FR2814433A1 - Dispositif de commande de vol d'un aeronef, en particulier d'un helicoptere - Google Patents
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Abstract
- Dispositif de commande de vol d'un aéronef, en particulier d'un hélicoptère. - Le dispositif de commande de vol (1) comporte, en plus d'un organe de commande (2) et d'un moyen d'actionnement d'un organe commandé (RP, RQ), un moyen de détermination (MD) pour déterminer un ordre de commande qui correspond à un ordre de commande en vitesse de translation, fonction de la déflexion de l'organe de commande (2), tant que la vitesse de translation de l'aéronef (He) est inférieure à une valeur de référence et qui correspond sinon à un ordre de commande en accélération de translation ou en vitesse angulaire, fonction d'un supplément de déflexion de l'organe de commande (2).
Description
La présente invention concerne un dispositif de commande de vol
d'un aéronef, et en particulier d'un hélicoptère.
Ce dispositif qui peut être, dans le cadre de la présente invention, un dispositif du type à commandes de vol mécaniques ou électriques comporte, de façon connue, pour la commande par rapport à au moins l'un des axes de commande en roulis et en tangage considérés dans la présente invention: au moins un organe de commande (manche ou minimanche) susceptible d'être actionné par un pilote de l'aéronef; - au moins un moyen d'actionnement (servocommande) d'un organe commandé (rotor), auquel on applique un ordre de commande; et - des moyens de détermination pour déterminer et transmettre audit moyen d'actionnement un ordre de commande dépendant d'une valeur d'actionnement représentative de l'actionnement dudit organe de
commande.
Par conséquent, lorsque le pilote de l'aéronef actionne l'organe de commande en roulis ou en tangage, c'est-à-dire provoque une déflexion dudit organe de commande, les moyens de détermination déterminent, selon une loi de pilotage prédéterminée, un ordre de commande, par exemple un ordre de commande en vitesse angulaire, qui est fonction de
cette déflexion.
On sait qu'une commande en vitesse angulaire de type "RC"
("Rate Command"), pour laquelle la déflexion (longitudinale pour le tan-
gage ou latérale pour le roulis) de l'organe de commande commande direc-
tement une vitesse angulaire de tangage ou de roulis selon l'axe considéré de l'aéronef, s'avère particulièrement bien adaptée à des manoeuvres de
grande amplitude.
Bien entendu, on connaît d'autres types de lois de pilotage. En particuler, des lois de pilotage qui réalisent - une commande en vitesse de translation de type "TRC" ("Translational Rate Command"), pour laquelle une déflexion longitudinale ou latérale
de l'organe de commande ou manche commande directement une vi-
tesse de translation longitudinale ou latérale selon l'axe (de tangage ou de roulis), qui s'avère particulièrement bien adaptée pour les phases de
vol stationnaire ou basse vitesse, près du sol ou d'obstacles, et no-
tamment dans des conditions de visibilité dégradée; et - une commande en accélération de translation de type "AcC" ("Acceleration Command"), pour laquelle une déflexion longitudinale ou
latérale du manche commande directement une accélération de transla-
tion longitudinale ou latérale selon l'axe (ce qui très similaire au fait de commander directement une assiette de tangage ou de roulis selon l'axe) , qui s'avère particulièrement bien adaptée pour les phases de vol
de croisière, et notamment pour les phases de vol tactique.
Toutefois, quel que soit l'axe de commande considéré (roulis ou tangage) et quel que soit le type d'aéronef utilisé, il n'est pas possible de mettre en oeuvre simultanément, ou même de combiner, différents types de commande (commande en vitesse angulaire, en vitesse de translation ou en accélération de translation). Par conséquent, quelle que soit la
commande que l'on utilise, il existe toujours des phases de vol pour les-
quelles cette commande n'est guère appropriée.
