoud le problème lié à l'atterrissage hélice tournante et précité, car l'aile se trouve dans une configuration neutre ; par ailleurs l'angle de pente en final est plus important avec l'hélice à l'arrêt, ce qui présente un gage de sécurité lors d'un atterrissage "court" dans un terrain exigu.

Comme l'hélice en rotation développe un effort axial par rapport à l'arbre moteur, il est en outre avantageux que l'embrayage automatique comprenne de plus au moins un étage d'embrayage axial, activé par l'effort axial développé par l'hélice lorsqu'elle est entraînée par l'étage d'embrayage centrifuge et l'arbre moteur tournant à une vitesse supérieure à un second seuil de régime donné, lui-même supérieur au premier seuil. Ainsi, après avoir accouplé l'hélice à l'arbre moteur par l'effet centrifuge du ou des premiers étages de l'embrayage, on améliore l'accouplement par un effet d'embrayage axial, commandé par la rotation de l'hélice, qui constitue le récepteur ou l'organe mené de l'accouplement. Cet effet axial d'embrayage apporte un supplément de transmission du couple moteur, lors des montées en régime du moteur.

L'embrayage automatique à double effet ainsi utilisé est d'autant plus efficace que la vitesse de rotation de l'arbre moteur est élevée. Si l'hélice est montée en hélice propulsive par rapport au moteur, on peut ainsi rendre la poussée exercée par l'hélice porportionnelle à la vitesse de rotation du moteur. I1 en est de même si l'hélice est montée en hélice tractrice.

Pour améliorer encore la sécurité, le dispositif selon l'invention comprend de plus un dispositif de freinage de la rotation de l'hélice, qui est destiné à être activé lorsque la vitesse de rotation de l'arbre moteur est inférieure à un seuil identique au premier seuil ou voisin de celui-ci. Avantageusement, le dispositif de freinage est actionné lorsque le régime moteur est inférieur au premier seuil, correspondant à l'enclenchement et au déclenchement du ou des étages d'embrayage centrifuge, et le dispositif de freinage est libéré, pour autoriser la rotation de l'hélice, dès que le régime moteur est supérieur à ce premier seuil.

Le fonctionnement au ralenti du moteur, en phase de décollage comme en phase d'atterrissage, est ainsi simultané à une immobilisation de l'hélice, ce qui constitue une mesure importante de sécurité.

Avantageusement, l'embrayage à double effet selon 1 invention, et donc également le groupe moto-propulseur qui en est équipé, sont tels qu'au moins un étage d'embrayage centrifuge comprend au moins une garniture de friction, montée mobile sensiblement radialement par rapport à l'axe de l'arbre moteur sur un corps solidaire en rotation de l'arbre moteur, et sollicitée par des moyens élastiques la rappelant sensiblement radialement vers ledit axe, et une partie annulaire et axiale d'un tambour solidaire en rotation de l'hélice, ladite partie annulaire étant radialement à l'extérieur de la ou les garnitures, et présentant une face interne constituant une face d'entraînement destinée à coopérer avec chaque garniture de friction.

De plus, pour permettre facilement le réglage du régime moteur à partir duquel le récepteur (l'hélice) est accouplé au moteur, afin d'adapter ce régime d'accouplement en fonction du régime moteur au ralenti et de la poussée utile de l'hélice, ainsi que pour obtenir un couple transmis permettant un régime de rotation de l'hélice compatible avec la vitesse minimale de 1'U.L.M. utilisé, il est avantageux que les moyens élastiques de rappel soient fixés au corps par des moyens de réglage de leur tarage, qui déterminent la valeur du premier seuil de régime.

Dans un mode de réalisation de structure avantageusement simple, l'embrayage à double effet selon l'invention, et le groupe moto-propulseur qui en est équipé, sont tels que au moins un étage d'embrayage axial comprend au moins une garniture de friction disposée sur une face sensiblement transversale du corps ou respectivement d'un moyeu d'hélice et/ou du tambour alors solidaire en rotation dudit moyeu, et destinée à être comprimée par l'effort axial de l'hélice, et à l'encontre de moyens élastiques d'écartement, contre une face d'entraînement sensiblement transversale disposée en regard sur ledit moyeu et/ou ledit tambour ou respectivement sur ledit corps.

