FR2817959A1 - Dispositif pour detecter l'action d'une force trop indamissiblement elevee sur la structure portante d'un vehicule - Google Patents

Abstract

Un boîtier (1) déformable de manière définie a la forme d'un tronc de cône (11), l'axe médian du tronc de cône (11) étant dirigé dans la direction de l'action de la force à détecter. Dans le boîtier (1) il est prévue une broche d'extrémité (31) en forme de coin, fixée rigidement à la surface de fond ou surface d'enveloppe (13; 14), parallèlement à l'axe médian du tronc de cône (11), des contacts électriques à l'intérieur d'un tube de verre (2) avec un pont de contact (21) qui maintient fermé un circuit électrique, le tube de verre (2) étant perpendiculaire à la broche (3) et transversal à son extrémité (31) en forme de coin. Si un raccourcissement de la hauteur du tronc de cône (11) dépasse une valeur déterminée, par suite de l'action d'une force trop élevée, l'extrémité (31) de la broche (3) et le tube de verre (2) peuvent coulisser l'un vers l'autre de manière que le tube de verre (2) soit brisé et que le pont de contact (21) soit séparé.

Description

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L'invention concerne un dispositif destiné à détecter l'action d'une force inadmissiblement élevée sur la structure portante d'un véhicule, en particulier un capteur de collision pour détecter un contact de l'arrière d'un

véhicule avec le sol.

Le problème de l'action d'une force inadmissiblement sur une structure portante et donc d'une déformation plastique, qui peut conduire à menacer la stabilité de la structure, est important dans de nombreux domaines techniques, principalement dans la technique des véhicules, mais

tout particulièrement en aéronautique.

Les moments critiques, qui se répètent constamment dans un avion sont le décollage, dans lequel jouent un rôle la longueur de piste, la vitesse de roulage et le vent ainsi que l'habileté du pilote, ainsi que l'atterrissage pour lequel s'ajoutent encore d'autres facteurs (tels que le taux de descente, la vitesse et la direction d'approche en liaison avec le vent et d'autres phénomènes d'intempéries en combinaison avec l'expérience de vol du pilote). Au cours de ces opérations, il arrive relativement fréquemment que l'arrière de l'avion touche la piste. Dans ce cas c'est moins le contact avec la piste en tant que tel qui est intéressant, mais plutôt - pour reconnaître fiablement une menace de la stabilité de la structure portante de l'avion ou pour pouvoir l'exclure le fait qu'une grandeur déterminée de la force, qui

agit dans ce cas sur la structure portante du fuselage, ne soit pas dépassée.

En outre, un tel capteur de collision arrière (anglais: Tail Strike Indicator) doit pouvoir être constamment vérifié quant à sa capacité de fonctionnement, en raison du grand nombre de contraintes auxquelles l'avion est soumis, afin que l'on puisse exclure en toute certitude qu'un contact trop fort avec le sol ne soit pas indiqué par suite de la défaillance du capteur.

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Une solution classique pour un capteur de choc arrière d'un avion prévoit une douille fermée sur le côté inférieur arrière de l'avion, dans laquelle deux languettes de contact étroitement voisines ferment le contact d'un circuit de signalisation, lorsque la douille se plie, de sorte qu'une s lampe de signalisation indique le contact avec le sol. Mais avec ce capteur de choc arrière, la grandeur de la force de collision et la capacité permanente de fonctionnement du capteur ne peuvent être constatées (ou

constatées sans démontage du capteur).

L'invention a pour but de trouver une nouvelle possibilité de détecter l'action d'une force d'intensité inadmissible sur la structure portante d'un véhicule qui signale un endommagement possible de la structure portante, dans une zone prédestinée de collision ou de déformation, uniquement dans le cas de l'action d'une force inadmissible. Comme autre but particulier, on doit réaliser un capteur de choc arrière de type nouveau pour avions qui

permette une détection sûre d'un contact avec le sol de l'arrière d'un avion.

En outre, la capacité de fonctionnement du capteur doit pouvoir être

vérifiée de façon simple.

