FR2992072A1 - Procede de pilotage automatique de l'axe de lacet pour aeronef a commandes de vol mecaniques - Google Patents
Procede de pilotage automatique de l'axe de lacet pour aeronef a commandes de vol mecaniques Download PDFInfo
- Publication number
- FR2992072A1 FR2992072A1 FR1201716A FR1201716A FR2992072A1 FR 2992072 A1 FR2992072 A1 FR 2992072A1 FR 1201716 A FR1201716 A FR 1201716A FR 1201716 A FR1201716 A FR 1201716A FR 2992072 A1 FR2992072 A1 FR 2992072A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- yaw
- control
- actuator
- trim
- aircraft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims description 10
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 claims description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 7
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
- G05D1/0808—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
- B64C13/02—Initiating means
- B64C13/16—Initiating means actuated automatically, e.g. responsive to gust detectors
- B64C13/18—Initiating means actuated automatically, e.g. responsive to gust detectors using automatic pilot
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Abstract
L'invention porte sur un procédé de pilotage automatique de l'axe de lacet d'un aéronef à commandes de vol mécaniques, ledit aéronef comprenant un actionneur de lacet (15) apte à contrôler l'orientation d'une gouverne de lacet (10) et apte à délivrer une mesure de couple (20) sur la gouverne, un actionneur de trim de lacet (14) apte à entrainer en mouvement une gouverne de trim de lacet (13) permettant de limiter l'effort à fournir par l'actionneur de lacet pour assurer l'orientation de la gouverne de lacet, et un ensemble de capteurs (21) apte à fournir une estimation d'un effort latéral de lacet N subi par l'aéronef en vol. Le procédé comporte des étapes de calcul : d'une consigne de position (17) de la gouverne de lacet déterminée au moyen de l'estimation de l'effort latéral N , et d'une commande de trim (18), déterminée au moyen de la mesure de couple de l'actionneur de lacet.
Description
Procédé de pilotage automatique de l'axe de lacet pour aéronef à commandes de vol mécaniques La présente invention appartient au domaine des procédés de pilotage automatique embarqués sur des aéronefs. Plus précisément, elle porte sur un procédé de pilotage automatique pour un aéronef à commandes de vol mécaniques aptes à contrôler des efforts latéraux en pilotant de manière automatique l'axe de lacet de l'aéronef. Dans un aéronef à commandes de vol mécaniques, le pilote manoeuvre l'appareil au moyen de commandes dans le cockpit, tels que le manche ou les palonniers, reliés mécaniquement, typiquement par des cables, à un ensemble de gouvernes aptes à modifier la trajectoire de l'appareil. Le contrôle du lacet est généralement obtenu par le pilote au moyen de gouvernes sur l'empennage vertical axial, pilotable par les palonniers. L'accélération latérale, généralement référencée Ny, qui est générée par exemple par un changement de régime moteur sur un aéronef bi-turbopropulseur, ou par une évolution des conditions de vol (vent, turbulences, sortie d'éléments, changement de vitesse...), entraine une dissymétrie latérale du vol. Cette dissymétrie induite est désagréable pour le confort passager et critique pour le pilote, en particulier lors de la perte d'un moteur. Sans maitrise automatique de l'axe de lacet, le pilote cherche pendant toute la durée du vol à limiter le dérapage de l'aéronef et doit constamment adapter le compensateur, ou trim en anglais, sur les axes de roulis et de lacet. Une commande de trim est une commande permettant de diminuer ou même d'annuler l'effort à fournir sur une des commandes principale d'attitude de l'aéronef (tangage au manche, roulis au manche ou lacet au palonnier). Le plus souvent, il s'agit d'une petite surface se trouvant en bout de la gouverne principale qui est actionnée dans le sens opposé générant donc un moment qui viendra équilibrer le moment de la gouverne principale et ainsi annuler les efforts. Ainsi, un aéronef à commandes de vol mécaniques de l'art antérieur comprend pour le pilotage de l'axe de lacet, des commandes mécaniques dans le cockpit, en général deux palonniers, agissant sur un système de cablage relié à la gouverne de lacet. Il comprend aussi un dispositif de trim, activable dans le