Lorsque le groupe moto-propulseur est agencé de sorte que hélice en rotation exerce une poussée axiale vers le moteur (hélice propulsive), l'embrayage à double effet est d'une structure simple si, de plus, la garniture de friction de l'étage axial est un disque ou une couronne de friction fixé(e) sur une face transversale du corps qui est tournée vers une face transversale d'un moyeu d'hélice et/ou d'une partie centrale de tambour fixée audit moyeu d'hélice, monté en rotation sur ledit corps avec interposition d'un roulement.

Dans une variante perfectionnée, qui assure une transmission intégrale du couple moteur au récepteur, l'embrayage à double effet est avantageusement tel que, dans au moins un étage d'embrayage axial, le corps, d'une part, et un moyeu d'hélice et/ou le tambour alors solidaire en rotation dudit moyeu, d'autre part, présentent respectivement l'une de deux faces sensiblement transversales, disposées en regard l'une de l'autre, et qui présentent des moyens de solidarisation mécanique angulaire, tels que des dents sur au moins une face et en saillie axiale vers l'autre face, pour assurer un entraînement sans glissement du moyeu d'hélice et du tambour par le corps, sous l'action de l'effort axial de l'hélice et à l'encontre de moyens élastiques d'écartement desdites faces.

Afin d'améliorer la compacité du dispositif, et de faciliter le montage en rattrapage de l'embrayage à double effet selon l'invention sur des U.L.M. dont les groupes moto-propulseurs n'en sont pas encore équipés, le dispositif de freinage comprend avantageusement au moins un organe de frottement apte à être serré contre le tambour de l'embrayage ; l'organe de frottement est par exemple une bande revêtue d'une garniture de friction, apte à être serrée contre la surface externe de la partie axiale annulaire du tambour.

Comme déjà mentionné ci-dessus, l'invention a également pour objet un embrayage à double effet, adaptable à un groupe moto-propulseur d'U.L.M., mais également à tous les accouplements entre un moteur et un récepteur débrayable, tel qu'une hélice ou un réducteur fixe ou variable, et utilisant la vitesse de rotation pour commander les enclenchements-déclenchements de l'embrayage, dans un montage où le récepteur, lorsqu'il est entraîné en rotation, exerce un effort axial par rapport à l'arbre moteur.L'embrayage à double effet selon l'invention est donc également utilisable chaque fois que l'on veut profiter de l'effort axial développé par le récepteur en rotation pour améliorer l'entraînement en rotation de ce récepteur à partir d'un arbre moteur. I1 en est en particulier ainsi dans tous les systèmes d'immobilisation d'hélice ne nécessitant pas un arrêt de la rotation du moteur.L'embrayage à double effet selon l'invention se caractérise en ce qu'il comprend, d'une part, au moins un étage d'embrayage centrifuge, destiné à être monté entre un arbre moteur et un organe mené ou récepteur, qui développe un effort axial par rapport à l'arbre moteur lorsqu'il est entraîné en rotation, tel qu'une hélice, et apte à les accoupler pour entraîner le récepteur dès que la vitesse de rotation de l'arbre moteur est supérieure à un premier seuil de régime donné, et à les désaccoupler dès que la vitesse de l'arbre est inférieure audit premier seuil ou à un seuil voisin de celui-ci, et, d'autre part, au moins un étage d'embrayage axial, activé par l'effort axial développé par le récepteur lorsque celuici est entraîné par le ou les étages d'embrayage centrifuge et l'arbre moteur tournant à une vitesse supérieure à un second seuil de régime donné, lui-même supérieur au premier seuil.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortent de la description donnée ci-dessous, à titre non limitatif, d'un exemple de réalisation décrit en référence aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 représente schématiquement un U.L.M.

du type paramoteur ou parachute motorisé et son pilote juste avant le décollage,
- les figures 2, 3 et 4 représentent schématiquement un embrayage à double effet entre l'arbre du moteur et l'hélice de 1'U.L.M. de la figure 1, respectivement en position moteur à l'arrêt ou au ralenti et hélice à l'arrêt pour la figure 2, moteur en régime de croisière et hélice entraînée par effet centrifuge pour la figure 3, et moteur à pleine puissance et hélice entraînée par effet centrifuge et par effet axial pour la figure 4,
- la figure 5 est une vue schématique et axiale d'un exemple de réalisation de l'embrayage à double effet, et
- la figure 6 est une vue schématique en coupe axiale de la figure 5.