Suivant l'invention, ce but est atteint avec un dispositif destiné à détecter l'action d'une force trop élevée sur une structure portante de véhicule, comportant un boîtier de forme sensiblement conique et deux contacts électriques qui sont disposés à l'intérieur du boîtier et qui, lorsque celui-ci se déforme, ferment un circuit électrique de signalisation qui signale la déformation, en ce que le boîtier est déformable de manière définie et présente sensiblement la forme d'un tronc de cône, tandis qu'un axe médian, qui relie les centres de la surface de base et de la surface d'enveloppe du tronc de cône, est orienté dans la direction de l'action de la force à détecter, une broche d'extrémité en forme de coin se trouve à l'intérieur du boîtier, la broche étant fixée rigidement à l'une des surfaces de base et d'enveloppe, parallèlement à l'axe médian du tronc de cône, les contacts électriques à l'intérieur d'un tube de verre sont reliés à un pont de contact et maintiennent fermé un circuit électrique, le tube de verre étant orienté perpendiculairement à la direction de la broche et transversalement à son extrémité en forme de coin et lorsqu'un raccourcissement en hauteur du tronc de cône dépasse une valeur déterminée, par suite de l'action d'une force trop élevée, l'extrémité en forme de coin de la broche et le tube de verre peuvent coulisser les uns vers les autres de manière que les tubes de

verre soient brisés et que le pont de contact soit séparé.

zo En particulier pour les capteurs de collision avec différentes directions possibles de l'action de la force, la surface d'enveloppe du boîtier est bombée. De manière avantageuse, le boîtier est un tronc de cône avec surface de base et surface d'enveloppe sensiblement elliptiques, pour obtenir une plus grande stabilité dans une direction de déplacement

préférée du véhicule.

Pour les avions et les bateaux, le boîtier est avantageusement un tronc de cône oblique avec surface d'enveloppe bombée, qui est incliné dans la direction principale de déplacement du véhicule de sorte qu'il en résulte une forme en nageoire qui est favorable d'un point de vue de la

2 o dynamique des fluides et en meme temps très stable.

La déformabilité définie du boîtier en forme de tronc de cône s'obtient en ce que l'action admissible d'une force sans déformation du boîtier est réglée par calcul de stabilité au moyen de la méthode des

éléments finis.

Afin que dans le cas d'une déformation quelconque du boîtier (par exemple avec en partie déformation de cisaillement) le pont de contact soit séparé en toute certitude dans le tube de verre, il est prévu de préférence une douille de forme tubulaire dans laquelle, dans une position initiale

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(sans déformation du boîtier), la broche est enfoncée par son extrémité en forme de coin, la douille étant fixée rigidement à la surface de base ou surface d'enveloppe opposée à la fixation de la broche, et comporte un support pour les tubes de verre tel que les axes de symétrie des tubes de verre et de la douille se coupent à angle droit. Dans une variante avantageuse, la broche est fixée rigidement à la surface de base et la douille est fixée rigidement à la surface d'enveloppe du

tronc de cône.

Pour minimiser à l'intérieur du boîtier tout dysfonctionnement par de l'eau de condensation ou par des chocs/vibrations extérieurs sans déformation du boîtier, le boîtier est avantageusement totalement rempli

d'une matière solide.

Dans ce cas, il s'avère avantageux que la grande partie du boîtier, qui est tournée vers l'action de la force à détecter, soit remplie d'une masse de type caoutchouc, en particulier de caoutchouc ou silicone, et que la partie

restante soit entièrement faite d'une mousse de matière appropriée.

Comme tube de verre, qui constitue le support du pont de contact du circuit de contrôle, une protection fusible en verre convient avantageusement. Une autre possibilité pour le tube de verre guidé dans le contact est constituée par une lampe tubulaire. Il s'avère particulièrement avantageux d'utiliser pour le tube de verre guidant le contact un contact Reed du type d'un coupe-circuit. Ceci peut s'obtenir avantageusement au moyen d'un contact Reed qui est maintenu fermé par adjonction d'un

aimant permanent.

Pour pouvoir vérifier en permanence la capacité de fonctionnement du capteur de collision, le contact Reed peut être coupé au moyen d'un électro-aimant ajouté pour vérifier la capacité de fonctionnement. Une autre possibilité simple de contrôle prévoit, en cas de besoin, de couper le

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contact Reed au moyen d'un aimant permanent externe qui est positionné

de l'extérieur sur le boîtier, pour vérifier la capacité de fonctionnement.

