FR3019146A1 - COMBINATION TRAY FOR HELICOPTER ROTOR - Google Patents
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Abstract
Le dispositif nommé "plateau combinateur pour rotor d'hélicoptère" simplifie considérablement les commandes de vol traditionnelles. Un plateau intermédiaire (1) est couplé avec le plateau cyclique (2) qui, mobile sur sa sphère, commande le pas cycliques des pales. Le coulissement de cet ensemble sur le fourreau de mât (5) permet de modifier d'un même angle l'inclinaison de toutes les pales, c'est le pas collectif. Les actions du pilote sur les commandes transmettent les ordres via des câbles directement pour le pas cyclique, ou via une fourchette (7) pour le pas collectif. Le dispositif s'adapte sans études coûteuses aux hélicoptères actuels de tous types qu'il allège, sans modification des commandes habituelles, une assistance hydraulique est possible pour les hélicoptères lourds.The so-called "helicopter rotor combiner platter" greatly simplifies traditional flight controls. An intermediate plate (1) is coupled with the swashplate (2) which, movable on its sphere, controls the cyclic pitch of the blades. The sliding of this assembly on the mast sleeve (5) makes it possible to modify at the same angle the inclination of all the blades, it is the collective pitch. The actions of the pilot on the commands transmit the orders via cables directly for the cyclic pitch, or via a fork (7) for the collective pitch. The device adapts without expensive studies to the current helicopters of all types that it alleviates, without modification of the usual controls, a hydraulic assistance is possible for the heavy helicopters.
Description
DOMAINE TECHNIQUE Le dispositif décrit permet de simplifier les commandes de vol des giravions et plus spécialement des hélicoptères en modifiant les lieux et les moyens d'actions sur les cinématiques du rotor principal, en particulier sur le plateau cyclique. Le dispositif ainsi décrit est nommé "plateau combinateur pour rotor d'hélicoptère". ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Sur tous les hélicoptères, les commandes de vol sont mises en oeuvre par trois leviers différents : le manche de pas cyclique, le manche de pas collectif et le palonnier, actionné avec les deux pieds, cette dernière commande est citée pour mémoire et ne fait pas partie du dispositif décrit.TECHNICAL FIELD The described device makes it possible to simplify the flight controls of the rotorcraft and more particularly the helicopters by modifying the places and the means of action on the kinematics of the main rotor, in particular on the swashplate. The device thus described is named "helicopter rotor combiner plate". STATE OF THE PRIOR ART On all the helicopters, the flight controls are implemented by three different levers: the cyclic pitch stick, the collective pitch and the rudder, operated with both feet, this last command is cited for memory and is not part of the described device.
La figure 1 est un schéma de ces commandes classiques. Les commandes de pas cyclique et collectif sont associées au niveau d'un dispositif complexe connu sous le nom de combinateur. Tous ces moyens de commande classiquement utilisés transmettent les mouvements du pilote au plateau cyclique qui opère les variations, cycliques et collectives, de pas des pales via les habituelles biellettes de pas qu'on retrouve sur tous les rotors. Le plateau cyclique s'articule sur une sphère qui coulisse sur le fourreau du mât rotor. Cette sphère est entrainée en translation par le plateau cyclique, ce détail doit être souligné pour une meilleure compréhension de la suite. Les mouvements de translation du plateau cyclique sont provoqués par l'action du pilote qui, au moyen du manche collectif, modifie la position du combinateur pour provoquer le déplacement simultané de toutes les bielles qui repartent du combinateur vers le plateau cyclique, le pilote modifie ainsi d'une même valeur l'inclinaison de toutes les pales, c'est la variation collective du pas. Les inclinaisons du plateau cyclique sont provoquées par l'action du pilote qui, au moyen du manche cyclique, modifie la position du plateau cyclique par le déplacement indépendant de chaque bielle, l'inclinaison du plateau cyclique modifie l'inclinaison des pales au cours de la rotation du rotor, c'est la variation cyclique du pas.Figure 1 is a diagram of these conventional commands. Cyclic and collective pitch controls are associated at the level of a complex device known as the combiner. All these conventionally used control means transmit the movements of the pilot to the swashplate which operates the cyclic and collective variations of blade pitch via the usual pitch rods found on all the rotors. The swashplate is articulated on a sphere that slides on the sheath of the rotor mast. This sphere is translated in translation by the cyclic plateau, this detail must be underlined for a better understanding of the sequence. The translation movements of the swashplate are caused by the action of the pilot who, by means of the collective handle, modifies the position of the combiner to cause the simultaneous displacement of all the connecting rods which leave the combiner to the swashplate, the pilot thus modifies of the same value the inclination of all the blades is the collective variation of the pitch. The tilts of the swashplate are caused by the action of the pilot who, by means of the cyclic stick, modifies the position of the swashplate by the independent movement of each connecting rod, the inclination of the swashplate modifies the inclination of the blades during the rotation of the rotor is the cyclic variation of the pitch.