Sur la figure 1, on a représenté schématiquement en 1 un parachute motorisé et son pilote P. De manière connue, le parachute motorisé 1 comprend un parachute en forme d'aile 2, par exemple d'environ 25 m2, auquel sont reliés, par des suspentes 3, un châssis 4 et un moteur 5 à combustion interne, dont l'arbre de sortie est relié à une hélice propulsive 6 par un embrayage automatique à double effet, non visible sur la figure 1, mais décrit ci-dessous. Le châssis 4, par exemple de structure tubulaire en tube d'aluminium avec deux arceaux de sécurité en acier pour protéger le pilote contre les chutes vers l'avant, est équipé d'un harnais d'attache du pilote, ainsi que d'une sellette permettant au pilote de s'assoir pendant le vol.Le châssis 4, que le pilote porte sur son dos lorsqu'il est attaché par le harnais, supporte également un petit réservoir de carburant (non représenté) d'une capacité de 5 à 10 dm3, par exemple amovible et en plastique moulé, pour alimenter le moteur 5, par exemple du type à un ou deux cylindres et à deux temps, d'une cylindrée comprise entre 200 et 500 cm3 développant une puissance d'environ 15 kW pour une vitesse de rotation du moteur de l'ordre de 4500 t/mn.L'hélice 6 est par exemple bi ou tri-pale à pas fixe, monobloc en bois, d'environ 80 cm de diamètre, et tourne dans un carénage de protection 7, annulaire métallique et relié au châssis 4 par des montants rigides métalîliques 8, un filet de protection (non représenté) pouvant entourer les montants 8 et être fixé au carénage 7 pour protéger l'hélice 6 contre des éléments qu'elle peut aspirer, lorsqu'elle tourne en étant accouplée à l'arbre moteur par l'embrayage décrit en référence aux figures 2 à 6.

Sur la figure 2, on a schématiquement représenté en 10 l'embrayage à double effet pour accoupler et désaccoupler l'hélice 6 et l'arbre 9 de sortie du moteur 5. L'embrayage 10 comprend un flasque radial 11, solidaire en rotation de l'arbre moteur 9, et sur la périphérie duquel deux segments de garniture de friction 12, s'étendant chacun sensiblement sur la moitié de la périphérie du flasque 11, sont montés mobiles radialement et rappelées vers l'axe A-A commun de rotation à l'arbre moteur 9 et à l'hélice 6 par des moyens élastiques de rappel non représentés.L'embrayage 10 comporte également un tambour 13, solidaire en rotation du moyeu de l'hélice 6 et d'un arbre récepteur 14 sur lequel l'hélice 6 est fixée, et le tambour 13 présente une partie annulaire et axiale 15, qui entoure les segments de garniture 12, avec un jeu radial suffisant pour éviter tout contact entre les garnitures 12 et la partie 15 du tambour 13, lorsque l'arbre moteur 9 est à l'arrêt ou tourne au ralenti. En plus de l'étage d'embrayage centrifuge, qui vient d'être décrit, l'embrayage 10 comprend un étage axial, comportant un disque ou une couronne 16 de garniture de friction, disposé sur la face transversale ou radiale 17 du flasque 11 qui est tournée vers la face radiale ou transversale 18 en regard du tambour 13 ou du moyeu de l'hélice 6.