A titre d'illustration, on rappellera que: - sur les hélicoptères à commandes de vol mécaniques, non munis de
pilote automatique, la réponse dynamique en tangage ou roulis est na-
turellement de type "RC" (vitesse angulaire) - sur les hélicoptères à commandes de vol mécaniques, munis d'un pilote
automatique, la réponse dynamique en tangage ou roulis est générale-
ment encore de type "RC" (vitesse angulaire), puisque l'autorité du sys-
tème de commande est trop réduite pour pouvoir modifier la réponse et sur les hélicoptères à commandes de vol électriques avec des lois de commande dites "par objectifs", le type de la réponse peut être modifié en type "TRC" (vitesse de translation) ou "AcC" (accélération de translation). La présente invention concerne un dispositif de commande de vol (mécanique ou électrique) d'un aéronef, en particulier d'un hélicoptère, qui
permet de remédier aux inconvénients précités.
A cet effet, selon l'invention, ledit dispositif de commande de vol d'un aéronef, du type comportant pour la commande par rapport à au moins un axe de commande: - au moins un organe de commande susceptible d'être actionné par un pilote de l'aéronef qui engendre une déflexion dudit organe de commande; - au moins un moyen d'actionnement d'un organe commandé auquel on applique un ordre de commande; et - des moyens de détermination pour déterminer et transmettre audit moyen d'actionnement un ordre de commande dépendant d'une valeur d'actionnement représentative de l'actionnement dudit organe de commande,
est remarquable en ce qu'il comporte, de plus, au moins un premier cap-
teur pour déterminer une première valeur effective correspondant à la va-
leur effective de la vitesse de translation de l'aéronef, et en ce que lesdits moyens de détermination sont formés de manière à déterminer comme ordre de commande à appliquer audit moyen d'actionnement: - tant que ladite première valeur effective est inférieure ou égale à une première valeur de référence correspondant à une valeur de référence prédéterminée de la vitesse de translation, un premier ordre de commande correspondant à un ordre de commande en vitesse de translation, qui est fonction de la déflexion de l'organe de commande et - lorsque ladite première valeur effective est supérieure à ladite première valeur de référence, au moins un second ordre de commande, qui est différent d'un ordre de commande en vitesse de translation et qui est
fonction d'un supplément de déflexion de l'organe de commande.
Ainsi, grâce à l'invention: - tant que la vitesse de translation est réduite (à savoir inférieure à la
première valeur de référence), I'aéronef est commandé par une com-
mande en vitesse de translation (TRC), qui, comme on le sait, s'avère particulièrement bien adaptée pour les phases de vol stationnaire ou à basse vitesse, près du sol ou d'obstacles, et notamment dans des
conditions de visibilité dégradée, c'est-à-dire pour des vitesses rédui-
tes; et
- lorsque la vitesse devient plus importante, on commande l'aéronef se-
Ion au moins un autre type de commande, comme précisé ci-dessous, qui est différent d'une commande en vitesse de translation et qui est adapté aux vitesses élevées, ce qui permet de remédier au fait qu'une commande en vitesse de translation présente un domaine de vol réduit
(défini autour d'une vitesse de référence) qui n'est plus adapté aux vi-
tesses plus élevées, considérées dans le présent cas.
Dans un premier mode de réalisation, ledit second ordre de commande est un ordre de commande en accélération de translation (AcC)
qui est fonction du supplément de déflexion au-delà de la déflexion en-
gendrant une vitesse de translation qui est égale à ladite première valeur
de référence.
Dans un deuxième mode de réalisation, ledit second ordre de commande est un ordre de commande en vitesse angulaire (RC) qui est fonction du supplément de déflexion au-delà de la déflexion engendrant
une vitesse de translation qui est égale à ladite première valeur de réfé-
rence.