Pour transmettre les ordres du pilote, les dispositifs habituellement et universellement utilisés sur les hélicoptères font appel à des commandes de vol à base de bielles, de renvois d'angles et de biellettes qui arrivent et repartent de l'élément central, le combinateur. Ces bielles sont pourvues de réglages à vis, elles sont lourdes et leurs articulations sont sièges de jeux qui génèrent du flou dans les commandes. Leur mise en place nécessite un grand nombre de pièces soudées sur le châssis de l'hélicoptère, soudures qui doivent être précises, souvent usinées en place et qui sont autant d'appendices à vérifier lors des visites d'entretien. Toutes ces nombreuses pièces articulées doivent avoir des jeux fonctionnels les plus réduits possible, nécessitant de grandes précisions d'usinage dans le but d'éviter les "empilages" de jeux en fin de chaîne, donc des imprécisions sur les mouvements de l'objet fmal : le plateau cyclique. Ces ensembles de bielles et de renvois sont délicats et difficiles à régler. Lors des visites de maintenance, ces réglages nécessitent des démontages très importants au niveau de la cellule et du compartiment du mât rotor, la mise en place de piges et de cales (de six à huit, plus les six piges de positionnement du plateau cyclique), autant d'opérations minutieuses qui prennent du temps et immobilisent l'hélicoptère, par ailleurs, ces procédures de réglage ont un coût non négligeable. Hormis les hélicoptères légers et ultra légers, les commandes reçoivent une assistance hydraulique dite servo-cornmande, qui se situe généralement en fin de la chaine mécanique précédemment décrite, on comprend alors que tout jeu excessif dans ces chaines mécaniques aura des répercussions sur le bon fonctionnement des servo-commandes, le pire étant d'arriver à des phénomènes de basse fréquence auto entretenus connus sous le nom de "pompage", qui peuvent s'ajouter aux phénomènes induits par les oscillations périodiques dues au rotor lui-même, à la fréquence de la poutre arrière etc. De plus, lorsque l'hélicoptère est en vol, il est suspendu à la boite de transmission principale dite BTP (24), par des barres qui assurent une certaine mobilité de la BTP (24) par rapport à la cellule. La BTP (24) est amortie au niveau de sa jonction avec la cellule de façon à filtrer au mieux les vibrations engendrées par le rotor. Les commandes traditionnelles sont en grande partie supportées par la cellule et la partie finale, qui comprend les servocommandes, est solidaire de la BTP (24). Ces régimes vibratoires différents entre la partie "cellule" et la partie BTP (24), peuvent entrainer des micro déplacements au niveau des servo-commandes, qui risquent donc d'induire des variations périodiques, même de faible amplitude, soit au niveau du rotor, soit au niveau des commandes, donc ressenties par le pilote. Tous ces phénomènes vibratoires, ainsi que ceux non évoqués ici, sont ressentis par le pilote et rendent son travail inconfortable. EXPOSE DE L'INVENTION Le dispositif selon l'invention permet, sans changer les commandes habituelles de pilotage, de simplifier considérablement les commandes de vol par la suppression des bielles, renvois, biellettes, ce qui diminue le poids de l'hélicoptère, et accroit le confort de pilotage. Pour arriver à ce résultat, il est nécessaire de repenser l'ensemble appelé combinateur utilisé dans tous les hélicoptères, c'est la raison de cette invention. L'invention présentée ici consiste à placer l'équivalent du combinateur, rationalisé, au niveau du plateau cyclique.In order to transmit the pilot's orders, the usual and universally used devices on the helicopters use flight controls based on connecting rods, corner returns and links that arrive and