Lorsque l'arbre moteur 9 est arrêté ou tourne au ralenti, la garniture 16 d'embrayage axial est espacée de la face 18 en regard d'un jeu axial défini par des moyens élastiques (non représentés) tels qu'un ressort, qui écartent les deux faces 17 et 18 l'une de l'autre. Dans les mêmes conditions (arbre 9 à l'arrêt ou tournant au ralenti), l'organe de frottement 19 d'un frein est serré contre le tambour 13 pour immobiliser l'hélice 6. Cet organe de frottement 19 peut être une bande revêtue d'une garniture de friction, apte à être serrée contre la surface externe, en direction radiale, de la partie axiale annulaire 15 du tambour 13. La commande de l'organe de freinage 19 est assurée par le pilote P à l'aide d'une poignée, distincte de la poignée sur laquelle sont regroupés la commande des gaz du moteur 5 et le coupecircuit moteur.En variante, la commande du frein 19 peut être combinée à la commande du moteur, pour que l'organe de freinage 19 soit serré contre le tambour 13 dès que la commande des gaz du moteur est ramenée au ralenti, et que l'organe de freinage 19 soit desserré pour permettre la rotation de l'hélice 6, dès que la commande des gaz du moteur est accélérée à partir du ralenti.

L'embrayage à double effet décrit en référence à la figure 2 fonctionne de la manière suivante : la figure 2 représente l'embrayage 10 lorsque les garnitures 12 et 16 sont au repos, le frein 19 étant activé, l'arbre moteur 9 à l'arrêt et l'hélice 6 immobilisée. A partir de cette configuration, le moteur peut être mis en fonctionnement au ralenti, l'arbre moteur 9 tourne à faible régime, et sous l'effet de la force centrifuge, les garnitures 12 s'écartent radialement vers l'extérieur du flasque 11, et prennent une position neutre, dans laquelle elles ne viennent pas en contact avec la partie 15 du tambour 13. Le frein 19 est toujours activé et l'hélice 6 à l'arrêt. Ensuite, comme représenté sur la figure 3, le moteur 5 est accéléré au régime de croisière, la vitesse de rotation de l'arbre moteur 9 est supérieure à un premier seuil, au-delà duquel la force centrifuge sollicitant les garnitures 12 est suffisante pour appliquer ces dernières radialement vers l'extérieur contre la face interne ou face d'entraînement de la partie annulaire 15 du tambour 13. Simultanément, l'organe de freinage 19 est desserré et l'hélice 6, qui est alors accouplée à l'arbre moteur 9 par l'effet de l'étage d'embrayage centrifuge, est entraînée en rotation. Dans cette configuration, l'hélice 6 exerce une poussée axiale dirigée vers l'arbre moteur 9, mais cette poussée axiale n'est pas suffisante pour comprimer les moyens élastiques d'écartement montés entre le tambour 13 et le flasque 11, de sorte que la garniture 16 de l'étage axial reste inactive.

A partir de cette configuration, lorsque le moteur est poussé à pleine puissance, comme représenté sur la figure 4, la vitesse de rotation de l'arbre moteur 9 devient supérieure à un second seuil de régime, l'hélice 6 entraînée en rotation par l'accouplement entre les garnitures 12 et le tambour 13, développe une poussée axiale suffisante pour comprimer les moyens élastiques tendant à écarter le flasque 11 du tambour 13, de sorte que la face radiale 18 du tambour 13 qui est tournée vers le flasque 11 est amenée en contact avec le disque de garniture 16, qui assure un entraînement complémentaire à celui procuré par les garnitures 12.

L'organe de freinage 19 étant toujours libéré, on peut ainsi assurer une transmission intégrale du couple moteur de l'arbre 9 à l'hélice 6, surtout si l'une et/ou l'autre des faces radiales 17 et 18 en regard sur le flasque 11 et sur le tambour 13 présente(nt) une ou plusieurs dents en saillie axiale vers l'autre face, munie d'évidements ou de dents complémentaires pour assurer un entraînement positif en rotation de la face 18 par la face 17, et éviter tout glissement relatif entre le flasque 11 et le tambour 13, donc entre l'arbre 9 et l'hélice 6.

Un exemple pratique de réalisation d'embrayage à double effet est représenté schématiquement sur les figures 5 et 6, sur lesquelles les éléments correspondant à ceux de l'embrayage 10 des figures 2 à 4 sont repérés par les mêmes références affectées d'un indice a.

L'embrayage 10a à double effet (premier étage centrifuge et second étage axial) représenté sur les figures 5 et 6 peut être monté d'origine sur des groupes motopropulseurs d'U.L.M., et en particulier de parachute motorisé, ou en rattrapage, entre le moteur et l'hélice d'un tel groupe moto-propulseur déjà en service. I1 est du type adapté pour se monter sur un groupe moto-propulseur à hélice propulsive, mais peut être aisément modifié pour convenir à un groupe moto-propulseur à hélice tractrice.