Ainsi, on obtient un compromis avantageux entre une loi de pilo-
tage (loi TRC) adaptée pour réaliser des manoeuvres de précision et une loi de pilotage (loi RC) suffisamment manoeuvrante pour couvrir l'ensemble du domaine de vol. Dans un troisième mode de réalisation préféré, ledit dispositif de commande de vol comporte, de plus, au moins un second capteur pour
déterminer une seconde valeur effective correspondant à la valeur effec-
tive de l'accélération de translation de l'aéronef, et lesdits moyens de dé-
termination sont formés de manière à déterminer comme second ordre de commande: - tant que ladite seconde valeur effective est inférieure ou égale à une seconde valeur de référence correspondant à une valeur de référence prédéterminée de l'accélération de translation, un ordre de commande
en accélération de translation, qui est fonction du supplément de dé-
flexion au-delà de la déflexion engendrant une vitesse de translation qui est égale à ladite première valeur de référence; et - lorsque ladite seconde valeur effective est supérieure à ladite seconde valeur de référence, un ordre de commande en vitesse angulaire, qui est fonction du supplément de déflexion au-delà de la déflexion engendrant une accélération de translation qui est égale à ladite seconde valeur de référence.
Ainsi, on combine les trois types de commande (TRC, AcC, RC).
De plus, chaque commande est rendue active dans le domaine de vol o elle est la plus efficace, ce qui permet de réunir les avantages desdites
trois commandes.
A cet effet, en plus des avantages précités de la commande en vi- tesse de translation (TRC), on sait que:
- la commande en accélération de translation (AcC) qui couvre un do-
maine de vol plus étendu et permet de gérer des écarts de vitesse (pos-
sibilité d'accélérer et de décélérer) est particulièrement bien adaptée
pour les phases de vol de croisière, notamment les phases de vol tacti-
que; et - la commande en vitesse angulaire (RC) qui couvre un domaine de vol
élargi est particulièrement bien adaptée pour des manoeuvres dynami-
ques de grande amplitude (c'est-à-dire pour des vitesses de translation
et des accélérations de translation élevées).
Dans un quatrième mode de réalisation particulier, ledit dispositif de commande de vol d'un aéronef, en particulier d'un hélicoptère, du type comportant pour la commande par rapport à au moins un axe de commande: au moins un organe de commande susceptible d'être actionné par un pilote de l'aéronef qui engendre une déflexion dudit organe de commande; - au moins un moyen d'actionnement d'un organe commandé auquel on applique un ordre de commande; et - des moyens de détermination pour déterminer et transmettre audit moyen d'actionnement un ordre de commande dépendant d'une valeur d'actionnement représentative de l'actionnement dudit organe de commande,
comporte, de plus, au moins un capteur pour déterminer une valeur effec-
tive de l'accélération de translation de l'aéronef, et lesdits moyens de dé-
termination sont formés de manière à déterminer comme ordre de commande à appliquer audit moyen d'actionnement: - tant que ladite valeur effective est inférieure ou égale à une valeur de référence prédéterminée de l'accélération de translation, un ordre de
commande en accélération de translation, qui est fonction de la dé-
flexion de l'organe de commande; et
- lorsque ladite valeur effective est supérieure à ladite valeur de réfé-
rence, un ordre de commande en vitesse angulaire, qui est fonction du
supplément de déflexion au-delà de la déflexion engendrant une accélé-
ration de translation qui est égale à ladite valeur de référence.
Bien entendu, le dispositif de commande vol conforme à l'invention peut être appliqué aussi bien à la commande par rapport à l'axe de commande en roulis qu'à la commande par rapport à l'axe de
commande en tangage.
De plus, dans un mode de réalisation particulier, ledit dispositif comporte des organes de commande, des moyens d'actionnement, des capteurs et des moyens de détermination pour la commande de l'aéronef par rapport à chacun des axes de commande en roulis et en tangage dudit aéronef. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques
désignent des éléments semblables.
La figure 1 est le schéma synoptique d'un dispositif de commande
de vol conforme à l'invention.
La figure 2 est un diagramme illustrant les plages de fonctionne-
ment des différentes lois de pilotage en fonction de la vitesse angulaire commandée. Le dispositif 1 représenté schématiquement sur la figure 1 est monté à bord d'un aéronef, en l'occurrence un hélicoptère He à piloter,
bien que, pour des raisons de clarté du dessin, I'hélicoptère He soit repré-
senté à petite échelle, extérieurement audit dispositif 1. Ledit hélicoptère He comporte au moins un rotor principal RP destiné à assurer le sustenta- tion, l'avance et la commande en tangage et en roulis, ainsi qu'un rotor de queue RQ ou tout autre dispositif destiné à assurer l'équilibre latéral et,
éventuellement, la commande en lacet de l'hélicoptère He.