Pour les cas problématiques dans lesquels le capteur de collision est soumis, en plus de l'effet de choc, encore à un risque d'usure (comme pour les avions par frottement sur la chaussée à une grande vitesse), il est intéressant de placer sur la construction de guidage (douille) prévue pour la broche, le long de son étendue longitudinale, une boucle de fil pour détecter une usure de la surface d'enveloppe du boîtier, la boucle de fil, en tant qu'arc de retour est fixée en toute certitude à la surface d'enveloppe, à une distance prédéterminée du point de fixation de la douille, et est ramenée dans le sens opposé. Si dans le cas d'une usure de la surface d'enveloppe du boîtier, la douille qui est fixée à l'intérieur est usée jusqu'au delà de l'arc de retour, la boucle de contact est ainsi interrompue et il est assuré que même sans déformation du boîtier, le contact avec le sol est

indiqué par ouverture d'un circuit de contrôle.

Cette boucle de fil pour la détection d'une usure peut être de préférence aussi une ligne de liaison avec une borne de connexion du tube de verre guidant le contact, qui interrompt toutefois de la même manière le même circuit de contrôle que le tube de verre. Pour la fixation sûre de l'arc de retour, formé par la boucle de fil, celui-ci est avantageusement guidé à travers la surface d'enveloppe de la douille et scellé. Dans ce cas la boucle de contact peut être ramenée au choix à l'extérieur de la douille vers l'arc de retour et à l'intérieur de la douille, ou il est prévu une traversée de l'arc de

retour jusqu'à l'autre côté extérieur de la douille.

L'idée de base de l'invention se fonde sur la considération selon laquelle dans les capteurs de collision, utilisés actuellement sur les avions, qui indiquent un contact de l'arrière avec le sol (une fois) au moment précis o deux contacts électriques sont fermés ou ouverts par destruction d'une

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broche les enveloppant, après un tel événement on ne peut savoir (sans moyens complexes supplémentaires) si la structure portante de l'arrière de l'avion est restée intacte ou non. Par ailleurs, un capteur classique de collision arrière ne peut être vérifié quant à sa capacité de fonctionnement au cours des contrôles de routine réguliers (par exemple pendant la visite pré-vol). Ces problèmes sont résolus suivant l'invention avec un boîtier déformable de manière définie et avec un pont de contact qui peut être détruit en toute certitude dans le cas o une force est dépassée. Ce n'est que dans le cas d'un choc trop élevé (par exemple contact avec le sol de l'arrière de l'avion) que ledit boîtier est déformé et que par raccourcissement de sa hauteur (qu'il s'agisse d'une déformation par écrasement ou cisaillement) le pont de contact est détruit par une broche et un circuit de contrôle est interrompu. A cet effet, le boîtier est constitué d'une matière plus souple que la structure proprement dite du véhicule et est dimensionné au moyen de la méthode des éléments finis, de manière qu'ils ne se déforment qu'à partir d'une force déterminée. Un tel comportement avec valeur seuil d'un capteur de collision, dans le cas d'une collision, est intéressant pour des

véhicules quelconques même en dehors de l'industrie aéronautique.

Par utilisation d'un contact Reed en tant que pont de contact protégé dans un tube de verre, le capteur de collision peut être contrôlé à tout moment quant à sa capacité de fonctionnement (fonction de coupure), en ce qu'il peut être vérifié (ouvert) par application d'un champ magnétique externe. Même dans le cas o un léger contact de collision (éventuellement déjà visible) a eu lieu, qui n'a pas conduit à une déformation (suffisante) du

boîtier, on peut savoir si le capteur de collision est encore intact.

Avec un tel dispositif suivant l'invention, il est possible d'indiquer fiablement le dépassement de l'action d'une force (de collision) prédéterminée sur une structure portante d'un véhicule, et de garantir en

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même temps la capacité de fonctionnement du dispositif en cas de non-

dépassement de la force admissible.

Equipé d'un contact Reed, ce dispositif peut être utilisé en particulier à l'arrière d'avions (en tant que Tail Strike Indicator - TSI), car en dehors d'une capacité permanente de vérification (par exemple au cours des contrôles de routine avant chaque vol), il permet aussi, après un contact avec le sol de l'arrière de l'avion, de dire si le contact avec le sol s'est

déroulé sans dommage pour la structure de l'avion.

L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide d'un exemple de 1o réalisation. Les dessins montrent: Fig. 1: la construction de principe du dispositif suivant l'invention dans une vue en coupe et vue de dessus, fig. 2: une vue en coupe d'un capteur de collision arrière pour avions (Tail Strike Indicator- TSI), fig. 3: une vue de détail à plus grande échelle des composants de capteurs intérieurs au boîtier avec boucle de fil supplémentaire pour le contact frottant, fig. 4: une vue d'ensemble d'un capteur de collision arrière

(TSI).