cockpit, qui agit sur le compensateur, aussi appelé gouverne de trim de la gouverne principale, par l'intermédiaire d'un actionneur de trim . En vol, le pilote doit être attentif et corriger les efforts latéraux en jouant sur le palonnier et le trim. Cette gestion nécessite une forte charge de travail, notamment sur les avions de type turbopropulseurs et 5 lors des changements de régime moteur. De plus, il est délicat d'assurer un symétrie parfaite de l'aéronef, résultant en un inconfort passager et en une surconsommation de carburant. Lors d'une panne moteur, le pilote doit par ailleurs réagir très rapidement pour gérer complètement l'axe de lacet. Le risque de décrochage dissymétrique est important dans ces phases de vol 10 critique. La solution proposée par la présente invention consiste en un procédé de pilotage automatique de l'axe de lacet apte à assurer le contrôle simultané de l'actionneur de lacet et de l'actionneur de trim de lacet. Un système de pilotage automatique mettant en oeuvre un tel procédé permet de 15 réduire la charge de travail du pilote, d'améliorer la sécurité (réduire les risques liés à une panne moteur), le confort passager et réduire la consommation de l'aéronef en améliorant sa symétrie. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de pilotage 20 automatique de l'axe de lacet d'un aéronef à commandes de vol mécaniques, implémenté dans un calculateur de l'aéronef, ledit aéronef comprenant : - un actionneur de lacet apte à contrôler l'orientation d'une gouverne de lacet; ledit actionneur de lacet étant aussi apte à délivrer une mesure de 25 couple généré sur la gouverne de la lacet - un actionneur de trim de lacet apte à entrainer en mouvement une gouverne de trim de lacet permettant de limiter l'effort à fournir par l'actionneur de lacet pour assurer l'orientation souhaitée de la gouverne de lacet, 30 - et un ensemble de capteurs permettant de fournir une estimation d'un effort latéral de lacet Ny subi par l'aéronef en vol. Le procédé selon l'invention comporte des étapes de calcul : - d'une consigne de position de la gouverne de lacet, transmise à l'actionneur de lacet, et déterminée au moyen de l'estimation de l'effort latéral Ny, - d'une commande de trim, permettant d'activer et de désactiver l'actionneur de trim de lacet, et déterminée au moyen de la mesure de couple de l'actionneur de lacet. L'invention porte également sur une système de pilotage automatique pour un aéronef à commandes de vol mécaniques comprenant un calculateur dans lequel sont implémentées des instructions de code permettant d'effectuer les étapes du procédé de pilotage automatique ayant les caractéristiques précédemment décrites. L'invention porte enfin sur un aéronef à commandes de vol 10 mécaniques comprenant un système de pilotage automatique ayant les caractéristiques précédemment décrite. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation 15 donnés à titre d'exemple sur les figures suivantes. La figure 1 représente l'architecture d'un aéronef à commandes de vol mécaniques muni d'un système de pilotage automatique de l'axe de lacet selon l'invention, 20 la figure 2 représente l'architecture fonctionnelle simplifiée et les relations d'un système de pilotage automatique de l'axe de lacet selon l'invention, la figure 3 illustre les étapes de calcul d'un procédé de contrôle de l'actionneur de lacet selon un mode de réalisation de l'invention, 25 la figure 4 illustre les étapes de calcul d'un procédé de contrôle de l'actionneur de trim de lacet selon un mode de réalisation de l'invention. Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures. 30 La figure 1 représente l'architecture d'un aéronef à commandes de vol mécaniques muni d'un système de pilotage automatique de l'axe de lacet selon l'invention. Un aéronef à commandes de vol mécaniques comprend une gouverne de lacet 10, par exemple positionné sur l'empennage vertical à l'arrière de l'aéronef, qui permet par sa position angulaire de contrôler 35 l'orientation de l'aéronef selon l'axe de lacet. La gouverne de lacet 10 peut être commandée manuellement par le pilote au moyen de palonniers 11 situés dans le cockpit et reliés à la gouverne de lacet 10 par l'intermédiaire d'un système de cablage 12. Pour compenser l'effort exercé par la gouverne de lacet 10, un compensateur, ou gouverne de trim de lacet 13 