De façon connue, ledit dispositif 1 comporte pour la commande par rapport à au moins un axe de commande (roulis, tangage, lacet): - un organe de commande 2 (manche ou minimanche) susceptible d'être actionné par un pilote de l'hélicoptère He; - des moyens d'actionnement (par exemple des servocommandes) non
représentés d'organes commandés (rotors RP et RQ), auxquels on ap-
plique des ordres de commande; et
- des moyens de détermination MD pour déterminer et transmettre aux-
dits moyens d'actionnement des ordres de commande, et notamment un ordre de commande dépendant d'une valeur Vl représentative de
l'actionnement dudit organe de commande 2.
Selon l'invention, ledit dispositif 1 comporte, de plus, au moins un premier capteur usuel pour déterminer une première valeur effective correspondant à la valeur effective de la vitesse de translation de l'aéronef He, et lesdits moyens de calcul MD sont formés de manière à déterminer comme ordre de commande à appliquer audit moyen d'actionnement: - tant que ladite première valeur effective est inférieure ou égale à une première valeur de référence correspondant à une valeur de référence prédéterminée de la vitesse de translation de l'aéronef He, un premier ordre de commande correspondant à un ordre de commande en vitesse de translation (TRC), qui est fonction de la déflexion de l'organe de commande 2; et - lorsque ladite première valeur effective est supérieure à ladite première
valeur de référence, au moins un second ordre de commande précisé ci-
dessous, qui est différent d'un ordre de commande en vitesse de translation, et qui est fonction d'un supplément de déflexion de l'organe
de commande 2.
On notera que les fonctions précitées peuvent être des fonctions non linéaires ou des lois proportionnelles. Ainsi, les premier et second ordres précités peuvent par exemple être proportionnels, respectivement à
ladite déflexion et audit supplément de déflexion.
Dans un premier mode de réalisation, ledit second ordre de commande est un ordre de commande en accélération de translation (AcC), qui est fonction du supplément de déflexion (de l'organe de
commande 2) au-delà de la déflexion engendrant une vitesse de transla-
tion qui est égale à ladite première valeur de référence.
En outre, dans un second mode de réalisation, ledit second ordre de commande est un ordre de commande en vitesse angulaire (RC), qui
est fonction du supplément de déflexion au-delà de la déflexion engen-
drant une vitesse de translation qui est égale à ladite première valeur de référence. Dans ces deux modes de réalisation, on combine à chaque fois
uniquement deux types de commande (TRC et AcC; TRC et RC).
Dans un mode de réalisation préféré, on combine les trois types de commande. Pour ce faire, ledit dispositif 1 comporte, de plus, au moins un second capteur usuel E pour déterminer une seconde valeur effective correspondant à la valeur effective de l'accélération de translation de
l'aéronef He, et lesdits moyens de détermination MD sont formés de ma-
nière à déterminer comme second ordre de commande: - tant que ladite seconde valeur effective est inférieure ou égale à une seconde valeur de référence correspondant à une valeur de référence prédéterminée de l'accélération de translation (AcC), un ordre de
commande en accélération de translation, qui est fonction du supplé-
ment de déflexion au-delà de la déflexion engendrant une vitesse de translation qui est égale à ladite première valeur de référence; et lorsque ladite seconde valeur effective est supérieure à ladite seconde valeur de référence, un ordre de commande en vitesse angulaire (RC),
qui est fonction du supplément de déflexion au-delà de la déflexion en-
gendrant une accélération de translation qui est égale à ladite seconde
valeur de référence.
Ainsi, chaque commande (TRC, AcC et RC) est active dans le do-
maine de vol o elle est la plus efficace, ce qui permet de réunir les avan-
tages des trois commandes.