Bien que le dispositif suivant l'invention soit toujours décrit ci-après en tant que capteur de collision arrière (TSI) par référence à des avions, le dispositif convient aussi à des applications dans la construction générale de véhicules, en raison de son système spécial de déclenchement pour l'action d'une force définie (pour l'essentiel unidimensionnelle) et en raison de sa possibilité simple de vérification après un léger "crash", et donc il n'est

expressément pas limité aux avions.

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Le dispositif suivant l'invention est constitué, dans sa construction de base - comme représenté sur la fig. 1 - d'un boîtier 1 qui, outre la fonction de protection extérieure, offre avant tout une fonction de résistance contre des forces de collision admissibles, d'un tube de verre 2 guidant le contact par lequel un circuit électrique de contrôle du capteur est maintenu fermé, d'une broche 3 ainsi que d'une douille 4 qui constitue un élément de

guidage de la broche 3 et qui contient un support pour le tube de verre 2.

Le boîtier 1 est constitué d'une matière plastiquement bien déformable, par exemple d'un métal mou comme de l'aluminium, de sorte qu'il se déforme plus facilement que la structure portante d'un véhicule, qui doit être protégé ou surveillé en permanence quant à une sollicitation inadmissible. Mais on pourrait aussi le fabriquer simplement dans la même

matière que la structure de la construction, mais avec une paroi plus mince.

Pour la fonction d'un capteur de collision suivant l'invention, il est essentiel que le boîtier 1 présente une forme de base tronconique pour obtenir une stabilité définie à l'égard d'une collision non précisément perpendiculaire à

la surface à protéger de la structure portante.

La forme du boîtier 1 est calculée par exemple au moyen de la méthode des éléments finis (FEM), de manière que le boîtier 1 se déforme

2 0 plastiquement au moment seulement o une force déterminée est dépassée.

Cette force doit toujours être choisie de manière qu'elle soit encore plus petite que la contrainte maximale admissible (sans danger) de la structure portante de l'avion. Etant donné que l'action de la force est attendue pour l'essentiel dans une dimension à partir d'une direction prédéterminée, le boîtier est réalisé en tant que tronc de cône 11, comme sur la fig. 1. Le tronc de cône est fixé ici par sa surface de base 13 à la structure à protéger (non représenté). L'action de la force s'effectue essentiellement

perpendiculairement à la surface d'enveloppe 14 du tronc de cône 11, c'est-

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à-dire à partir du haut lorsque l'on observe la vue en coupe supérieure de la fig. 1. A l'intérieur du boîtier 1 de forme tronconique, le long de l'axe de symétrie du tronc de cône 11 on trouve une broche 3, qui est fixée rigidement à la surface de base 13, ainsi qu'une douille 4 qui est placée sur la surface d'enveloppe 14 opposée. La douille 4 a pour mission d'une part de maintenir l'élément à capteur proprement dit, le capteur de rupture, sous la forme d'un tube de verre 2 guidant le contact, perpendiculairement à la broche 3. D'autre part, la douille 4 assure que la broche 3 touche immanquablement le tube de verre 2 dans le cas o, par suite d'une force inadmissible sur la surface d'enveloppe 14, celle-ci se déplace en direction de la surface de base 13. A cet effet, la douille 4 comporte un support 41 dans lequel le tube de verre 2 est positionné, perpendiculairement à l'axe de symétrie du tronc de cône 11, de manière que les extrémités 23 du tube de verre 2 - notamment pour une mise en contact sûre - soient solides et que la zone centrale 24 du tube de verre 2 soit dégagée à l'intérieur de la douille 4. La broche 3 pénètre (dans la position initiale normale déjà) dans l'extrémité ouverte de la douille 4, ce qui fait que la douille 4 lui sert de guide en direction de la zone centrale du tube de verre 2. Si la surface de base 13 et la surface d'enveloppe 14 se déplacent maintenant l'une vers

2 o l'autre, la broche 3 parvient sur le tube de verre 2 et le détruit.

