FR3016607A1 - Actionneur de commande d'un plan horizontal de stabilisation d'un aeronef - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un Actionneur (4) de commande d'un plan horizontal de stabilisation (3) d'un aéronef, comprenant : - une voie primaire comprenant une vis (6) et un écrou primaire (7), l'écrou primaire (7) étant propre à coopérer avec la vis (6), de sorte qu'une rotation de la vis (6) par rapport à l'écrou primaire (7) selon un axe de rotation (X) entraine une translation de l'écrou primaire (7) par rapport à la vis (6) selon l'axe (X), pour déplacer le plan horizontal de stabilisation (3), - une voie secondaire comprenant une pièce secondaire (25, 28), et un boîtier (23, 26), la pièce secondaire (25, 28) étant montée dans le boîtier (23, 26) avec un jeu entre la pièce secondaire et le boîtier, dans lequel la voie secondaire comprend en outre un dispositif de rattrapage de jeu (27), configurée pour, en cas de rupture de la voie primaire provoquant un déplacement de la pièce secondaire (25, 28) par rapport au boîtier, annuler le jeu entre la pièce secondaire (25, 28) et le boîtier (23, 26) de manière à maintenir la pièce secondaire (25, 28) en contact avec le boîtier (23, 26).

Description

DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un actionneur de commande d'un plan horizontal stabilisation d'un aéronef, et un ensemble de stabilisation 5 comprenant un tel actionneur. ETAT DE LA TECHNIQUE Dans les aéronefs, le plan horizontal de stabilisation, situé à l'arrière de l'appareil, sert à assurer une compensation en tangage (trim) de 10 l'aéronef en phase de vol. Le plan horizontal est monté pivotant par rapport au fuselage de l'aéronef et est actionné mécaniquement par un actionneur de commande de réglage d'incidence du plan horizontal (ou HSTA pour « Horizontal Stabilizer Trim Actuator »). 15 L'actionneur comprend généralement une vis raccordée au fuselage de l'aéronef et un écrou raccordé au plan horizontal. La vis est entrainée en rotation par une unité de commande motorisée (MCU pour « Motor Control Unit ») en fonction des commandes générées par le pilote. La rotation de la vis entraine une translation de l'écrou le long de la vis, ce qui a pour effet de 20 faire pivoter le plan horizontal par rapport au fuselage. La perte de liaison mécanique entre la structure de l'aéronef et le plan horizontal est un évènement catastrophique. C'est pourquoi, les actionneurs de plan horizontal comprennent généralement deux voies mécaniques : une « voie principale » (ou « voie primaire ») et une « voie 25 secondaire » destinée à prendre le relai sur la voie primaire en cas de rupture de la voie primaire. Cependant, dans la plupart des actionneurs connus, les deux voies comprennent des pièces communes qui sont sollicitées aussi bien lors du fonctionnement de la voie primaire que lors du fonctionnement de la voie 30 secondaire. Il s'agit notamment des pièces de liaison raccordant l'actionneur au fuselage de l'aéronef et au plan horizontal de stabilisation. En cas de rupture d'une pièce commune, les deux voies deviennent indisponibles.
Par ailleurs, il n'est généralement pas possible de détecter l'engagement de la voie secondaire, de sorte que le pilote n'est pas informé de la panne.
RESUME DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un actionneur de commande d'un plan horizontal de stabilisation permettant de limiter les sollicitations appliquées aux pièces de la voie secondaire. Ce problème est résolu dans le cadre de la présente invention 10 grâce à un actionneur de commande d'un plan horizontal de stabilisation d'un aéronef, comprenant : - une voie primaire comprenant une vis et un écrou primaire, l'écrou primaire étant propre à coopérer avec la vis, de sorte qu'une rotation de la vis par rapport à l'écrou primaire selon un axe de rotation entraine une 15 translation de l'écrou primaire par rapport à la vis selon l'axe, pour déplacer le plan horizontal de stabilisation, - une voie secondaire comprenant une pièce secondaire et un boîtier, la pièce secondaire étant montée dans le boîtier avec un jeu entre la pièce secondaire et le boîtier, 20 dans lequel la voie secondaire comprend en outre un dispositif de rattrapage de jeu, le dispositif de rattrapage de jeu comprenant une pièce de rattrapage de jeu présentant une rampe de serrage inclinée par rapport à l'axe, le dispositif de rattrapage de jeu étant agencé pour, en cas de rupture de la voie primaire provoquant un déplacement de la pièce secondaire par 25 rapport au boîtier selon l'axe dans un premier sens tendant à réduire le jeu entre la pièce secondaire et le boîtier, déplacer la pièce de rattrapage de jeu vers une position de blocage dans laquelle la pièce de rattrapage de jeu empêche un déplacement de la pièce secondaire par rapport au boîtier dans un deuxième sens, opposé au premier sens, la pièce de rattrapage de 30 jeu venant serrer la pièce secondaire contre le boîtier par l'intermédiaire de la rampe de serrage de manière à maintenir la pièce secondaire en contact avec le boîtier.