peut être 5 orientée par l'intermédiaire d'un actionneur de trim de lacet 14. Typiquement, il s'agit d'une gouverne montée sur la gouverne principale de lacet 10, et de plus faible envergure que celle-ci. Par son orientation, il est possible de générer un couple opposé au couple généré par l'orientation de la gouverne principale de lacet. La gouverne de trim de lacet 13, pilotée par l' actionneur 10 de trim de lacet 14, permet ainsi de limiter l'effort de sollicitation sur la gouverne de lacet 10 et permet un pilotage plus précis de l'axe de lacet. Notons que le pilotage de l'axe de lacet d'un aéronef à commandes de vol mécaniques peut être obtenu par une ou plusieurs gouvernes. On pense par exemple à un dispositif comprenant deux 15 gouvernes sur l'empennage vertical, ou encore une gouverne principale sur l'empennage vertical assistée d'une ou plusieurs gouvernes secondaires positionnées par exemple sur les ailes de l'aéronef. Dans la suite, la gouverne de lacet 10 doit être comprise comme l'ensemble des gouvernes mises en oeuvre pour le contrôle de l'axe de lacet pour l'aéronef concerné. 20 Par ailleurs, la gouverne de trim de lacet 13 est en général unique, et positionné sur la gouverne principale sur l'empennage vertical. Toutefois, l'invention s'applique de la même manière dans le cas d'un aéronef muni de plusieurs gouvernes de trim de lacet, piloté par l'actionneur de trim de lacet 14. 25 Le système de pilotage automatique selon l'invention comprend un actionneur de lacet 15, aussi appelé YDAU pour son acronyme anglo-saxon « Yaw Damper Actuator Unit », qui peut prendre le relais du pilote en agissant sur la gouverne de lacet 10 par l'intermédiaire du système de cablage 12. L'actionneur de lacet 15 transforme une consigne de position 17 30 de la gouverne de lacet 10 en un effort mécanique transmis à la gouverne de lacet 10. Un calculateur 16 dans lequel est implémenté le procédé de pilotage automatique de l'axe de lacet, détermine une consigne de position 17 transmise à l'actionneur de lacet 15, ainsi qu'une commande de trim 18 transmise à l'actionneur de trim de lacet 14. La commande de trim 18 35 comprend deux états, un premier état permet d'activer l'actionneur de trim de lacet 14, qui modifie l'orientation de la gouverne de trim de lacet 13 pour réduire le couple généré sur la gouverne de lacet 10. Un second état permet de désactiver l'actionneur de trim de lacet 14, la gouverne de trim de lacet 13 conserve son orientation.
Le calculateur 16 est aussi appelé AFCS pour son acronyme anglo-saxon « Automatic Flight Control System ». L'actionneur de lacet 15 comprend des moyens de mesures de son couple. Ce couple est l'image du couple généré par le flux d'air sur la gouverne de lacet 10; une mesure de ce couple 20 généré sur la gouverne de lacet peut donc être déterminée par les moyens de mesures de couple de l'actionneur de lacet15. Ce couple mesuré 20 de l'actionneur de lacet 15 est transmis au calculateur 16. Enfin, l'aéronef comprend aussi un ensemble de capteurs 21 permettant de fournir une estimation d'un effort latéral de lacet Ny subi par l'aéronef en vol. Dans une mise en oeuvre privilégiée de l'invention, cette estimation est obtenue au moyen d'un ensemble de capteurs accéléromètres. Ainsi, l'invention porte sur un procédé de pilotage automatique de l'axe de lacet d'un aéronef à commandes de vol mécaniques, implémenté dans un calculateur 16 de l'aéronef, ledit aéronef comprenant : - un actionneur de lacet 15 apte à contrôler l'orientation d'une gouverne de lacet 10; ledit actionneur de lacet 15 étant aussi apte à délivrer une mesure de couple 20 généré sur la gouverne de la lacet 10, - un actionneur de trim de lacet 14 apte à entrainer en mouvement une gouverne de trim de lacet 13 permettant de limiter l'effort à fournir par 25 l'actionneur de lacet 15 pour assurer l'orientation souhaitée de la gouverne de lacet 10, - et un ensemble de capteurs 21 apte à fournir une estimation d'un effort latéral de lacet Ny subi par l'aéronef en vol, Le procédé selon l'invention comporte des étapes de calcul : 30 - d'une consigne de position 17 de la gouverne de lacet 10, transmise à l'actionneur de lacet 15, et déterminée au moyen de l'estimation de l'effort latéral Ny, - d'une commande de trim 18, permettant d'activer et de désactiver l'actionneur de trim de lacet 14, et déterminée au moyen de la mesure de 35 couple 20 de l'actionneur de lacet 15. 