L'élément à capteur proprement dit est constitué - comme le montre la fig. 1 - d'un tube de verre 2 guidant le contact, qui est intégré, au moyen d'un pont de contact 21 situé à l'intérieur, par des lignes de liaison 22, dans un circuit de contrôle et qui maintient celui-ci fermé et qui a la fonction d'un interrupteur à rupture. Ce tube de verre 2 est disposé dans le tronc de cône 11 (en tant que forme de base du boîtier 1) de manière que lorsque la distance entre la surface de base et la surface d'enveloppe 13 et 14 du tronc de cône 11 (c'est-à-dire la hauteur du tronc de cône 11) diminue au-delà d'une mesure prédéterminée, le tube de verre 2 est détruit et le pont de

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contact 21 situé à l'intérieur est interrompu. Ceci se produit le plus efficacement si le tube de verre est maintenu parallèlement entre la surface de base et la surface d'enveloppe 13 et 14 et rigidement par rapport à l'une des deux surfaces (dans cet exemple par rapport à la surface d'enveloppe 14), tandis que sur l'autre surface (ici sur la surface de base 13) une broche 3 est fixée de manière qu'elle détruise le tube de verre 2, lorsque la surface

de base et la surface d'enveloppe 13 et 14 se déplacent l'une vers l'autre.

La sécurité de fonctionnement de ce principe est obtenue par le fait que la broche 3 est équipée d'une extrémité 31 en forme de coin, qui est orientée perpendiculairement à la direction longitudinale du tube de verre 2, ainsi que par le fait que l'extrémité 31 en forme de coin pénètre dans une douille 4 dans laquelle le tube de verre 2 est maintenu rigidement par rapport à la surface d'enveloppe 14. Afin que la broche 3 remplisse en toute certitude sa fonction cible - interrompre le pont de contact 21 elle est

pourvue à son extrémité 31 en forme de cône - au moins à sa surface -

d'une matière isolante électriquement.

Le mécanisme d'action décrit précédemment de l'ouverture d'un circuit de contrôle par destruction d'un tube de verre 2 guidant le contact peut être réalisé avec des ponts de contact 21 (minces) quelconques tels que par exemple des protections fusibles en verre, des lampes tubulaires, des contacts Reed ou d'autres liaisons conductrices, guidées de manière isolée

avec des propriétés de rupture du verre.

Le boîtier 1 d'un capteur de collision arrière pour un avion (anglais: Tail Strike Indicator - TSI) est légèrement plus complexe en raison du type particulier de la sollicitation qu'il reçoit. Afin que le boîtier 1 soit également armé contre une collision oblique ou un contact frottant (par exemple de la piste d'aérodrome), la capacité de résistance à l'égard d'une force, jusqu'à laquelle le boîtier 1 ne doit pas se déformer, est mieux réglée il 2817959 par le fait que le tronc de cône 11 s'étend en ellipse dans la direction principale de déplacement de l'avion. On obtient d'autres améliorations de la stabilité en transformant la forme tronconique en un tronc de cône 11 oblique ou en un tronc de cône 11 elliptique oblique ou - par une surface d'enveloppe 14 bombée ou arrondie - jusqu'à une forme en nageoire arrondie 12 (comme représenté sur la fig. 4). Les parties "dépassantes" par rapport à un tronc de cône 11 à symétrie de révolution sont orientées chacune dans ce cas dans la direction de déplacement, pour opposer plus de

résistance à une déformation de cisaillement.

Le boîtier 1 d'un TSI est fabriqué dans une tôle 12 qui est d'abord emboutie, par un procédé de déformation spécial, en un tronc de cône circulaire 11 droit, puis, par un procédé de formage correspondant similaire à l'emboutissage profond, est amené en une forme de nageoire 12 à paroi mince, en plusieurs étapes de travail. La forme en nageoire 12 constitue dans ce cas approximativement un tronc de cône elliptique 11 oblique dont les données géométriques sont plus intéressantes pour les explications

complémentaires et ne s'opposent pas au principe général mentionné ci-

dessus du boîtier 1 en forme de tronc de cône.

La paroi mince de boîtier, obtenue par la déformation, atteint la déformabilité (limite de stabilité) du boîtier 1, déterminée au moyen des calculs FEM, pour l'action d'une force dirigée sensiblement parallèlement à l'axe médian du tronc de cône elliptique 1 oblique (y compris une stabilisation dans le sens opposé au sens principal de déplacement de l'avion). Si lors de l'impact du fuselage de l'avion sur la piste, les forces de pression se situent entre environ 1 000 N et 2 000 N, le boîtier 1 est plus ou moins comprimé, ce qui fait que la hauteur du tronc de cône 11, c'est-à-dire la distance (verticale) entre la surface de base 13 et la surface d'enveloppe