Dans un tel actionneur, le jeu ménagé entre la pièce secondaire et le boîtier permet de préserver la pièce secondaire de toute sollicitation tant que la voie secondaire n'est pas engagée. En cas de rupture de la voie primaire, le dispositif de rattrapage de jeu permet de mettre en contact la pièce secondaire et le boîtier en supprimant le jeu, ce qui permet de piloter le plan horizontal de stabilisation via la voie secondaire. De plus, la rampe de serrage assure un rattrapage complet du jeu entre la pièce secondaire et le boîtier, y compris le jeu dû aux tolérances d'usinage des pièces et aux déformations des pièces de l'actionneur sous les efforts aérodynamiques, ce qui évite un flottement du plan horizontal de stabilisation. L'actionneur peut en outre présenter les caractéristiques suivantes : - la pièce de rattrapage de jeu est montée rotative par rapport au boîtier entre une position armée autorisant le jeu entre la pièce secondaire 15 et le boîtier et la position de blocage, - la pièce de rattrapage de jeu est montée rotative autour d'un axe de rotation parallèles à l'axe de rotation de la vis, - la rampe de serrage est une rampe hélicoïdale, - le dispositif de rattrapage de jeu comprend un élément élastique 20 de rappel agencé pour solliciter la pièce de rattrapage de jeu vers la position de blocage, - l'élément élastique de rappel comprend un ressort de torsion, - le dispositif de rattrapage de jeu comprend une deuxième pièce de rattrapage de jeu montée mobile en translation par rapport au boîtier, entre 25 une première position dans laquelle la deuxième pièce de rattrapage de jeu est en prise avec la première pièce de rattrapage de jeu pour maintenir la première pièce de rattrapage de jeu dans une position armée, et une deuxième position dans laquelle la deuxième pièce de rattrapage de jeu est libérée de la première pièce de rattrapage de jeu pour autoriser un 30 déplacement de la première pièce de rattrapage de jeu vers la position de blocage, - la première pièce de rattrapage de jeu comprend des dents et la deuxième pièce de rattrapage de jeu comprend des dents propres à venir en prise avec les dents de la première pièce de rattrapage de jeu lorsque deuxième pièce de rattrapage de jeu est dans la première position, de manière à empêcher un déplacement de la première pièce de rattrapage de jeu vers la position de blocage, - la deuxième pièce de rattrapage de jeu comprend une rampe propre à coopérer avec la rampe de la première pièce de rattrapage de jeu pour serrer la pièce secondaire contre le boîtier, - la pièce secondaire est une tige s'étendant à l'intérieur de la vis, - la voie primaire comprend un joint de cardan primaire pour relier la vis au fuselage de l'aéronef, et la voie secondaire comprend un joint de cardan secondaire pour relier le boîtier au fuselage, le joint de cardan primaire et le joint de cardan secondaire présentant des axes de rotation confondus, - la pièce secondaire est un écrou secondaire propre à coopérer 15 avec la vis, de sorte qu'une rotation de la vis par rapport à l'écrou secondaire selon l'axe de rotation de la vis entraine une translation de l'écrou secondaire par rapport à la vis selon l'axe, - la voie primaire comprend un joint de cardan primaire pour relier l'écrou primaire au plan horizontal de stabilisation, et la voie secondaire 20 comprend un joint de cardan secondaire pour relier le boîtier au plan horizontal de stabilisation, le joint de cardan primaire et le joint de cardan secondaire présentant des axes de rotation confondus, - le boîtier comprend une fenêtre autorisant l'insertion d'un outil à l'intérieur du boîtier pour ramener la première pièce de rattrapage de jeu en 25 position armée, - l'actionneur comprend un ou plusieurs capteur(s) de position pour détecter la position de la première pièce de rattrapage de jeu, - la première pièce de rattrapage de jeu comprend un ou plusieurs aimant(s) et le ou les capteur(s) de position sont des capteurs à effet Hall 30 pour détecter la présence du ou des aimant(s) lorsque le ou les aimant(s) est (sont) positionné(s) en regard du ou des capteur(s). L'invention se rapporte également à un ensemble de stabilisation horizontale d'un aéronef, comprenant : - un plan horizontal de stabilisation de l'aéronef, et - un actionneur de commande tel que défini précédemment pour déplacer le plan horizontal de stabilisation.
PRESENTATION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative, et non limitative et doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue générale d'un aéronef comprenant un plan 10 horizontal de stabilisation, - la figure 2 représente de manière schématique un ensemble de stabilisation horizontale comprenant un plan horizontal de stabilisation et un actionneur associé, - les figures 3 à 6 représentent de manière schématique un 15 actionneur de commande d'un plan horizontal de stabilisation conforme à un mode de réalisation de l'invention, - la figure 7 est une vue de détail, en coupe A-A, d'un premier dispositif de rattrapage de jeu, - la figure 8 est une vue de détail, en coupe A-A, d'un deuxième 20 dispositif de rattrapage de jeu, - la figure 9 représente de manière schématique l'actionneur de commande d'un plan horizontal de stabilisation, - la figure 10 représente de manière schématique différentes pièces constitutives du premier dispositif de rattrapage de jeu, 25 - la figure 11 représente de manière schématique différentes pièces constitutives du deuxième dispositif de rattrapage de jeu, - les figures 12 à 14 représentent de manière schématique trois configurations d'un dispositif de rattrapage de jeu. 30 DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Sur la figure 1, l'aéronef 1 représenté est un avion comprenant un plan horizontal de stabilisation (ou stabilisateur) 3 monté mobile par rapport au fuselage 8 de l'avion pour contrôler l'avion en tangage.