2 9920 72 6 La figure 2 représente l'architecture fonctionnelle simplifiée et les relations d'un système de pilotage automatique de l'axe de lacet selon l'invention. Le système de pilotage automatique comprend un calculateur 16 5 dans lequel sont implémentées des instructions de code permettant d'effectuer les étapes du procédé de pilotage automatique selon l'invention. Les données d'entrées nécessaires au procédé sont notamment une estimation d'un effort latéral de lacet Ny subi par l'aéronef en vol et un couple mesuré 20 sur l'actionneur de lacet 15. Pour l'estimation de l'effort latéral Ny, 10 on connaît notamment les capteurs référentiels de cap et d'attitude, connus par l'acronyme anglo-saxon AHRS, pour « Attitude Heading Reference Sensor », ou les capteurs référentiels à inertie, connus par l'acronyme anglo-saxon IRS, pour « lnertial Reference Sensor ». Un actionneur de lacet 15 comprend par exemple un servo-moteur muni de moyens de mesures du 15 couple généré sur celui-ci. Les données de sortie du calculateur 16 comprennent une consigne de position 17 de la gouverne de lacet 10 transmise à l'actionneur de lacet 15, et une commande de trim 18 transmise à l'actionneur de trim de lacet 14. Le système de pilotage automatique, repéré sur la figure par 20 l'appellation « Mode de Pilotage Symétrique », comprend deux modules : un premier module 22 pour le contrôle de lacet et, un second module 23 pour le contrôle de trim du lacet. Selon l'invention, le premier module 22 a pour but d'annuler les efforts latéraux Ny déterminés par l'ensemble de capteurs 21 en agissant sur l'actionneur de lacet 15. On parle de loi de tenue de Ny = 0. Le second module 23 a pour but de réduire le couple sur l'actionneur de lacet 15 en commandant l'actionneur de trim de lacet 14 en fonction du couple mesuré 20. On parle alors de loi d'autotrim de l'axe de lacet.
La figure 3 illustre les étapes de calcul d'un procédé de contrôle de l'actionneur de lacet selon un mode de réalisation de l'invention. Le contrôle de l'actionneur de lacet 15 est assuré, par le module 22 implémenté dans le calculateur 16, au moyen d'une estimation de l'effort latéral Ny comme précédemment décrit sur les figures 1 et 2.
Dans le but d'assurer un vol symétrique de l'aéronef, une consigne de position 17 transmise à l'actionneur de lacet 15 est déterminé au moyen d'un dispositif de régulation sur l'effort latéral Ny, par exemple de type proportionnel intégral. Autrement dit, la consigne de position 17 de l'actionneur de lacet 15 est déterminée au moyen d'une boucle de régulation sur l'effort latéral Ny, disposant au moins d'un terme proportionnel et d'un terme intégral, et ayant pour consigne un effort latéral nul. Cet exemple de régulation donné à titre d'exemple est nullement limitatif du procédé selon l'invention. D'autres dispositifs de régulation sont 10 envisageables, comme par exemple un régulateur de type H infini, non linéaire inverse. La figure 4 illustre les étapes de calcul d'un procédé de contrôle de l'actionneur de trim de lacet selon un mode de réalisation de l'invention. Le 15 contrôle de l'actionneur de trim de lacet 14 est assuré, par le module 23 implémenté dans le calculateur 16, au moyen d'une mesure de couple 20 de l'actionneur de lacet 15 comme précédemment décrit sur les figures 1 et 2. Le calcul utilise aussi une mesure de position 30, ou recopie de position, de la gouverne de lacet 10. 20 La commande de trim 18 comprend un premier état permettant d'activer l'actionneur de trim de lacet 14, qui modifie l'orientation de la gouverne de trim de lacet 13 pour réduire le couple généré sur la gouverne de lacet 10, et un second état permettant de désactiver l'actionneur de trim de lacet 14, la gouverne de trim de lacet 13 conservant alors son orientation. 25 Pour limiter les oscillations et amortir l'asservissement sur l'axe de lacet par l'actionneur de trim de lacet 14, le procédé comporte une première étape de calcul 31 d'un couple estimé 35 à partir du couple mesuré 20, ce dernier étant en général un signal fortement bruité. Diverses techniques de filtrage peuvent être employées dans cette étape de calcul 31. 