Sur cet embrayage 10a, on retrouve un flasque lia, qui se monte sur une portion tronconique 9a de l'arbre moteur, dont il est solidaire en rotation, par une partie centrale annulaire 20, ayant un alésage de forme correspondante. Le flasque lia comporte également deux bras radiaux 21, symétriques l'un de l'autre par rapport à l'axe A-A de l'arbre moteur 9a, et sur l'extrémité radiale externe de chacun desquels une mâchoire 22 en arc de cercle est montée pivotante autour d'un pivot 23 d'axe parallèle à l'axe A-A.

Un segment de garniture de friction 12a, de forme cintrée, est fixé sur la face radiale externe de chaque mâchoire 22.

Dans sa partie d'extrémité opposée à son pivot 23 sur un bras radial 21 du flasque lia, chaque mâchoire 22 présente une patte 24 d'ancrage de l'extrémité externe d'un ressort hélicoïdal 25 de rappel de la mâchoire 22 vers l'axe A, et l'extrémité interne du ressort 25 est ancrée sur un pion 26 excentré sur un axe de tarage 27, monté en rotation dans un orifice excentré dans le bras radial 21 opposé à celui supportant le pivot 23 de la mâchoire 22 correspondante. Cet axe de tarage 27 peut être déplacé en rotation par un tournevis dans le logement qui le reçoit de manière à occuper l'une de plusieurs positions permettant de déplacer le pion d'ancrage 26 sur une plage de réglage correspondant sensiblement au diamètre de l'axe de tarage 27, pour éloigner ou rapprocher le pion 26 de l'attache 24 et régler ainsi le tarage du ressort 25.Ce réglage du tarage du ressort de rappel 25 permet de régler le seuil de régime audelà duquel les mâchoires 22 et garnitures 12a s'écartent sensiblement radialement vers l'extérieur pour venir s'appliquer contre la face d'entraînement à l'intérieur de la partie annulaire et axiale 15a du tambour 13a dont une partie centrale radiale et annulaire est fixée par quatre goupilles, telles que 28 sur la figure 6, sur un moyeu d'hélice 29, monté tourillonnant autour de la partie centrale annulaire 20 du flasque îîa au moyen d'un roulement à aiguilles 30.Le moyeu d'hélice 29, qui se visse sur l'hélice proprement dite, présente, dans sa partie centrale, une face radiale 18a disposée en regard de la couronne de garniture de friction 16a de l'étage d'embrayage axial, qui est retenue sur une face radiale 17a du flasque îîa. Un ressort hélicoïdal (non représenté) maintient la garniture 16a espacée axialement de la face radiale 18a tant que la vitesse de rotation de l'arbre 9a n'est pas supérieure à un second seuil de régime, supérieur au premier pour lequel on obtient l'accouplement centrifuge des garnitures 12a avec le tambour 13a.A une vitesse de rotation supérieure au second seuil, l'effort axial développé par l'hélice vers le moteur rapproche le moyeu d'hélice 29 du flasque îîa et met la garniture de friction 16a en contact avec la face radiale d'entraînement 18a.

Dès que la vitesse de rotation devient inférieure au second seuil, mais reste supérieure au premier seuil de régime, la face radiale d'entraînement 18a est à nouveau écartée de la garniture 16a, et l'étage axial d'embrayage est désaccouplé. Mais l'étage centrifuge reste accouplé.

Lorsque la vitesse de rotation devient inférieure au premier seuil de régime, les ressorts de rappel 25 rappellent les mâchoires 22 et les garnitures 12a vers l'axe A, et l'étage centrifuge est à son tour désaccouplé. Ce rappel de chaque mâchoire 22 vers l'axe A est limité par sa venue en contact avec la butée réglable 31, constituée par la tête d'une vis 32 plus ou moins vissée dans un alésage taraudé radial 33 du flasque lIa.