Comme cela est illustré sur la figure 2, la position du plan horizontal de stabilisation 3 est réglée par un actionneur 4 permettant de faire pivoter le plan horizontal de stabilisation 3 par rapport au fuselage 8. Le plan horizontal de stabilisation 3 est monté rotatif par rapport au fuselage 8 de l'avion autour d'un axe Z. L'actionneur 4 comprend une unité de commande motorisée 5, une vis 6 et un écrou 7. L'unité de commande motorisée 5 comprend un moteur électrique et un ensemble mécanique de réduction (non-représentés sur cette figure). L'unité de commande motorisée 5 est reliée au fuselage 8 de l'avion un joint de cardan 9. L'unité de commande motorisée 5 est adaptée pour entrainer en rotation la vis 6 par rapport au fuselage 8 autour d'un axe de rotation X. Par ailleurs, l'écrou 7 est immobilisé en rotation, tout en étant mobile en translation par rapport au fuselage 8. La vis 6 présente une première extrémité 10 reliée à l'unité de 15 commande motorisée 5 et une deuxième extrémité 11, opposée à la première extrémité 10. L'écrou 7 est propre à coopérer avec la vis 6 par le biais de gorges hélicoïdales, de sorte qu'une rotation de la vis 6 par rapport à l'écrou 7 entraine une translation de l'écrou 7 par rapport à la vis 6 dans une direction 20 parallèle à l'axe X de rotation de la vis 6. Le plan horizontal 3 est relié à l'écrou 7 via un joint de cardan 12. Pour régler la position du plan horizontal de stabilisation 3 par rapport au fuselage 8, le pilote commande l'alimentation de l'unité de contrôle motorisée 5. L'unité de contrôle motorisée 5 entraine en rotation la 25 vis 6 par rapport au fuselage 8, ce qui a pour effet de déplacer l'écrou 7 en translation par rapport au fuselage 8 le long de la vis 6. Le déplacement de l'écrou 7 en translation, entraine une rotation du plan horizontal de stabilisation 3 par rapport au fuselage 8 de l'avion autour de l'axe Z. Selon le sens dans lequel la vis 6 est entrainée en rotation, le plan horizontal de 30 stabilisation 3 est déplacé dans un premier sens (flèche A) ou dans un deuxième sens (flèche B), opposé au premier sens. L'actionneur 4 est représenté plus en détails sur les figures 3 à 9.
Sur ces figures, l'actionneur 4 comprend une voie primaire et une voie secondaire, chaque voie reliant le plan horizontal de stabilisation 3 au fuselage 8 de l'avion. La voie primaire comprend un premier ensemble de liaison primaire 5 9, une unité d'entrainement motorisée 5, une vis 6, un écrou primaire 7 et un deuxième ensemble de liaison primaire 13. L'unité de commande motorisée 5 comprend un boîtier 14, un moteur électrique 15 et un ensemble mécanique de réduction 16 pour entrainer la vis 6 en rotation autour d'un axe de rotation X. 10 Le premier ensemble de liaison primaire 9 comprend un joint de cardan par lequel le boîtier 14 de l'unité d'entrainement motorisée est relié au fuselage 8 de l'avion. La vis 6 est montée rotative par rapport au boîtier 14 autour de l'axe X. La vis 6 présente une première extrémité 10 (ou extrémité réceptrice), 15 destinée à recevoir un couple d'entrainement, et une deuxième extrémité 11 (ou extrémité libre), opposée à la première extrémité 10. La première extrémité 10 de la vis 6 s'étend à l'intérieur du boîtier 14 de l'unité de contrôle motorisée 5, et est raccordée au moteur 15 par l'intermédiaire de l'ensemble mécanique de réduction 16. La vis 6 comprend un corps 17 20 présentant une surface externe cylindrique dans laquelle est ménagée une gorge hélicoïdale 18. Par ailleurs, la vis 6 présente un alésage longitudinal 19 s'étendant à l'intérieur du corps 17 de la vis 6. L'écrou primaire 7 s'étend autour du corps 17 de la vis 6. L'écrou primaire 7 présente une surface interne cylindrique dans laquelle est 25 également ménagée une gorge hélicoïdale 20. La vis 6 et l'écrou primaire 7 coopèrent entre eux par le biais des gorges hélicoïdales 18 et 20 dans lesquelles sont logées des billes 21, de sorte qu'une rotation de la vis 6 par rapport à l'écrou primaire 7 entraine concomitamment une translation de l'écrou primaire 7 par rapport à la vis 6 selon la direction de l'axe X. 30 Le deuxième ensemble de liaison primaire 13 comprend un deuxième joint de cardan par lequel l'écrou primaire 7 est relié au plan horizontal de stabilisation 3.