30 Ainsi, le calcul de la commande de trim 18 comporte avantageusement une première étape de calcul 31 d'un couple estimé 35 de l'actionneur de lacet 15, déterminée au moyen, de la mesure du couple 20 de l'actionneur de lacet 15, et d'une mesure de position 30 de la gouverne de lacet 10; le couple estimé 35 ainsi calculé présentant une plus faible 35 dynamique d'oscillation que le couple mesuré 20. 2 992 0 72 8 Dans une seconde étape de calcul 32, un temps de confirmation 36 est déterminé en fonction du couple estimé 35 précédemment calculé, par exemple par interpolation linéaire d'une cartographie monodimensionnelle prédéterminée. Typiquement, plus le couple estimé 35 est élevé, plus le 5 temps de confirmation 36 avant que le pilote automatique envoie une commande de trim 18 est court. Ainsi, le calcul de la commande de trim 18 comporte avantageusement une seconde étape de calcul 32 d'un temps de confirmation 36, déterminé au moyen d'une fonction décroissante dépendante du couple estimé 35, et permettant d'activer l'actionneur de trim de lacet 14. Selon un mode de réalisation privilégié de l'invention, une troisième étape de calcul 33 comporte un compteur de temps qui est déclenché lorsque le couple estimé 35 est supérieur à un seuil prédéterminé SI; le compteur de temps étant remis à zéro dès lors que cette condition n'est plus satisfaite. La commande de trim active l'actionneur de trim de lacet 14 lorsque le compteur de temps détermine un temps supérieur au temps de confirmation 36. Avantageusement, le calcul de la commande de trim 18 comporte une 20 troisième étape de calcul 33 consistant à: - déclencher un compteur de temps lorsque le couple estimé 35 est supérieur à un seuil prédéterminé S1 ; le compteur de temps étant remis à zéro dès lors que cette condition n'est plus satisfaite, - activer l'actionneur de trim de lacet 14 lorsque le compteur de temps 25 détermine un temps supérieur au temps de confirmation 36 précédemment déterminé. Selon ce mode de réalisation, une quatrième étape de calcul consiste à désactiver l'actionneur de trim de lacet 14 lorsque le couple estimé 35 est inférieur à un seuil prédéterminé S2. 30 Avantageusement, le calcul de la commande de trim 18 comporte une quatrième étape de calcul 34 consistant à déclencher la désactivation de l'actionneur de trim de lacet 14 lorsque le couple estimé 35 est inférieur à un seuil prédéterminé S2. D'autres modes de réalisation sont possibles pour le calcul de la 35 commande de trim 18 permettant d'activer et désactiver l'actionneur de trim de lacet. Le but de la fonction est de temporiser toute commande qui pourrait être corrigée « naturellement » par le contrôle de lacet 22, et permettre d'éviter des commandes intempestives sur l'actionneur de trim de lacet et de le solliciter continuellement. De même, un couple faible ne sera pas contré par le calculateur, le ressenti par l'équipage étant dans ce cas négligeable. Dans un mode de réalisation alternatif, on intégre à chaque instant l'inverse du temps de confirmation 36; la commande de trim 18 active l'actionneur de trim de lacet 14 dès lors que la valeur intégrale est supérieure à un premier seuil prédéterminé ou que le couple estimé 35 est supérieur à un second seuil prédéterminé. Dans un troisième mode de réalisation, on dispose de plusieurs confirmateurs comprenant chacun un seuil de détection en couple différent avec un temps de confirmation associé. Plus le seuil de détection en couple est élevé et plus le temps de confirmation est faible. La commande de trim 18 active l'actionneur de trim de lacet 14 dès lors que l'un des confirmateurs s'active ou que le couple estimé 35 est supérieur à un seuil prédéterminé. Avantageusement, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape d'affichage de plusieurs variables de calcul du procédé représentatives du procédé de pilotage automatique, et comprenant au moins la consigne de position 17 de l'actionneur de lacet, et la mesure de position 30 de la gouverne de lacet 10. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention est particulièrement avantageuse car elle résout le problème de vol dissymétrique et de la charge de travail pilote puisqu'elle permet au travers du pilote automatique d'annuler les efforts latéraux et ceci sans intervention du pilote quelque soit la configuration ou l'état de la poussée moteur. Elle rend le fonctionnement transitoire lié à une panne moteur relativement transparent pour le pilote et les passagers.