A cet effet, on rappellera que - la commande en vitesse de translation (TRC) qui couvre un domaine de vol très réduit est particulièrement bien adaptée pour les phases de vol
stationnaire ou à basse vitesse, près du sol ou d'obstacles, et notam-
ment dans des conditions de visibilité dégradée;
- la commande en accélération de translation (AcC) qui couvre un do-
maine de vol plus étendu et permet de gérer des écarts de vitesse (pos-
sibilité d'accélérer et de décélérer) est particulièrement bien adaptée
pour les phases de vol de croisière, notamment les phases de vol tacti-
que; et - la commande en vitesse angulaire (RC) qui couvre un domaine de vol
élargi est particulièrement bien adaptée pour des manoeuvres dynami-
ques de grande amplitude (c'est-à-dire pour des vitesses de translation
et des accélérations de translation élevées).
Dans un quatrième mode de réalisation particulier, ledit dispositif de commande de vol d'un aéronef, en particulier d'un hélicoptère, du type comportant pour la commande par rapport à au moins un axe de commande: au moins un organe de commande susceptible d'être actionné par un pilote de l'aéronef qui engendre une déflexion dudit organe de commande; - au moins un moyen d'actionnement d'un organe commandé auquel on applique un ordre de commande; et - des moyens de détermination pour déterminer et transmettre audit moyen d'actionnement un ordre de commande dépendant d'une valeur d'actionnement représentative de l'actionnement dudit organe de commande,
comporte, de plus, au moins un capteur pour déterminer une valeur effec-
tive de l'accélération de translation de l'aéronef, et lesdits moyens de dé-
termination sont formés de manière à déterminer comme ordre de commande à appliquer audit moyen d'actionnement: - tant que ladite valeur effective est inférieure ou égale à une valeur de référence prédéterminée de l'accélération de translation, un ordre de
commande en accélération de translation, qui est fonction de la dé-
flexion de l'organe de commande; et
- lorsque ladite valeur effective est supérieure à ladite valeur de réfé-
rence, un ordre de commande en vitesse angulaire, qui est fonction du
supplément de déflexion au-delà de la déflexion engendrant une accélé-
ration de translation qui est égale à ladite valeur de référence.
Dans le cadre de la présente invention, le dispositif de commande
de vol peut être un dispositif à commandes mécaniques, de sorte que les-
dits moyens de détermination comportent notamment une timonerie et un vérin.
Toutefois, dans le mode de réalisation préféré représenté sur la fi-
gure 1, le dispositif 1 est un dispositif de commande de vol électrique.
Aussi, lesdits moyens de détermination MD comportent des premiers moyens connus M1 pour la commande en vitesse angulaire par rapport à un axe de commande (dans l'exemple représenté et décrit ci-dessous, on
considère à titre non limitatif que cet axe est l'axe de commande en rou-
lis; il pourrait également s'agir de l'axe de commande en tangage), qui comprennent: - un capteur 3 détectant la valeur Vl représentative de la position en roulis du ou de l'effort appliqué sur le manche (cyclique) 2; - une unité de calcul 5 qui transforme cette valeur Vl reçue du capteur 3 par une liaison 4, en une commande en vitesse angulaire VANGCOM - un ensemble E de capteurs montés à bord de l'hélicoptère He (comme illustré par une liaison 6) et délivrant (comme illustré par une flèche 7) sous forme de signaux électriques une pluralité d'informations sur les
états dudit hélicoptère He, telles que la vitesse air, les vitesses angulai-
res, les accélérations angulaires, les assiettes et les facteurs de charge, ainsi que la vitesse angulaire en roulis VANG; - une unité de calcul 8 qui calcule la différence EVANG entre, d'une part, une valeur de consigne VANGCONS dépendant de la valeur VANGCOM qui est reçue de l'unité de calcul 5 et, d'autre part, la valeur VANG
transmise par l'ensemble E de capteurs (par les liaisons 7 et 9). On no-
tera que, dans les dispositifs de commande de vol connus, VANGCONS est égale à VANGCOM ce qui n'est pas le cas dans le perfectionnement conforme à la présente invention, comme on le verra ci-dessous; - un correcteur 10 relié par des liaisons 7, 4 et 1 1 respectivement à l'ensemble E de capteurs, au capteur 3 et à l'unité de calcul 8, qui est destiné à asservir VANG sur VANGCONS, c'est-à-dire à asservir à O le signal d'erreur EVANG reçu de l'unité 8. Ce correcteur 10 se charge également, à partir d'informations reçues de l'ensemble E, de la stabilité et du découplage d'axe de la boucle de pilotage, et intègre, à partir de
l'information de l'ordre de pilotage en roulis, une fonction de précom-
mande pour moduler la bande passante; - une unité de découplage de commandes 12 qui effectue un découplage des commandes qui sont reçues, pour la commande en roulis par une
liaison S1A, et pour les commandes selon les autres axes (tangage, la-
cet, collectif) par des liaisons S2A, S3A et S4A; et - un mélangeur d'ordres 13 recevant, par des liaisons S1B à S4B, les ordres issus de l'unité 12 et adressant des ordres de commande, par des liaisons sl à s3, aux servocommandes du rotor principal RP et, par
une liaison s4, à la servocommande du rotor de queue RQ.