En variante, l'étage d'embrayage centrifuge peut comprendre une ou plusieurs lamelles revêtues d'une garniture de friction et situées en périphérie du flasque moteur 11, ces lamelles remplaçant les mâchoires 22 et segments 12a tout en conservant la possibilité d'être réglées en précontrainte, pour ajuster le seuil de déclenchement du premier étage d'embrayage, de structure sensiblement analogue à celle d'embrayages non réglables à un seul étage utilisés sur des machines telles que vélomoteurs, tronçonneuses et tondeuses à gazon.

L'embrayage automatique à double effet ainsi réalisé permet de démarrer le moteur avec l'hélice débrayée et freinée, ce qui facilite le lancement du moteur par traction sur un câble, et permet d'échauffer le moteur avant même le raccordement des suspentes du parachute-aile au châssis, lors du montage et de la préparation du parachute motorisé pour une phase de décollage. Pour le décollage, après le gonflage de l'aile, il suffit d'accélérer le moteur et de libérer le frein pour embrayer automatiquement l'étage centrifuge et entraîner l'hélice 6 en rotation. Le décollage est donc grandement facilité.

A l'atterrissage, on peut mettre le moteur au ralenti et freiner l'hélice, et entraîner à nouveau celleci, en cas de besoin, en réaccélérant le moteur, si le pilote décide au dernier moment de ne pas se poser. La sécurité à l'atterrissage est donc également augmentée.

A noter que certains constructeurs de paramoteurs font appel à un arbre intermédiaire, entre l'arbre de sortie du moteur et l'hélice, permettant de réduire la vitesse de rotation de l'hélice pour en limiter le bruit. Dans ce type de montage, l'embrayage est installé sur l'arbre récepteur intermédiaire pour profiter de la poussée axiale de l'hélice. Pour le reste, le fonctionnement est inchangé.

D'une manière générale, on constate que l'utilisation d'un tel embrayage automatique à double effet sur les groupes moto-propulseurs d'U.L.M. améliore la sécurité à tout niveau, et facilite la mise en oeuvre.

Il en est de même sur toutes les installations motrices entraînant un organe mené ou récepteur qu'il est avantageux de désaccoupler de l'arbre moteur aux faibles régimes de rotation, et qui développe lui-même, lorsqu'il est entraîné à un régime de rotation suffisamment élevé, un effort axial par rapport à l'arbre moteur.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Groupe moto-propulseur pour aéronef (1) du type dit "Ultra Léger Motorisé" (U.L.M.), et en particulier pour un parachute motorisé, comprenant un moteur (5) monté sur un châssis (4) et entraînant en rotation un arbre moteur (9, 9a), et une hélice (6) destinée à être entraînée en rotation par l'arbre moteur (9, 9a) autour de son axe (A-A), caractérisé en ce qu'il comprend de plus un embrayage automatique (10, 10a), monté entre l'arbre moteur (9, 9a) et l'hélice (6), et apte à les accoupler pour entraîner l'hélice (6) dès que la vitesse de rotation de l'arbre moteur (9, 9a) est supérieure à un premier seuil de régime donné, et à les désaccoupler dès que la vitesse de l'arbre (9, 9a) est inférieure audit premier seuil ou à un seuil voisin de celui-ci.

2. Groupe moto-propulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embrayage automatique (10, lOa) comprend au moins un étage d'embrayage centrifuge (15-12; 15a-12a), correspondant au premier seuil.

3. Groupe moto-propulseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'embrayage automatique (10, l0a) comprend de plus au moins un étage d'embrayage axial (16-18; 16a-18a), activé par l'effort axial développé par l'hélice (6) lorsque cette dernière est entraînée par l'étage d'embrayage centrifuge (15-12 ; 15a-12a) et l'arbre moteur (9, 9a) tournant à une vitesse supérieure à un second seuil de régime donné, lui-même supérieur au premier seuil.

4. Groupe moto-propulseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un dispositif de freinage (19) de la rotation de l'hélice (6), destiné à être activé lorsque la vitesse de rotation de l'arbre moteur (9, 9a) est inférieure à un seuil identique au premier seuil ou voisin de celui-ci.