La voie secondaire comprend un premier ensemble de liaison secondaire 22, un premier boîtier 23 (ou boîtier de tige), un premier dispositif de rattrapage de jeu 24, une tige 25, un deuxième boîtier 26 (ou boîtier d'écrou), un deuxième dispositif de rattrapage de jeu 27, un écrou secondaire 28 et un deuxième ensemble de liaison secondaire 29. Le premier ensemble de liaison secondaire 22 comprend un joint de cardan par lequel le boîtier de tige 23 est relié au fuselage 8 de l'avion. Le premier ensemble de liaison primaire 9 et le premier ensemble de liaison secondaire 22 présentent des axes de rotation Y1 et Y2 confondus.
La tige 25 s'étend à l'intérieur de la vis 6, dans l'alésage longitudinal 19 de la vis 6. La tige 25 présente une première extrémité 30 et une deuxième extrémité 31, opposée à la première extrémité 30. La première extrémité 30 de la tige 25 est reçue dans le boîtier de tige 23 avec un jeu axial J1 (jeu mesuré selon la direction de l'axe X) entre la tige 25 et le boîtier de tige 23. La deuxième extrémité 31 est fixée à la deuxième extrémité 11 de la vis 6. De cette manière, la tige 25 est solidaire de la vis 6. Plus précisément, la tige 25 comprend au niveau de la première extrémité 30 une partie d'extrémité présentant un diamètre élargi. La partie d'extrémité de diamètre élargi s'étend à l'intérieur du boîtier de tige 23. Par ailleurs, la tige 25 est montée rotative par rapport au boîtier de tige 23 autour de l'axe X. Le premier dispositif de rattrapage de jeu 24 s'étend à l'intérieur du boîtier de tige 23. Le premier dispositif de rattrapage de jeu 24 comprend une première pièce de rattrapage de jeu 32, une deuxième pièce de 25 rattrapage de jeu 33 et un élément élastique de rappel 34 (Figure 7). La première pièce de rattrapage de jeu 32 est monté mobile en rotation par rapport au boîtier d'écrou 23 autour de l'axe X, qui est également l'axe de rotation de la vis 6. La deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 est montée mobile en translation selon l'axe X par rapport au boîtier 30 d'écrou 23. L'élément élastique de rappel 34 comprend un ressort de torsion agencé pour solliciter la première pièce de rattrapage de jeu 32 en rotation autour de l'axe X.
Comme illustré sur la figure 11, la première pièce de rattrapage de jeu 32 comprend des dents 35 adaptées pour venir en prise avec des dents 36 de la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33. Plus précisément, la première pièce de rattrapage de jeu 32 comprend trois dents 35. La deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 comprend également trois dents 36 propres à s'intercaler entre les trois dents 35 de la première pièce de rattrapage de jeu 32. De plus, les dents 35 de la première pièce de rattrapage de jeu 32 présentent des surfaces de guidage 38 inclinées par rapport à la direction 10 de l'axe X, formant des rampes. Plus précisément, les rampes 38 sont des rampes hélicoïdales, ayant pour axe l'axe X. De même, les dents 36 de la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 présentent des surfaces de guidage 39 inclinées par rapport à la direction de l'axe X, formant des rampes. Les rampes 39 sont également 15 des rampes hélicoïdales, ayant pour axe l'axe X. Par ailleurs, le boîtier de tige 23 comprend une fenêtre 37 par laquelle un opérateur peut introduire un outil pour déplacer la première pièce de rattrapage de jeu 33 en rotation autour de l'axe X. L'actionneur 4 comprend en outre des capteurs de position 20 angulaire 50 à 53 pour détecter la position de la première pièce de rattrapage de jeu 32 par rapport au boîtier 23. Les capteurs 50 à 53 permettent de détecter l'engagement de la voie secondaire et de transmettre l'information au pilote. Les capteurs 50 à 53 sont de préférence des capteurs sans contact, tels que des capteurs à effet Hall, fixés sur le 25 boîtier de tige 23. L'actionneur 4 comprend des aimants fixés sur la première pièce de rattrapage de jeu 32. Les capteurs à effet Hall 50 à 53 sont aptes à détecter la présence des aimants lorsque les aimants sont positionnés en regard des capteurs. Le deuxième ensemble de liaison secondaire 29 comprend un joint 30 de cardan par lequel le boîtier d'écrou 26 est relié au plan horizontal de stabilisation 3. Le deuxième ensemble de liaison primaire 13 et le deuxième ensemble de liaison secondaire 29 présentent des axes de rotation confondus.
L'écrou secondaire 28 s'étend autour du corps 17 de la vis 6. L'écrou secondaire 28 présente une surface interne cylindrique dans laquelle est ménagée une gorge hélicoïdale 38. L'écrou secondaire 28 coopère avec la vis 6 par le biais des gorges hélicoïdales 21 et 38 de sorte qu'une rotation de la vis 6 par rapport à l'écrou secondaire 28 autour de l'axe X entraine une translation de l'écrou secondaire par rapport à la vis 6 selon l'axe X. De cette manière, la rotation de la vis 6 entraine concomitamment une translation identique de l'écrou primaire et de l'écrou secondaire 28 par rapport à la vis 6 selon la direction X.