Selon l'invention, ledit dispositif 1 comporte de plus des seconds moyens M2 qui, associés auxdits premiers moyens M1 connus, forment
lesdits moyens de détermination MD conformes à l'invention.
Dans le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 1, les-
dits seconds moyens M2 comportent: - un moyen 14 pour déterminer une vitesse de référence VREF. Cette vitesse de référence VREF peut être modifiée par une action manuelle d'un opérateur ou d'un pilote ou par une action automatique, comme illustré par une flèche 15. Le moyen 14 peut utiliser, à cet effet, des informations et notamment la vitesse sol latérale VSOL, reçues par une liaison 18 de l'ensemble E de capteurs; - un moyen 16 calculant la différence entre la vitesse VSOL et la vitesse de référence VREF reçue par une liaison 17;
- un moyen 19 relié par une liaison 20 au moyen 16, qui traite cette dif-
férence par une fonction prédéterminée pour obtenir une valeur ECVSOL. En particulier, le moyen 19 peut, à cet effet, multiplier ladite différence par un gain KV prédéterminé - un moyen de limitation 21 recevant cette valeur ECVSOL par une
liaison 22 et limitant ladite valeur à une valeur L1, si IECVSOLI est su-
périeure à L1. Le moyen de limitation 21 fournit ainsi à sa sortie une valeur ECVSOLL qui est égale: à + L1 (suivant le signe de ECVSOL), si ECVSOL J > L1; et à ECVSOL, si ECVSOL I < L1; - un moyen 23 qui traite la mesure de l'information d'accélération sol DVSOL, élaborée par l'ensemble E de capteurs et reçue par une liaison 24 reliée à la liaison 7, par une fonction prédéterminée pour obtenir une
valeur KDVSOL. En particulier, ledit moyen 23 peut, à cet effet, multi-
plier ladite mesure DVSOL par un gain KDV prédéterminé; - un moyen 25 calculant la différence ECDVSOL entre les valeurs ECVSOLL et KDVSOL reçues respectivement par l'intermédiaire de liaisons 26 et 27; - un moyen de limitation 28 recevant cette différence ECDVSOL par une liaison 29 et limitant ladite différence à une valeur L2 prédéterminée, si I ECDVSOL I est supérieure à L2. Selon l'invention, L2 est supérieure à L1. Le moyen de limitation 28 fournit ainsi à sa sortie une valeur ECDVSOLL qui est égale: 20. L2 (suivant le signe de ECDVSOL), si ECDVSOL I > L2; et à ECDVSOL, si ECDVSOL I < L2; et - un moyen 30 qui calcule une vitesse angulaire de consigne VANGCONS telle que:
VANGCONS = ECDVSOLL + VANGCOM,
les valeurs ECDVSOLL et VANGCOM étant reçues respectivement par
des liaisons 31 et 32.
Cette valeur de consigne VANGCONS est transmise par une liaison 33 à l'unité de calcul 8, qui calcule la différence entre VANG et
VANGCONS, cette différence étant asservie à zéro par le correcteur 10.