depart from the central element, the combiner. These rods are equipped with screw settings, they are heavy and their joints are game seats that generate blur in the controls. Their installation requires a large number of welded parts on the chassis of the helicopter, welds which must be precise, often machined in place and which are as many appendices to check during maintenance visits. All these many articulated parts must have functional games as reduced as possible, requiring great machining precision in order to avoid the "stacking" of games at the end of the chain, so inaccuracies on the movements of the fmal object : the swashplate. These sets of connecting rods and crossovers are delicate and difficult to adjust. During maintenance visits, these adjustments require very important dismantling at the level of the cell and the compartment of the rotor mast, the setting up of pins and shims (from six to eight, plus the six pins of positioning of the swashplate) , as many minute operations that take time and immobilize the helicopter, moreover, these adjustment procedures have a significant cost. Apart from the light and ultra-light helicopters, the controls receive a hydraulic assistance called servo-command, which is usually at the end of the mechanical chain previously described, it is understood that any excessive play in these mechanical chains will affect the smooth operation servo-commands, the worst being to arrive at self sustained low frequency phenomena known as "pumping", which can be added to the phenomena induced by the periodic oscillations due to the rotor itself, to the frequency of the rear beam etc. In addition, when the helicopter is in flight, it is suspended from the main gearbox known as BTP (24), by bars that provide some mobility of the BTP (24) relative to the cell. The BTP (24) is damped at its junction with the cell so as to better filter the vibrations generated by the rotor. The traditional controls are largely supported by the cell and the final part, which includes the servocontrols, is in solidarity with the BTP (24). These different vibratory regimes between the "cell" part and the BTP part (24), can cause micro displacements at the level of the servo-commands, which thus risk to induce periodic variations, even of small amplitude, either at the level of the rotor , either at the level of commands, so felt by the pilot. All these vibratory phenomena, as well as those not mentioned here, are felt by the pilot and make his work uncomfortable. DISCLOSURE OF THE INVENTION The device according to the invention makes it possible, without changing the usual control commands, to considerably simplify the flight controls by removing the connecting rods, links, rods, which reduces the weight of the helicopter, and increases the driving comfort. To achieve this result, it is necessary to rethink the set called combiner used in all helicopters, this is the reason for this invention. The invention presented here consists in placing the equivalent of the rationalized combinator at the level of the swashplate.
La figure 2 représente ce dispositif dans sa globalité, la figure 3 est un schéma du plateau combinateur, le texte ci après est relatif à ces deux figures et aux éléments qui les composent. Nota : Sauf indication contraire, explicite ou implicite, les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d'une seule et même référence.FIG. 2 represents this device in its entirety, FIG. 3 is a diagram of the combinatorial plate, the text below is relative to these two figures and to the elements that compose them. Note: Unless otherwise stated, explicitly or implicitly, elements in several separate figures are assigned a single reference.