5. Groupe moto-propulseur selon au moins la revendication 2, caractérisé en ce que l'étage d'embrayage centrifuge comprend au moins une garniture de friction (12, 12a), montée mobile sensiblement radialement par rapport à l'axe (A-A) de l'arbre moteur (9, 9a) sur un corps (11, îîa) solidaire en rotation de l'arbre moteur (9, 9a), et sollicitée par des moyens élastiques (25) la rappelant sensiblement radialement vers ledit axe (A-A), et une partie annulaire et axiale (15, 15a) d'un tambour (13, 13a) solidaire en rotation de l'hélice (6), ladite partie annulaire (15, 15a) étant radialement à l'extérieur de la ou les garnitures (12, 12a), et présentant une face interne constituant une face d'entraînement destinée à coopérer avec chaque garniture de friction (12, 12a).

6. Groupe moto-propulseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens élastiques de rappel (25) sont fixés au corps (lla) par des moyens (26, 27) de réglage de leur tarage, qui déterminent la valeur du premier seuil.

7. Groupe moto-propulseur selon au moins les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que l'étage d'embrayage axial comprend au moins une garniture de friction (16, 16a) disposée sur une face (17, 17a) sensiblement transversale du corps (11, lla) ou respectivement d'un moyeu d'hélice (29) et/ou du tambour (13, 13a) alors solidaire en rotation dudit moyeu (29), et destinée à être comprimée par l'effort axial de l'hélice (6), et à l'encontre de moyens élastiques d'écartement, contre une face d'entraînement (18, 18a) sensiblement transversale disposée en regard sur ledit moyeu (29) et/ou ledit tambour (13, 13a) ou respectivement sur ledit corps (11, pila).

8. Groupe moto-propulseur selon la revendication 7, dans lequel l'hélice (6) en rotation exerce une poussée axiale vers le moteur (5), caractérisé en ce que ladite garniture de friction (16a) de l'étage axial est un disque ou une couronne de friction fixé(e) sur une face transver sale (17a) du corps (la) qui est tournée vers une face transversale (18a) d'un moyeu d'hélice (29) et/ou d'une partie centrale de tambour (13a) fixée audit moyeu d'hélice (29), monté en rotation sur ledit corps (lia) avec interposition d'un roulement (30).

9. Groupe moto-propulseur selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, telle que rattachée à la revendication 3, caractérisé en ce que, dans l'étage d'embrayage axial, le corps (11), d'une part, et un moyeu d'hélice (6) et/ou le tambour (13) alors solidaire en rotation dudit moyeu d'autre part, présentent respectivement l'une de deux faces (17, 18) sensiblement transversales, disposées en regard l'une de l'autre, et qui présentent des moyens de solidarisation mécanique angulaire, tels que des dents sur au moins une face et en saillie axiale vers l'autre face, pour assurer un entraînement sans glissement du moyeu d'hélice (6) et du tambour (13) par le corps (11), sous l'action de l'effort axial de l'hélice (6) et à l'encontre de moyens élastiques d'écartement desdites faces (17, 18).

10. Groupe moto-propulseur selon au moins les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le dispositif de freinage comprend au moins un organe de frottement (19) apte à être serré contre le tambour (13).

11. Embrayage à double effet (10, 10a), adaptable à un groupe moto-propulseur (5-6) selon au moins la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, au moins un étage d'embrayage centrifuge (12-15 ; 12a-15a), destiné à être monté entre un arbre moteur (9, 9a) et un organe mené ou récepteur (6), qui développe un effort axial par rapport à l'arbre moteur (9, 9a) lorsqu'il est entraîné en rotation, tel qu'une hélice, et apte à les accoupler pour entraîner le récepteur (6) dès que la vitesse de rotation de l'arbre moteur (9, 9a) est supérieure à un premier seuil de régime donné, et à les désaccoupler dès que la vitesse de l'arbre (9, 9a) est inférieure audit premier seuil ou à un seuil voisin de celui-ci, et, d'autre part, au moins un étage d'embrayage axial (16-17 ; 16a-17a), activé par l'effort axial développé par le récepteur (6) lorsque celuici est entraîné par le ou les étages d'embrayage centrifuge (12-15 ; 12a-15a) et l'arbre moteur (9, 9a) tournant à une vitesse supérieure à un second seuil de régime donné, luimême supérieur au premier seuil.