Le correcteur 10 cherche donc à obtenir la relation
VANG = VANGCOM + ECDVSOLL
c'est-à-dire en développant ECDVSOLL VANG = VANGCOM + [[ECVSOL] lim àLl KDVSOL] lim à L2 ECVSOL = KV x (VREF- VSOL) qui dans le cas particulier o DVSOL = KDV x DVSOL KDVSOL = KDV x DVSOL s'écrit VANG = VANGCOM + [[KVx(VREF-VSOL)]limà L1-KDV x DVSOL]Iim L2 Par conséquent, dans le cas particulier précité, selon l'invention: A/ premièrement, lorsque ECVSOL et ECDVSOL ne sont pas limités, on a la relation: VANG = VANGCOM + KV x (VREF-VSOL)- KDV x DVSOL A l'équilibre, VSOL = constante = > VANG = DVSOL = O On a ainsi la relation: VANGCOM = KV x (VSOL - VREF)
Le pilote contrôle ainsi à travers VANGCOM un écart de vitesse laté-
rale VSOL d'amplitude VANGCOM / KV autour de la vitesse de réfé-
rence VREF.
On obtient donc une loi de commande de type "TRC" (commande en vitesse de translation);
B/ deuxièmement, lorsque ECVSOL est limité et ECDVSOL n'est pas li-
mité, on a la relation: VANG = VANGCOM L1 - KDV x DVSOL A l'équilibre, DVSOL = constante = > VANG = O. On a ainsi la relation VANGCOM = KDV x DVSOL + L1 ou encore: DVSOL = (VANGCOM L) / KDV Le pilote contrôle ainsi à travers VANGCOM corrigé du biais L1 une
accélération latérale DVSOL.
On obtient donc une loi de commande de type "AcC" (commande en accélération de translation); et C/ troisièmement, lorsque ECDVSOL est limité, on a la relation
VANG = VANGCOM + L2
Le pilote contrôle ainsi à travers VANGCOM corrigé du biais L2 une vi-
tesse angulaire.
On obtient donc une loi de commande de type "RC" (commande en vi-
tesse angulaire).
On notera en outre que - à l'équilibre, les plages de fonctionnement des diverses lois de pilotage peuvent donc être délimitées en fonction de la commande VANGCOM (voir figure2), à savoir: Ioi RC pour l VANGCOM I > L2 loi AcC pour L2 > [ VANGCOM I > L1; et loi TRC pour I VANGCOM] < L1; - la loi TRC pure peut être obtenue avec L1 = L2 = oo; - la loi AcC pure peut être obtenue avec L1 = O et L2 = oo ( la mesure de VSOL n'est alors pas nécessaire); - la loi RC pure peut être obtenue avec L1 L2 = O (les mesures de VSOL et DVSOL ne sont alors pas nécessaires); - la loi mixée "TRC/AcC" peut être obtenue avec O<L1 <L2=oo - la loi mixée "AcC/RC" peut être obtenue avec O=L1 <L2<oo (la mesure de VSOL n'est alors pas nécessaire); et
- la loi mixée "TRC/RC" peut être obtenue avec L1 =L2.
Le dispositif 1 conforme à l'invention présenté ci-dessus pour la commandeen roulis peut être appliqué par analogie à la commande en
tangage (avec, dans ce cas, des vitesses et des accélérations longitudina-
les, au lieu des vitesses et accélérations latérales précitées pour la
commande en roulis).
De plus, la présente invention peut être mise en oeuvre simultané-
ment pour ces deux axes de commande de l'hélicoptère He ou de tout au-
tre aéronef, notamment d' un aéronef à voilure fixe.