L'écrou secondaire 28 s'étend à l'intérieur du boîtier d'écrou 26, avec un jeu axial J2 (jeu mesuré selon la direction de l'axe X) entre le boîtier d'écrou 26 et l'écrou secondaire 28. Le deuxième dispositif de rattrapage de jeu 27 s'étend à l'intérieur du boîtier d'écrou 26. Le deuxième dispositif de rattrapage de jeu 27 est similaire au premier dispositif de rattrapage de jeu 24. Le deuxième dispositif de rattrapage de jeu 27 comprend une première pièce de rattrapage de jeu 42, une deuxième pièce de rattrapage de jeu 43 et un élément élastique de rappel 44. La première pièce de rattrapage de jeu 42 est monté mobile en rotation par rapport au boîtier d'écrou 26 autour de l'axe X, qui est également l'axe de rotation de la vis 6. La deuxième pièce de rattrapage de jeu 43 est montée mobile en translation selon l'axe X par rapport au boîtier d'écrou 26. L'élément élastique de rappel 44 comprend un ressort de torsion agencé pour solliciter la première pièce de rattrapage de jeu 42 en rotation autour de l'axe X. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 10, l'écrou secondaire 28 et la deuxième de rattrapage de jeu 43 sont une seule et même pièce. Comme illustré sur la figure 10, la première pièce de rattrapage de jeu 42 comprend des dents 45 adaptées pour venir en prise avec des dents 46 de la deuxième pièce de rattrapage de jeu 43. Plus précisément, la 30 première pièce de rattrapage de jeu 42 comprend trois dents 45. La deuxième pièce de rattrapage de jeu 43 comprend également trois dents 46 propres à s'intercaler entre les trois dents 45 de la première pièce de rattrapage de jeu 42.
De plus, les dents 45 de la première pièce de rattrapage de jeu 42 présentent des surfaces de guidage 48 inclinées par rapport à la direction de l'axe X, formant des rampes. Plus précisément, les rampes 48 sont des rampes hélicoïdales, ayant pour axe l'axe X.
De même, les dents 46 de la deuxième pièce de rattrapage de jeu 43 présentent des surfaces de guidage 49 inclinées par rapport à la direction de l'axe X, formant des rampes. Les rampes 49 sont également des rampes hélicoïdales, ayant pour axe l'axe X. Par ailleurs, le boîtier d'écrou 26 comprend une fenêtre 47 par 10 laquelle un opérateur peut introduire un outil pour déplacer la première pièce de rattrapage de jeu 43 en rotation autour de l'axe X. L'actionneur 4 comprend en outre des capteurs de position angulaire 60 à 63 pour détecter la position de la première pièce de rattrapage de jeu 42 par rapport au boîtier 26. Les capteurs 60 à 63 15 permettent de détecter l'engagement de la voie secondaire et de transmettre l'information au pilote. Les capteurs 60 à 63 sont de préférence des capteurs sans contact, tels que des capteurs à effet Hall, fixés sur le boîtier d'écrou 26. L'actionneur 4 comprend des aimants fixés sur la première pièce de rattrapage de jeu 42. Les capteurs à effet Hall 60 à 63 20 sont aptes à détecter la présence des aimants lorsque les aimants sont positionnés en regard des capteurs. En fonctionnement normal, l'unité de commande motorisée 5 entraine en rotation la vis 6 autour de l'axe X, ce qui a pour effet de déplacer l'écrou primaire 7 en translation le long de la vis 6 selon l'axe X. Le 25 déplacement de l'écrou primaire 7 en translation, entraine une rotation du plan horizontal de stabilisation 3 par rapport au fuselage 8 de l'avion autour de l'axe Z. La tige 25 étant solidaire en rotation de la vis 6, la rotation de la vis 6 entraine concomitamment une rotation de la tige 25 par rapport à l'écrou 30 primaire 7 et par rapport au boîtier de tige 23. De plus, la rotation de la vis 6 a également pour effet de déplacer l'écrou secondaire 28 en translation le long de la vis 6 selon l'axe X, les deux écrous 7 et 28 se déplacent simultanément en translation le long de la vis 6. Par ailleurs, comme le boîtier de tige 23 est relié au fuselage 8 via l'ensemble de liaison 22 ayant des axes de rotation Y1 et Y2 confondus 5 avec les axes de rotation de l'ensemble de liaison 9, le jeu J1 entre la tige 25 et le boîtier de tige 23 est maintenu constant. De même, comme le boîtier d'écrou 26 est relié au plan horizontal de stabilisation 3 via l'ensemble de liaison 29 ayant des axes de rotation Y3 et Y4 confondus avec les axes de rotation de l'ensemble de liaison 13, le 10 boîtier d'écrou 26 est également déplacé en translation par rapport à la vis 6, de sorte que le jeu J2 entre l'écrou secondaire 28 et le boîtier d'écrou 26 est maintenu constant. Du fait des jeux J1 et J2 qui existent entre la tige 25 et le boîtier de tige 23 d'une part et entre l'écrou 28 et le boîtier d'écrou 26 d'autre part, les 15 composants de la voie secondaire ne transmettent aucun effort entre le fuselage 8 de l'avion et le plan horizontal de stabilisation 3. Les efforts s'appliquant sur l'actionneur 4 sont uniquement supportés par les composants de la voie primaire. De plus, durant le fonctionnement normal de l'actionneur 4, la 20 première pièce de rattrapage de jeu 32 (respectivement 42) de chaque dispositif de rattrapage de jeu 24 (respectivement 27) est en position armée, et la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 (respectivement 43) est dans la première position, comme illustré sur la figure 12. Dans cette configuration, la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 (respectivement 25 43) est en prise avec la première pièce de rattrapage de jeu 32 (respectivement 42) pour maintenir la première pièce de rattrapage de jeu 32 (respectivement 42) en position armée. Les dents 36 de la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 (respectivement 43) sont intercalées entre les dents 35 de la première pièce de rattrapage de jeu 32 (respectivement 42), 30 de sorte que la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 (respectivement 43) empêche tout déplacement en rotation de la première pièce de rattrapage de jeu 32 (respectivement 42) par rapport au boîtier 23 dans un premier sens (flèche C).