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14, diminue. Si la hauteur du tronc de cône se raccourcit au-delà d'une mesure déterminée, le tube de verre 2 est détruit de manière irréversible, en tant qu'interrupteur de rupture, le pont de contact 21 situé à l'intérieur est séparé, et le contact dur avec le sol est indiqué dans la cabine. Au bout du compte on voit que le contact avec le sol était critique pour la structure portante de l'avion et que d'autres examens doivent suivre. Mais avec le boîtier 1 déformable, relativement mou, on assure en particulier aussi que dans le cas de forces de collision supérieures à 2 000 N, aucun dommage supplémentaire de la structure du fuselage de l'avion ne peut être causé par la résistance du boîtier 1 à l'égard de sa propre déformation, car la force maximale absorbée par le boîtier 1 (d'environ 2 000 N) est encore nettement inférieure à la contrainte limite critique de la structure de l'avion

(qui dans ce cas était donnée pour environ 3 600 N).

Pour réaliser un interrupteur de rupture parfaitement fonctionnel, on utilise pour un TSI, comme représenté sur la fig. 2, un contact Reed 25 pour le tube de verre 2 guidant le contact. Le contact Reed 25, fixé dans un support 41, traverse perpendiculairement la douille 4 dans laquelle la broche 3 a déjà pénétré légèrement, par son extrémité 31 en forme de coin,

dans la position initiale.

En cas de déformation par choc du boîtier 1 (ici dans la position d'utilisation usuelle d'un TSI avec action de la force à partir du bas), la douille 4 collée sur la surface d'enveloppe 14, à l'intérieur du tronc de cône 11, est poussée contre la broche 3 et entraîne le contact Reed 25 rigidement contre la broche 3. Dans le cas d'une déformation suffisamment grande (raccourcissement de la hauteur du tronc de cône 11), il se produit une rupture et une séparation du contact Reed 25. Au cours de ce déplacement initialisé par un choc, l'extrémité 31 en forme de coin transperce d'abord le tube de verre 2 et, en continuant d'avancer, sépare les languettes de contact

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26 du contact Reed 25. L'utilisation d'un contact Reed 25 en tant qu'interrupteur de rupture présente cet avantage supplémentaire décisif pour la sécurité du vol, que l'on peut toujours contrôler s'il est prêt à être

utilisé (par exemple même après de légers contacts avec le sol).

Contrairement à la fonction usuelle de contacts Reed dans lesquels un circuit est commandé au moyen d'aimants adjoints, dans le contact Reed , représenté sur la fig. 2, la fonction de commutation (coupure) est seule importante à des fins d'essai. Pour la fonction d'essai convient un contact Reed 25 sous la forme d'un coupe-circuit dans lequel un champ magnétique

appliqué ouvre les languettes de contact 26 fermées en permanence.

Le TSI destiné à un avion doit en outre délivrer un signal à la cabine, pour indiquer les forces de collision même dans le cas d'un léger contact avec le sol, c'est-à-dire dans le cas d'un frottement sur la piste (avec des forces de pression inférieures à 650 N) et donc avec usure consécutive du is boîtier 1. A cet effet, une boucle de fil 5 est placée dans le boîtier 1, solidairement avec celui-ci et parallèlement à l'axe du tronc de cône, de manière qu'entre la surface d'enveloppe 14 du boîtier 1 et l'arc de retour 51 de la boucle de fil 5 il y ait une distance d'environ 10 mm. La fig. 2 montre pour cela la possibilité la plus simple et en même temps la plus fiable qui consiste à fixer la boucle de fil 5 le long de la douille 4 (solidaire de la surface d'enveloppe 14) et à la faire passer à travers la paroi de la douille 4, en un emplacement déterminé pour l'arc de retour 51 (par exemple 10 mm au- dessous de la surface d'enveloppe 14). L'arc de retour 51 est ainsi défini de manière indéplaçable en tant que point de frottement à l'égard d'une usure du boîtier. En outre, la boucle de fil 5 est bloquée par collage aux ajours 42 ainsi qu'à la paroi de la douille 4, en ce qu'elle est scellée par endroits avec des plots de résine synthétique 52, par exemple de résine époxy. La boucle de fil 5 est une ligne de liaison continue qui - selon la

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version de la fig. 2 - constitue l'une des lignes de liaison 22 pour le contact Reed 25 et a une fonction de commutation OU en plus de sa fonction de contact de rupture. A cet effet, une extrémité 52 de la boucle de fil 5 est directement reliée au connecteur de raccordement 6 et la deuxième extrémité 52, provenant de la douille 4, est en liaison avec une languette de contact du contact Reed 25. Dans ce cas, en cas d'interruption d'un circuit de contrôle accouplé au connecteur de raccordement 6, seul un examen plus précis du TSI pourrait permettre de dire si le contact Reed 25 est intact

et si donc la structure de l'avion l'est aussi.