L'invention porte aussi sur un système de pilotage automatique pour un aéronef à commandes de vol mécaniques comprenant un calculateur dans lequel sont implémentées des instructions de code permettant d'effectuer les étapes du procédé de pilotage automatique ayant les caractéristiques précédemment décrites.
L'invention porte également sur un aéronef à commandes de vol mécaniques comprenant un système de pilotage automatique ayant les caractéristiques précédemment décrites. En pratique, l'invention peut être appliquée en ajoutant un système de pilotage automatique sur l'axe de lacet en parallèle des commandes de vol mécaniques ou en modifiant le système de pilote automatique existant. Il convient aussi de se coupler au mécanisme existant de trim manuel de l'axe de lacet. L'intégration de l'invention sur un aéronef à commandes de vol mécaniques permet d'ajouter un mode supérieur d'annulation d'accélération latérale sur le pilotage de l'axe de lacet, couplé à une fonction de trim automatique sur l'axe de lacet. Ce mode supérieur est activé dès l'engagement de la stabilisation (on parle généralement d'engagement de l'amortisseur de lacet, ou d'engagement du Yaw Damper en anglais) avec pour consigne d'annuler l'accélération latérale. Un trim automatique de l'axe de lacet activé simultanément au mode supérieur d'annulation d'accélération latérale permet de rendre la gestion de l'axe de lacet complètement automatique, à la manière d'une commande de vol électrique. L'invention permet enfin l'affichage de l'état de la fonction, par exemple sur l'écran principal, communément appelé par l'expression anglo-saxonne « Primary Flight Display ».
Claims (9)
- REVENDICATIONS1. Procédé de pilotage automatique de l'axe de lacet d'un aéronef à commandes de vol mécaniques, implémenté dans un calculateur (16) de l'aéronef, ledit aéronef comprenant : - un actionneur de lacet (15) apte à contrôler l'orientation d'une gouverne de 5 lacet (10) ; ledit actionneur de lacet (15) étant aussi apte à délivrer une mesure de couple (20) généré sur la gouverne de la lacet (10) - un actionneur de trim de lacet (14) apte à entrainer en mouvement une gouverne de trim de lacet (13) permettant de limiter l'effort à fournir par l'actionneur de lacet (15) pour assurer l'orientation souhaitée de la gouverne 10 de lacet (10), - et un ensemble de capteurs (21) permettant de fournir une estimation d'un effort latéral de lacet Ny subi par l'aéronef en vol, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes de calcul : d'une consigne de position (17) de la gouverne de lacet (10), 15 transmise à l'actionneur de lacet (15), et déterminée au moyen de l'estimation de l'effort latéral Ny, d'une commande de trim (18), permettant d'activer et de désactiver l'actionneur de trim de lacet (14), et déterminée au moyen de la mesure de couple (20) de l'actionneur de lacet (15). 20
- 2. Procédé de pilotage automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la consigne de position (17) de l'actionneur de lacet (15) est déterminée au moyen d'une boucle de régulation sur l'effort latéral Ny, disposant au moins d'un terme proportionnel et d'un terme intégral, et 25 ayant pour consigne un effort latéral nul.
- 3. Procédé de pilotage automatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le calcul de la commande de trim (18) comporte une première étape de calcul (31) d'un couple estimé (35) de 30 l'actionneur de lacet (15), déterminée au moyen, de la mesure du couple (20) de l'actionneur de lacet (15), et d'une mesure de position (30) de la gouverne de lacet (10); le couple estimé (35) ainsi calculé présentant une plus faible dynamique d'oscillation que le couple mesuré (20).
- 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le calcul de la commande de trim (18) comporte une seconde étape de calcul (32) d'un temps de confirmation (36), déterminé au moyen d'une fonction décroissante dépendante du couple estimé (35), et permettant d'activer l'actionneur de trim de lacet (14).
- 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le calcul de la commande de trim (18) comporte une troisième étape de calcul (33) consistant à: - déclencher un compteur de temps lorsque le couple estimé (35) est supérieur à un seuil prédéterminé (SI); le compteur de temps étant remis à zéro dès lors que cette condition n'est plus satisfaite, - activer l'actionneur de trim de lacet (14) lorsque le compteur de temps détermine un temps supérieur au temps de confirmation (36) précédemment 15 déterminé.