Le plateau cyclique et sa sphère d'inclinaison que l'on trouve sur tous les hélicoptères, sont assemblés avec le plateau intermédiaire (1) qui coulisse sur le fourreau du mât rotor (3), l'ensemble ainsi constitué reçoit le nom de "Plateau combinateur pour rotor d'hélicoptère", ce nouveau plateau cyclique est repéré par (2). Dans ce dispositif, c'est la sphère, intégrée au plateau intermédiaire (1), qui entrain le plateau cyclique (2) contrairement à ce qui se fait habituellement, notons également que la sphère est un des moyens d'assurer l'inclinaison du plateau cyclique en tous sens. Pour obtenir ces inclinaisons, on pourrait aussi bien utiliser un cardan ou tout autre dispositif, ce qui ne modifierait en rien le principe de l'invention proposée ici. Dans ce nouveau système, les bielles, renvois, combinateur et biellettes, habituellement utilisés sont remplacés par des câbles. Chaque câble est composé d'une gaine et d'une âme, lisse, à billes ou autre, qui coulisse dans la gaine. Les gaines peuvent être terminées à chaque extrémité par des dispositifs permettant de compenser un délignage dû aux inclinaisons des éléments commandés, l'articulation sphérique type rotule est privilégiée (10) mais d'autres dispositifs peuvent remplir cette fonction. Au niveau des rotules (10), les gaines sont pourvues de réglages (13) permettant d'affiner la position de la gaine, de même, les âmes sont pourvues à chaque extrémité de réglages pouvant permettre à la fois de compenser les délignements possibles et d'affiner les réglages (14). Les gaines prennent appui sur les parties fixes (20, 15, 1), tandis que les âmes sont commandées par les manches cyclique (18) et collectif (19) via le palonnier (22) et l'arbre de conjugaison (23), permettant ainsi le déplacement des éléments commandés (2, 7). Par la suite ces ensembles seront désignés par le mot "câble", il y a deux sortes de câbles, les cycliques (11) qui peuvent être au nombre de trois, et le collectif (12), qui peut éventuellement être doublé en "push-pull". Le plateau intermédiaire (1) coulisse sur le fourreau (5) du mât rotor (3) pour permettre la variation collective du pas. Le coulissement du plateau intermédiaire sur le mât rotor peut être facilité par l'emploi d'un guide auto lubrifiant (6) adhérisé sur le fourreau (5) du mât rotor (3). Ce coulissement est obtenu par le pivotement d'une fourchette (7), articulée sur un support (15) appartenant soit au carter de la boite de transmission principale BTP (24) ce qui est à privilégier, soit éventuellement au châssis de l'hélicoptère. Cette fourchette (7) est reliée au plateau intermédiaire (1) par deux biellettes (8) destinées à rendre possible son pivotement, ces deux biellettes immobilisent en rotation le plateau intermédiaire (1). La fourchette (7) est commandée par le câble dit "collectif' (12). Dans sa position "collectif bas" la fourchette est en butée sur une partie fixe appartenant soit à son support soit préférentiellement à la BTP (24), il y aura une ou plusieurs butées (9), avec au moins une pour chaque branche de la fourchette. Ces butées auront avantage à être pourvues de réglages pour parfaire la position de la fourchette en vue d'optimiser les réglages de zéro de pales ou pour affiner la position du manche collectif. La fourchette est citée ici à titre d'exemple, d'autres dispositifs permettant à la fois la translation du plateau combinateur et son immobilisation en rotation peuvent être exploités. Les mouvements de l'âme du câble collectif (12) sont initialisés par le pilote qui agit sur le manche de pas collectif (19). Le plateau intermédiaire (1) reçoit les trois câbles de commandes de cyclique (11) dont les mouvements sont initialisés par le pilote agissant sur le manche de pas cyclique (18), via le palonnier de cyclique (22) et via l'arbre de conjugaison (23). Ces câbles (11) remplacent les bielles habituellement utilisées. Les câbles (11) permettent d'incliner en tous sens le plateau cyclique (2) pour faire varier l'inclinaison des pales au cours de la rotation du rotor. Un compas dit compas fixe (16) immobilise en rotation la partie non tournante du plateau cyclique (2) tandis que la partie tournante de ce plateau cyclique (2) est solidarisée au