La fig. 3 montre l'intérieur d'un TSI avec un contact Reed 25 dans lequel les languettes de contact 26 sont maintenues toujours fermées en

position normale de fonctionnement, au moyen d'un aimant permanent 27.

Pour le contrôle de cet interrupteur de rupture ainsi que du traitement des signaux raccordé à celui-ci, on peut ouvrir provisoirement le contact Reed 25 au moyen d'un aimant d'environ 1 000 Tesla qui est fixé de l'extérieur au

boîtier 1 du TSI. On pourrait obtenir la même chose au moyen d'un électro-

aimant (non représenté) qui pourrait être enclenché au besoin et qui se

trouverait face à l'aimant permanent 27 dans le boîtier 1.

Contrairement à la fig. 2, la boucle de fil 5 supplémentaire est intégrée dans un circuit de contrôle séparé indépendamment de celui du contact Reed 25, en ce que les extrémités 52 de la boucle de fil 5 sont guidéesséparément vers le connecteur de raccordement 6 prévu pour l'accouplement électrique du TSI. Ce même connecteur de raccordement 6 reçoit aussi les lignes de liaison 22 du contact Reed 25 et assure ainsi l'indépendance des deux composants de capteur (contact de collision et contact de frottement). Les lignes de liaison sont dessinées ici chacune sous

la forme de doubles lignes.

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Si le boîtier 1 est usé sur plus de 10 mm, sans que le boîtier 1 subisse par ailleurs un raccourcissement de sa hauteur par écrasement, la boucle de fil 5 est sectionnée au droit de son arc de retour 51 et un signal est produit dans la cabine. L'interrupteur de rupture proprement dit, sous la forme du contact Reed 25, reste dans ce cas intact et témoigne ainsi d'un contact avec le sol qui ne doit pas entraîner un examen plus approfondi de la

construction de l'avion. Il suffit de changer le TSI.

Le TSI pour avions présente - comme le montre la fig. 4 - une forme en nageoire 12 inclinée dans le sens de marche ou sens de vol, qui peut être décrite sensiblement par un tronc de cône elliptique 11 oblique avec surface d'enveloppe 14 arrondie. En vue de sa fixation au fuselage de l'avion, le boîtier 1 est pourvu d'une bride 17 qui entoure la surface de base du boîtier 1 en forme de tronc de cône en tant que surface annulaire elliptique, et qui est reliée rigidement à celle-ci (par exemple, par soudage). La fixation à l'arrière de l'avion s'effectue par les trous 18 de la bride 17, par vissage avec la structure portante (enveloppe extérieure du fuselage de l'avion). De ce fait, en cas de défaut (par exemple par contact avec le sol), le TSI peut

être échangé simplement.

Le boîtier 1 du TSI est totalement fermé et - comme représenté sur la fig. 1 - il est entièrement rempli. Dans la zone du guidage du contact de rupture (douille 4 avec support 41 du contact Reed 25), il est rempli d'un caoutchouc au silicone 15. Le reste est constitué d'une mousse réalisée à partir d'une masse plastique 16 quelconque, pour empêcher d'une part en cas de collision un déplacement du caoutchouc au silicone 15 dans le boîtier 1 et d'autre part la possibilité de dépôts d'eau de condensation sur la paroi intérieure du boîtier 1. On garantit ainsi avant tout la sécurité de

fonctionnement dans des conditions extrêmes.