Claims (8)
1. Dispositif de commande de vol d'un aéronef, en particulier d'un hélicoptère, du type comportant pour la commande par rapport à au moins un axe de commande - au moins un organe de commande (2) susceptible d'être actionné par un pilote de l'aéronef (He) qui engendre une déflexion dudit organe de commande (2); - au moins un moyen d'actionnement d'un organe commandé (RP, RQ) auquel on applique un ordre de commande; et - des moyens de détermination (MD) pour déterminer et transmettre audit moyen d'actionnement un ordre de commande dépendant d'une valeur d'actionnement représentative de l'actionnement dudit organe de commande (2), caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, au moins un premier capteur (E) 1 5 pour déterminer une première valeur effective correspondant à la valeur effective de la vitesse de translation de l'aéronef (He), et en ce que lesdits moyens de détermination (MD) sont formés de manière à déterminer comme ordre de commande à appliquer audit moyen d'actionnement: - tant que ladite première valeur effective est inférieure ou égale à une première valeur de référence correspondant à une valeur de référence prédéterminée de la vitesse de translation, un premier ordre de commande correspondant à un ordre de commande en vitesse de translation, qui est fonction de la déflexion de l'organe de commande (2); et - lorsque ladite première valeur effective est supérieure à ladite première valeur de référence, au moins un second ordre de commande, qui est différent d'un ordre de commande en vitesse de translation et qui est
fonction d'un supplément de déflexion de l'organe de commande (2).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second ordre de commande est un ordre de commande en accélération de translation, qui est fonction du supplément de déflexion au-delà de la déflexion engendrant une vitesse de translation qui est égale à ladite première valeur de référence.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second ordre de commande est un ordre de
commande en vitesse angulaire, qui est fonction du supplément de dé-
flexion au-delà de la déflexion engendrant une vitesse de translation qui
est égale à ladite première valeur de référence.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, au moins un second capteur (E) pour déterminer une seconde valeur effective correspondant à la valeur effective de l'accélération de translation de l'aéronef (He), et en ce que
lesdits moyens de détermination (MD) sont formés de manière à détermi-
ner comme second ordre de commande: - tant que ladite seconde valeur effective est inférieure ou égale à une seconde valeur de référence correspondant à une valeur de référence prédéterminée de l'accélération de translation, un ordre de commande
en accélération de translation, qui est fonction du supplément de dé-
flexion au-delà de la déflexion engendrant une vitesse de translation qui est égale à ladite première valeur de référence; et - lorsque ladite seconde valeur effective est supérieure à ladite seconde valeur de référence, un ordre de commande en vitesse angulaire, qui est fonction du supplément de déflexion au-delà de la déflexion engendrant une accélération de translation qui est égale à ladite seconde valeur de référence.
5. Dispositif de commande de vol d'un aéronef, en particulier d'un hélicoptère, du type comportant pour la commande par rapport à au moins un axe de commande: - au moins un organe de commande (2) susceptible d'être actionné par un pilote de l'aéronef (He) qui engendre une déflexion dudit organe de commande (2); - au moins un moyen d'actionnement d'un organe commandé (RP, RQ) auquel on applique un ordre de commande; et - des moyens de détermination pour déterminer et transmettre audit moyen d'actionnement un ordre de commande dépendant d'une valeur d'actionnement représentative de l'actionnement dudit organe de commande (2),
caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, au moins un capteur pour dé-
terminer une valeur effective de l'accélération de translation de l'aéronef
(He), et en ce que lesdits moyens de détermination sont formés de ma-
nière à déterminer comme ordre de commande à appliquer audit moyen d'actionnement: - tant que ladite valeur effective est inférieure ou égale à une valeur de référence prédéterminée de l'accélération de translation, un ordre de
commande en accélération de translation, qui est fonction de la dé-
flexion de l'organe de commande (2); et
- lorsque ladite valeur effective est supérieure à ladite valeur de réfé-
rence, un ordre de commande en vitesse angulaire, qui est fonction du
supplément de déflexion au-delà de la déflexion engendrant une accélé-
ration de translation qui est égale à ladite valeur de référence.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que ledit axe de commande est l'axe de commande en roulis.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que ledit axe de commande est l'axe de commande en tangage.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précéden-
tes, caractérisé en ce qu'il comporte des organes de commande (2), des moyens d'actionnement, des capteurs (E) et des moyens de détermination (MD) pour la commande de l'aéronef (He) par rapport à chacun des axes
de commande en roulis et en tangage de l'aéronef (He).
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CL | Concession to grant licences | ||
| CD | Change of name or company name |
Owner name: AIRBUS HELICOPTERS, FR Effective date: 20140602 |
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