- 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le calcul de la commande de trim (18) comporte une quatrième étape de calcul (34) consistant à déclencher la désactivation de l'actionneur de trim de lacet (14) 20 lorsque le couple estimé (35) est inférieur à un seuil prédéterminé (S2) ;
- 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'affichage de plusieurs variables de calcul du procédé représentatives du procédé de pilotage automatique, et comprenant 25 au moins la consigne de position (17) de l'actionneur de lacet, et une mesure de position (30) de la gouverne de lacet (10).
- 8. Système de pilotage automatique pour un aéronef à commandes de vol mécaniques comprenant un calculateur (16) dans lequel sont 30 implémentées des instructions de code permettant d'effectuer les étapes du procédé de pilotage automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
- 9. Aéronef à commandes de vol mécaniques comprenant un système 35 de pilotage automatique selon la revendication 8.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1201716A FR2992072B1 (fr) | 2012-06-15 | 2012-06-15 | Procede de pilotage automatique de l'axe de lacet pour aeronef a commandes de vol mecaniques |
IT000489A ITTO20130489A1 (it) | 2012-06-15 | 2013-06-13 | Metodo per il controllo automatico dell'asse di imbardata per un aeromobile con comandi di volo meccanici. |
US13/917,487 US8812178B2 (en) | 2012-06-15 | 2013-06-13 | Method for automatic yaw axis control for aircraft with mechanical flight controls |
RU2013127298/08A RU2013127298A (ru) | 2012-06-15 | 2013-06-14 | Способ автоматического управления по каналу рысканья для летательного аппарата с механическими элементами управления полетом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1201716A FR2992072B1 (fr) | 2012-06-15 | 2012-06-15 | Procede de pilotage automatique de l'axe de lacet pour aeronef a commandes de vol mecaniques |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2992072A1 true FR2992072A1 (fr) | 2013-12-20 |
FR2992072B1 FR2992072B1 (fr) | 2016-07-22 |
Family
ID=47049206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1201716A Active FR2992072B1 (fr) | 2012-06-15 | 2012-06-15 | Procede de pilotage automatique de l'axe de lacet pour aeronef a commandes de vol mecaniques |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8812178B2 (fr) |
FR (1) | FR2992072B1 (fr) |
IT (1) | ITTO20130489A1 (fr) |
RU (1) | RU2013127298A (fr) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2993858B1 (fr) * | 2012-07-27 | 2014-08-22 | Thales Sa | Procede de regulation en couple d'un actionneur de gouverne commande en position angulaire d'un aeronef a commande de vol mecanique |
US11104421B2 (en) | 2014-11-05 | 2021-08-31 | Tzafrir Sheffer | Autopilot system, and related components and methods |
WO2016105650A1 (fr) * | 2014-11-05 | 2016-06-30 | Tzafrir Sheffer | Système de pilote automatique, et composants et procédés associés |
US10005561B2 (en) * | 2016-06-16 | 2018-06-26 | Ge Aviation Systems Llc | Controlling aircraft using thrust differential trim |
KR20240074811A (ko) * | 2021-09-29 | 2024-05-28 | 투사스- 투르크 하바즐릭 베 유제이 사나이 아노님 시르케티 | 트림 탭 제어 장치 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3018071A (en) * | 1957-08-01 | 1962-01-23 | Lear Inc | Trim control system for autopilots |
US7021587B1 (en) * | 2004-01-07 | 2006-04-04 | Trutrak Flight Systems, Inc | Dual channel fail-safe system and method for adjusting aircraft trim |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4479620A (en) * | 1978-07-13 | 1984-10-30 | The Boeing Company | Wing load alleviation system using tabbed allerons |
US4992713A (en) * | 1988-10-11 | 1991-02-12 | Rockwell International Corporation | Aircraft autopilot with yaw control by rudder force |
FR2908107B1 (fr) * | 2006-11-06 | 2008-12-19 | Airbus France Sa | Procede et dispositif pour estimer les forces s'exercant sur une surface de controle d'un aeronef. |
US20100102173A1 (en) * | 2008-10-21 | 2010-04-29 | Everett Michael L | Light Aircraft Stabilization System |
FR2948628B1 (fr) * | 2009-08-03 | 2012-02-03 | Airbus Operations Sas | Avion a controle en lacet par trainee differentielle |