En cas de rupture du premier ensemble de liaison primaire 9 ou de la vis 6, la vis 6 n'est plus reliée au fuselage 8 de l'avion. Le plan horizontal stabilisation 3, soumise à l'action de l'air, exerce alors un effort de traction sur la tige 25 de la voie secondaire. Cela a pour conséquence que la tige 25 est déplacée en translation par rapport au boîtier de tige 23, le déplacement de la tige 25 tendant à réduire le jeu J1 entre la tige 25 et le boîtier de tige 23. La deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 étant solidaire en translation de la tige 23, la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 est déplacée en translation par rapport au boîtier de tige 23 selon la direction de l'axe X dans un premier sens (flèche A). La deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 est déplacée de la première position (Figure 12) à la deuxième position (Figure 13) dans laquelle la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 est désengagée de la première pièce de rattrapage de jeu 32. Autrement dit, les dents 36 de la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 ne sont plus intercalées entre les dents 35 de la première pièce de rattrapage de jeu 32 et ne font donc plus obstacle à la rotation de la première pièce de rattrapage de jeu 32 Lorsque la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 est dans la deuxième position, la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 autorise une 20 rotation de la première pièce de rattrapage de jeu 34 par rapport au boîtier 23. Sous l'action de l'élément élastique de rappel 34, la première pièce de rattrapage de jeu 32 est entrainée en rotation autour de l'axe X dans un premier sens (flèche C). La première pièce de rattrapage de jeu 32 passe 25 de la position armée à une position de blocage (Figure 14) dans laquelle la première pièce de rattrapage de jeu 32 empêche un retour de la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 vers la première position (flèche B). En effet, les dents 35 de la première pièce de rattrapage de jeu 32 se trouvent en regard des dents 36 de la deuxième pièce de rattrapage de 30 jeu 33, de sorte que la première pièce de rattrapage de jeu 32 empêche tout déplacement de la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 par rapport au boîtier 23 selon la direction de l'axe X dans un deuxième sens (flèche B), opposé au premier sens. Les dents 36 viennent en butée axiale (selon la direction de l'axe X) contre les dents 35. De cette manière, le jeu J1 entre la tige 25 et le boîtier de tige 23 est annulé. De plus, le jeu J1 est rattrapé automatiquement grâce à l'action 5 de l'élément élastique de rappel 34. De plus, lors de la rotation de la première pièce de rattrapage de jeu 32, les rampes hélicoïdales 38 de la première pièce de rattrapage de jeu 32 glisse sur les rampes hélicoïdales 39 de la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 de sorte que la rotation de la première pièce de rattrapage de jeu 32 10 dans le premier sens (flèche C) a pour effet solliciter la deuxième pièce de rattrapage de jeu 33 parallèlement à l'axe X dans le premier sens (flèche A), de manière à ce que la tige 25 soit serrée contre le boîtier de tige 23. De plus, l'élément élastique de rappel 34 sollicite la première pièce de rattrapage de jeu 32 et empêche toute rotation de la première pièce de 15 rattrapage de jeu dans un deuxième sens (flèche D), opposé au premier sens. Dans cette configuration, la tige 25 est solidaire en translation du boîtier de tige 23 et transmet les efforts appliqués sur l'actionneur 4 entre plan horizontal de stabilisation 3 et le fuselage 8 via le premier ensemble de 20 liaison primaire 9. Ainsi, la voie secondaire prend le relai sur la voie primaire. Lors de la maintenance de l'actionneur 4, il est possible de ramener manuellement le dispositif dans sa configuration initiale (Figure 12), en introduisant un outil par la fenêtre 37 ménagée dans le boîtier de tige 26 et 25 en entrainant en rotation la première pièce de rattrapage de jeu 33 dans le deuxième sens (flèche D) à l'encontre de l'effort exercé par l'élément élastique de rappel 34. Le deuxième dispositif de rattrapage de jeu 27 fonctionne de la même manière que le premier dispositif de rattrapage de jeu 24.