mât rotor par un habituel compas (17), dit compas tournant. Le compas cité ici est habituellement utilisé sur les hélicoptères mais il peut être remplacé par tout autre dispositif remplissant les fonctions d'anti rotation demandées.The swashplate and its inclination sphere found on all the helicopters, are assembled with the intermediate plate (1) which slides on the sheath of the rotor mast (3), the assembly thus constituted receives the name of " Helicopter rotor combiner plate ", this new swashplate is indicated by (2). In this device, it is the sphere, integrated in the intermediate plate (1), which drives the swashplate (2) contrary to what is usually done, also note that the sphere is one of the means to ensure the inclination of the cyclical plateau in all directions. To obtain these inclinations, one could as well use a cardan or any other device, which would not change the principle of the invention proposed here. In this new system, the rods, references, combinator and rods, usually used, are replaced by cables. Each cable is composed of a sheath and a core, smooth, ball or other, which slides in the sheath. The sheaths can be terminated at each end by devices to compensate for edging due to the inclinations of the controlled elements, the spherical ball-type joint is preferred (10) but other devices can fulfill this function. At the joints (10), the sheaths are provided with settings (13) to refine the position of the sheath, likewise, the souls are provided at each end of settings that can both compensate for possible deletions and to fine tune the settings (14). The sheaths are supported on the fixed parts (20, 15, 1), while the cores are controlled by the cyclic (18) and collective (19) sleeves via the rudder (22) and the conjugation shaft (23), thus allowing the displacement of the controlled elements (2, 7). Subsequently these sets will be designated by the word "cable", there are two kinds of cables, the cyclic (11) which can be three in number, and the collective (12), which can possibly be doubled in "push" -sweater". The intermediate plate (1) slides on the sheath (5) of the rotor mast (3) to allow collective pitch variation. Sliding of the intermediate plate on the rotor mast can be facilitated by the use of a self lubricating guide (6) adhered to the sleeve (5) of the rotor mast (3). This sliding is obtained by pivoting a fork (7) articulated on a support (15) belonging either to the casing of the main gearbox BTP (24) which is to be preferred, or possibly to the frame of the helicopter . This fork (7) is connected to the intermediate plate (1) by two rods (8) intended to make it possible to pivot, these two links immobilize in rotation the intermediate plate (1). The fork (7) is controlled by the cable called "collective" (12) In its "collective low" position the fork is abutting on a fixed part belonging either to its support or preferably to the BTP (24), there will have one or more stops (9), with at least one for each branch of the fork.These stops will have the advantage of being provided with settings to perfect the position of the fork to optimize the settings of zero blades or to refine The range is cited here as an example, other devices allowing both the translation of the mixing plate and its immobilization in rotation can be exploited.The movements of the core of the collective cable (12 ) are initialized by the pilot acting on the collective pitch stick (19) The intermediate plate (1) receives the three cyclic control cables (11) whose movements are initiated by the pilot acting on the stick cyclic step (18), via the cyclic lifter (22) and via the conjugation shaft (23). These cables (11) replace the rods usually used. The cables (11) allow to tilt the swashplate (2) in all directions to vary the inclination of the blades during the rotation of the rotor. A compass called fixed compass (16) immobilizes in rotation the non-rotating part of the swashplate (2) while the rotating part of this swashplate (2) is secured to the rotor mast by a usual compass (17), said rotating compass. The compass cited here is usually used on helicopters but can be replaced by any other device that performs the anti rotation functions required.