US8718839B2 (en) * | 2009-12-06 | 2014-05-06 | Evolved Aircraft Systems, L.L.C. | Method and apparatus for automatically controlling aircraft flight control trim systems |
-
2012
- 2012-06-15 FR FR1201716A patent/FR2992072B1/fr active Active
-
2013
- 2013-06-13 US US13/917,487 patent/US8812178B2/en active Active
- 2013-06-13 IT IT000489A patent/ITTO20130489A1/it unknown
- 2013-06-14 RU RU2013127298/08A patent/RU2013127298A/ru not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3018071A (en) * | 1957-08-01 | 1962-01-23 | Lear Inc | Trim control system for autopilots |
US7021587B1 (en) * | 2004-01-07 | 2006-04-04 | Trutrak Flight Systems, Inc | Dual channel fail-safe system and method for adjusting aircraft trim |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130345907A1 (en) | 2013-12-26 |
ITTO20130489A1 (it) | 2013-12-16 |
US8812178B2 (en) | 2014-08-19 |
RU2013127298A (ru) | 2014-12-20 |
FR2992072B1 (fr) | 2016-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2383184B1 (fr) | Procédé de commande et de régulation de l'angle braquage d'un empennage d'hélicoptére hybride | |
CA2928218C (fr) | Systeme de commande de giravion, giravion associe et methode de commande correspondante | |
FR2992072A1 (fr) | Procede de pilotage automatique de l'axe de lacet pour aeronef a commandes de vol mecaniques | |
EP1844376B1 (fr) | Procede et dispositif de pilotage d'un avion en tangage | |
FR2943316A1 (fr) | Procede d'uniformisation de la commande de poussee des moteurs d'un aeronef | |
EP2957975B1 (fr) | Procédé et dispositif de commande d'au moins un système de contrôle d'actionneur d'un aéronef, produit programme d'ordinateur et aéronef associés | |
EP3339182B1 (fr) | Dispositif de regulation de la vitesse de rotation d'un arbre d'un generateur de gaz de turbomoteur de giravion, giravion equipe d'un tel dispositif et methode de regulation associee | |
FR3007131A1 (fr) | Procede et dispositif de diagnostic d'une perte de controle d'un aeronef | |
EP0584010B1 (fr) | Procédé de commande des gouvernes d'un avion pour compenser à basse vitesse une déviation latérale de trajectoire | |
EP3048503A1 (fr) | Procédé d'évitement d'un ou plusieurs obstacles par un aéronef, produit programme d'ordinateur, système électronique et aéronef associés | |
FR2977948A1 (fr) | Procede de pilotage automatique d'un aeronef a voilure tournante comprenant au moins une helice propulsive, dispositif de pilotage automatique et aeronef | |
EP2799331B1 (fr) | Système et procédé de commande d'un moyen de stabilisation en tangage d'un aéronef | |
EP3147212B1 (fr) | Dispositif de regulation de la vitesse de rotation d'un rotor de giravion, giravion equipe d'un tel dispositif et methode de regulation associee | |
FR3067132B1 (fr) | Procede et dispositif de controle de la trajectoire d'un aeronef suiveur par rapport a des vortex generes par un aeronef meneur. | |
EP2420909A1 (fr) | Procédé de gestion d'un mouvement de lacet d'un aéronef roulant au sol | |
EP0322282B1 (fr) | Système de référence de vitesse pour le pilotage d'un aéronef | |
CA2935753C (fr) | Systeme de pilotage automatique d'aeronef et procede associe | |
EP4232332B1 (fr) | Procédé de régulation de la position latérale d'un véhicule sur une voie de circulation | |
EP3091413B1 (fr) | Loi de commande avancée pour empennage braquable | |
EP3034394B1 (fr) | Procede de gestion de discontinuites dans une commande de vehicule suite a une transition de commande, et vehicule | |
EP3882141B1 (fr) | Procédé et système de réduction du bruit en vol d'un hélicoptère hybride par gestion de l'incidence de son rotor principal et de la poussée de chaque hélice | |
EP3733508B1 (fr) | Procédé de regulation d'une installation motrice d'un giravion et giravion associe | |
EP3882132A1 (fr) | Procédé de protection en couple et/ou en poussée d'hélices d'un hélicoptère hybride et hélicoptère hybride | |
EP3868658B1 (fr) | Procede de commande d'un helicoptere hybride lors d'une panne d'une installation motrice | |
WO2024132515A1 (fr) | Procédé de contrôle de la trajectoire d'un véhicule permettant l'évitement d'obstacle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 10 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 11 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 12 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 13 |