30 De manière similaire, en cas de rupture du deuxième ensemble de liaison primaire 13 ou de l'écrou primaire 7, la vis 6 n'est plus reliée au fuselage de l'avion 13. Le plan horizontal de stabilisation 3, soumis à l'action de l'air, exerce alors un effort de traction sur l'écrou secondaire 28 de la voie secondaire. Cela a pour conséquence que l'écrou secondaire 28 est déplacé en translation par rapport au boîtier d'écrou 26. La deuxième pièce de rattrapage de jeu 43 étant solidaire en translation de l'écrou secondaire 28, la deuxième pièce de rattrapage de jeu 5 43 est déplacée en translation par rapport au boîtier d'écrou 26 dans un premier sens (flèche A), le déplacement de la deuxième pièce de rattrapage de jeu 43 tendant à réduire le jeu J2 entre l'écrou 28 et le boîtier d'écrou 26. La deuxième pièce de rattrapage de jeu 43 passe de la première position (Figure 12) à la deuxième position (Figure 13) dans laquelle la deuxième 10 pièce de rattrapage de jeu 43 est désengagée de la première pièce de rattrapage de jeu 44. Lorsque la deuxième pièce de rattrapage de jeu 43 est dans la deuxième position, la deuxième pièce de rattrapage de jeu 43 autorise une rotation de la première pièce de rattrapage de jeu 42 par rapport au boîtier 15 d'écrou 26. Sous l'action de l'élément élastique de rappel 44, la première pièce de rattrapage de jeu 42 est entrainée en rotation dans un premier sens (flèche C). La première pièce de rattrapage de jeu 42 passe de la position armée à une position de blocage (Figure 14) dans laquelle la première 20 pièce de rattrapage de jeu 42 empêche un retour de la deuxième pièce de rattrapage de jeu 43 vers la deuxième position (Flèche B). En effet, les dents 45 de la première pièce de rattrapage de jeu 42 se trouvent en regard des dents 46 de la deuxième pièce de rattrapage de jeu 43, de sorte que la première pièce de rattrapage de jeu 42 empêche tout 25 déplacement de la deuxième pièce de rattrapage de jeu 43 par rapport au boîtier 26 dans un deuxième sens (flèche B), opposé au premier sens. De cette manière, le jeu J2 entre l'écrou secondaire 28 et le boîtier d'écrou 26 est annulé. De plus, le jeu J2 est rattrapé automatiquement grâce à l'action de l'élément élastique de rappel 44.
30 De plus, les rampes hélicoïdales 48 et 49 des pièces de rattrapage de jeu 42 et 43 coopèrent entre elles de sorte que la rotation de la première pièce de rattrapage de jeu 42 dans le premier sens (flèche C) a pour effet de déplacer la deuxième pièce de rattrapage de jeu 43 en translation selon la direction de l'axe X dans le premier sens (flèche B), de manière à serrer l'écrou secondaire 28 contre le boîtier d'écrou 26. Dans cette configuration, l'écrou secondaire 28 est solidaire du boîtier d'écrou 26 et transmets les efforts appliqués sur l'actionneur 4 entre le plan horizontal de stabilisation 3 et le fuselage 8 via le deuxième ensemble de liaison primaire 29. Ainsi, la voie secondaire prend le relai sur la voie primaire.

Claims (17)

  1. REVENDICATIONS1. Actionneur (4) de commande d'un plan horizontal de stabilisation (3) d'un aéronef, comprenant : - une voie primaire comprenant une vis (6) et un écrou primaire (7), l'écrou primaire (7) étant propre à coopérer avec la vis (6), de sorte qu'une rotation de la vis (6) par rapport à l'écrou primaire (7) selon un axe de rotation (X) entraine une translation de l'écrou primaire (7) par rapport à la vis (6) selon l'axe (X), pour déplacer le plan horizontal de stabilisation (3), - une voie secondaire comprenant une pièce secondaire (25, 28), et un boîtier (23, 26), la pièce secondaire (25, 28) étant montée dans le boîtier (23, 26) avec un jeu entre la pièce secondaire et le boîtier, dans lequel la voie secondaire comprend en outre un dispositif de rattrapage de jeu (27), le dispositif de rattrapage de jeu (27) comprenant une pièce de rattrapage de jeu (32, 42) présentant une rampe de serrage (38, 48) inclinée par rapport à l'axe (X), le dispositif de rattrapage de jeu (27) étant agencé pour, en cas de rupture de la voie primaire provoquant un déplacement de la pièce secondaire (25, 28) par rapport au boîtier (23, 26) selon l'axe (X) dans un premier sens (A) tendant à réduire le jeu entre la pièce secondaire et le boîtier, déplacer la pièce de rattrapage de jeu (32, 42) vers une position de blocage dans laquelle la pièce de rattrapage de jeu (32, 42) empêche un déplacement de la pièce secondaire (25, 28) par rapport au boîtier (23, 27) dans un deuxième sens (B), opposé au premier sens, la pièce de rattrapage de jeu (32, 42) venant serrer la pièce secondaire contre le boîtier par l'intermédiaire de la rampe de serrage (38, 48) de manière à maintenir la pièce secondaire (25, 28) en contact avec le boîtier (23, 26).