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Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Dispositif destiné à détecter l'action d'une force inadmissiblement élevée sur une structure portante de véhicules, comportant un boîtier de forme sensiblement conique et deux contacts électriques qui sont disposés à l'intérieur du boîtier et qui, lorsque celui-ci se déforme, ferment un circuit électrique de signalisation qui signale la déformation, caractérisé en ce que - le boîtier (1) est déformable de manière définie et présente sensiblement la forme d'un tronc de cône (11), un axe médian, qui relie les centres de la surface de base (13) et de la surface d'enveloppe (14) du tronc de cône (11), étant orienté dans la direction de l'action de la force à détecter, - une broche (3) d'extrémité (31) en forme de coin se trouve à l'intérieur du boîtier (1), la broche (3) étant fixée rigidement à l'une des surfaces de base et d'enveloppe (13; 14), parallèlement à l'axe médian du tronc de cône (11), - les contacts électriques à l'intérieur d'un tube de verre (2) sont reliés à un pont de contact (21) et maintiennent fermé un circuit électrique, le tube de verre (2) étant orienté perpendiculairement à la direction de la broche (3) et transversalement à son extrémité (31) en forme de coin et - lorsqu'un raccourcissement en hauteur du tronc de cône (11) dépasse une valeur déterminée, par suite de l'action d'une force inadmissible, l'extrémité (31) en forme de coin de la broche (3) et le tube de verre (2) peuvent coulisser l'un vers l'autre de manière que le tube de verre

(2) soit brisé et que le pont de contact (21) soit séparé.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier

(1) est un tronc de cône (11) avec surface d'enveloppe (14) bombée.

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3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (1) est un tronc de cône (11) avec surface de base (13) et surface

d'enveloppe (14) sensiblement elliptiques.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le boîtier (1) est un tronc de cône (11) oblique avec surface d'enveloppe (14) bombée, de sorte qu'il en résulte une forme en nageoire (12) qui est inclinée

dans la direction principale de déplacement du véhicule.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 3 ou 4,

caractérisé en ce que le boîtier (1) est un tronc de cône (11), l'action admissible d'une force sans déformation du boîtier (1) étant réglée par

calcul de stabilité au moyen de la méthode des éléments finis.

6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu une douille (4) de forme tubulaire dans laquelle, dans une position initiale, la broche (3) est enfoncée par son extrémité (31) en forme de coin, la douille (4) étant fixée rigidement à la surface de base ou surface d'enveloppe (13; 14) opposée à la fixation de la broche, et comporte un support (41) pour le tube de verre (2) tel que les axes de symétrie du tube

de verre (2) et de la douille (4) se coupent à angle droit.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la broche (3) est fixée rigidement à la surface de base (13) et la douille (4) est fixée

rigidement à la surface d'enveloppe (14) du tronc de cône (11).

8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier

(1) est totalement rempli d'une matière solide (15; 16).

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la grande partie du boîtier (1), qui est tournée vers l'action de la force à détecter, est remplie d'une masse de type caoutchouc, en particulier de caoutchouc au

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silicone (15), et la partie restante est entièrement faite d'une mousse de

matière (16) appropriée.

10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube

de verre (2) est une protection fusible en verre.

1l. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube

de verre (2) est une lampe tubulaire.

12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube

de verre (2) est un contact Reed (25) du type d'un coupe-circuit.

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que le tube 1o de verre (2) est un contact Reed (25) qui est maintenu fermé par adjonction

d'un aimant permanent (27).

14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13,

caractérisé en ce que le contact Reed (25) peut être coupé au moyen d'un

électro-aimant ajouté pour vérifier la capacité de fonctionnement.

15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13,

caractérisé en ce que le contact Reed (25) peut être coupé au moyen d'un aimant permanent externe qui est positionné de l'extérieur sur le boîtier (1),

pour vérifier la capacité de fonctionnement.

16. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le long de l'étendue longitudinale de la douille (4) est placée une boucle de fil (5) pour détecter une usure de la surface d'enveloppe (14) du boîtier (1), la boucle de fil (5), en tant qu'arc de retour (51), étant fixée en toute certitude à la surface d'enveloppe (14), à une distance prédéterminée du point de

fixation de la douille (4), et étant ramenée dans le sens opposé.

17. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le long de l'étendue longitudinale de la douille (4) est placée une boucle de fil (5) pour détecter une usure de la surface d'enveloppe (14) du boîtier (1), la

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boucle de fil (5) étant une ligne de liaison avec une connexion du tube de verre (2) guidant le contact, et étant rigidement fixée sous la forme d'un arc de retour (51) à la surface d'enveloppe (14), à une distance prédéterminée

du point de fixation de la douille (4), et étant ramenée dans le sens opposé.

18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 16 ou 17,

caractérisé en ce que la boucle de fil (5) est guidée à travers la paroi de la

douille (4) et est coulée, pour la fixation sûre de l'arc de retour (51).

19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 16 ou 17,

caractérisé en ce que la boucle de fil (5) est ramenée à l'extérieur de la

douille (4) vers l'arc de retour (51) et à l'intérieur de la douille (4).