  2. 2. Actionneur selon la revendication 1, dans lequel la pièce de rattrapage de jeu (32, 42) est montée rotative par rapport au boîtier (23, 26) entre une position armée dans laquelle la pièce de rattrapage de jeu (32, 42) autorise le jeu entre la pièce secondaire et le boîtier, et la position de blocage.
  3. 3. Actionneur selon la revendication 2, dans lequel la pièce de rattrapage de jeu (32, 42) est montée rotative autour d'un axe de rotation parallèle à l'axe de rotation (X) de la vis (6).
  4. 4. Actionneur selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel la rampe de serrage (38, 48) est une rampe hélicoïdale.
  5. 5. Actionneur selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le 10 dispositif de rattrapage de jeu (32, 42) comprend un élément élastique de rappel (34, 44) agencé pour solliciter la pièce de rattrapage de jeu (32, 42) vers la position de blocage.
  6. 6. Actionneur selon la revendication 5, dans lequel l'élément 15 élastique de rappel (34, 44) comprend un ressort de torsion.
  7. 7. Actionneur selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le dispositif de rattrapage de jeu (27) comprend une deuxième pièce de rattrapage de jeu (33, 43) montée mobile en translation par rapport au 20 boîtier (23, 26), entre une première position dans laquelle la deuxième pièce de rattrapage de jeu (33, 43) est en prise avec la première pièce de rattrapage de jeu (32, 42) pour maintenir la première pièce de rattrapage de jeu (32, 42) dans une position armée, et une deuxième position dans laquelle la deuxième pièce de rattrapage de jeu (33, 43) est libérée de la 25 première pièce de rattrapage de jeu (32, 42) pour autoriser un déplacement de la première pièce de rattrapage de jeu (32, 42) vers la position de blocage.
  8. 8. Actionneur selon la revendication 7, dans lequel la première 30 pièce de rattrapage de jeu (32, 42) comprend des dents (35, 45) et la deuxième pièce de rattrapage de jeu comprend des dents (36, 46) propres à venir en prise avec les dents (35, 45) de la première pièce de rattrapage de jeu (32, 42) lorsque deuxième pièce de rattrapage de jeu (33, 43) estdans la première position, de manière à empêcher un déplacement de la première pièce de rattrapage de jeu (32, 42) vers la position de blocage.
  9. 9. Actionneur selon l'une des revendications 7 à 8, dans lequel la deuxième pièce de rattrapage de jeu (33, 43) comprend une rampe (39, 49) propre à coopérer avec la rampe (38, 48) de la première pièce de rattrapage de jeu (32, 42) pour serrer la pièce secondaire (25, 28) contre le boîtier (23, 27).
  10. 10. Actionneur selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la pièce secondaire (25) est une tige s'étendant à l'intérieur de la vis (6).
  11. 11. Actionneur selon la revendication 10, dans lequel la voie primaire comprend un joint de cardan primaire (9) pour relier la vis (6) au fuselage (8) de l'aéronef, et la voie secondaire comprend un joint de cardan secondaire (22) pour relier le boîtier (23) au fuselage (8), le joint de cardan primaire (9) et le joint de cardan secondaire (22) présentant des axes de rotation confondus.
  12. 12. Actionneur selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la pièce secondaire (28) est un écrou secondaire propre à coopérer avec la vis (6), de sorte qu'une rotation de la vis (6) par rapport à l'écrou secondaire (28) selon un axe de rotation (X) entraine une translation de l'écrou secondaire (28) par rapport à la vis (6) selon l'axe (X).
  13. 13. Actionneur selon la revendication 12, dans lequel la voie primaire comprenant un joint de cardan primaire (13) pour relier l'écrou primaire (7) au plan horizontal de stabilisation (3), et la voie secondaire comprend un joint de cardan secondaire (29) pour relier le boîtier (26) au plan horizontal de stabilisation, le joint de cardan primaire (13) et le joint de cardan secondaire (29) présentant des axes de rotation confondus.
  14. 14. Actionneur selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel le boîtier comprend une fenêtre (37, 47) autorisant l'insertion d'un outil à l'intérieur du boîtier (23, 26) pour ramener la première pièce de rattrapage de jeu (32, 42) en position armée.
  15. 15. Actionneur selon l'une des revendications 1 à 14, comprenant un ou plusieurs capteur(s) de position (40-43, 50-53) pour détecter la position de la première pièce de rattrapage de jeu (32, 42).
  16. 16. Actionneur selon la revendication 15, dans lequel la première pièce de rattrapage de jeu (32, 42) comprend un ou plusieurs aimant(s) et le ou les capteur(s) de position (40-43, 50-53) sont des capteurs à effet Hall pour détecter la présence du ou des aimant(s) en regard du ou des capteur(s).
  17. 17. Ensemble de stabilisation horizontale d'un aéronef, comprenant : - une gouverne (3) de stabilisation horizontale de l'aéronef, et - un actionneur de commande (4) conforme à l'une des 20 revendications 1 à 16 pour déplacer le plan horizontal de stabilisation.
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