La figure 4 illustre ces fonctionnements Les gaines des câbles sont solidaires du plateau intermédiaire (1) par l'intermédiaire des rotules (10) ou autre, et des réglages (13). La partie inférieure des câbles est laissée libre sous le plateau intermédiaire (1), avec une longueur excédentaire à définir pour permettre le coulissement du plateau (1) sur le fourreau de mât (5). Ces longueurs libres suffisantes, impliquent que les câbles n'entrainent aucun couplage vibratoire entre la cellule et la BTP (24), il n'y a donc pas d'interactions sur le rotor ou sur les commandes comme cela peut se produire avec les systèmes classiques. Les câbles, dont la longueur aura été précisément calculée, pourront être de ce fait mieux ajustés aux systèmes de commande, permettant ainsi de simplifier et de réduire les réglages, toutefois, les réglages par vis ou autre système dont peuvent être pourvues les gaines (13), et les âmes (14), permettront d'affiner les réglages en position des commandes. Cet accouplement entre le plateau cyclique et le plateau intermédiaire permet de supprimer le dispositif complexe que l'on trouve sur tous les hélicoptères, connu sous le nom de "combinateur", ainsi que toutes les bielles, renvois d'angles, relais et biellettes de réglages qui arrivaient et repartaient de ce combinateur (voir figure 1). Les câbles qui sont cités ici peuvent être remplacés par des commandes hydrauliques composées de vérins à double effet, placés au niveau des commandes et des organes commandés, cependant, la complexité du dispositif est liée aux tuyaux d'alimentation (deux par vérin), et aux contraintes associées à toute commande hydraulique (purge, fuites, poids etc.). On peut également commander des vérins électriques via les câbles, mais ceci aussi compliquerait 1 ' installation.FIG. 4 illustrates these operations. The cable sheaths are secured to the intermediate plate (1) by means of the ball joints (10) or other, and adjustments (13). The lower part of the cables is left free under the intermediate plate (1), with an excess length to be defined to allow the sliding of the plate (1) on the mast sleeve (5). These sufficient free lengths imply that the cables do not cause any vibratory coupling between the cell and the BTP (24), so there are no interactions on the rotor or the controls as can occur with the systems. classics. The cables, the length of which has been accurately calculated, can therefore be better adjusted to the control systems, thus simplifying and reducing the adjustments, however, the adjustments by screws or other system which can be provided the ducts (13). ), and the souls (14), will refine the settings in position of the controls. This coupling between the swashplate and the intermediate plate makes it possible to eliminate the complex device found on all the helicopters, known as the "combiner", as well as all the connecting rods, angle references, relays and linkages of settings that came and went from this combiner (see Figure 1). The cables mentioned here can be replaced by hydraulic controls consisting of double-acting cylinders, placed at the controls and controlled components, however, the complexity of the device is related to the supply pipes (two per cylinder), and the constraints associated with any hydraulic control (purging, leaks, weight etc.). Electric cylinders can also be controlled via the cables, but this would also complicate the installation.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, Toutefois, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. Pour la compréhension de l'invention, on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : La figure I est une représentation des commandes actuelles classiques, La figure 2 est une représentation des commandes par câble et plateau combinateur, La figure 3 est un schéma du plateau combinateur en coupe partielle, La figure 4 est une représentation des mouvements du plateau cyclique et du plateau combinateur, La figure 5 représente ce type de commandes adapté à des hélicoptères lourds nécessitant une assistance hydraulique.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features and advantages of the invention will become apparent on reading the following detailed description. However, the present invention is not limited to the embodiments described and shown, but the person skilled in the art will know bring any variant that fits his mind. For an understanding of the invention, reference is made to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a representation of the current conventional controls, FIG. 2 is a representation of the controls by cable and combinatorial tray, FIG. 3 is a diagram of the tray. 4 is a representation of the movements of the swashplate and the swashplate, FIG. 5 represents this type of control adapted to heavy helicopters requiring hydraulic assistance.
REALISATIONS Le pilotage peut se faire à partir des commandes classiques : manche cyclique, levier collectif et palonnier. A titre d'exemple, en partant de la figure 1, on remplace le plateau cyclique classique par le plateau combinateur formé par l'assemblage du plateau intermédiaire (1) et du plateau cyclique (2), la fourchette (7) et son support (15) sont intégrés à la BTP (24). Tout le reste de la cinématique habituelle est supprimé jusqu'au palonnier (22) inversé du manche cyclique (18), et jusqu'au manche collectif (19). On note que l'arbre de conjugaison des manches cycliques (23) peut être également inversé pour que le câble arrive sur le plateau intermédiaire (1) et sur le plateau cyclique (2) au même endroit que les anciennes bielles.ACHIEVEMENTS Steering can be done from the classic controls: cyclic stick, collective lever and rudder. By way of example, starting from FIG. 1, the conventional swashplate is replaced by the combiner plate formed by the assembly of the intermediate plate (1) and the swashplate (2), the fork (7) and its support (15) are integrated in the BTP (24). All the rest of the usual kinematics is removed until the crossbar (22) inverted cyclic handle (18), and the collective handle (19). It is noted that the cyclic sleeve conjugation shaft (23) can also be reversed so that the cable arrives on the intermediate plate (1) and on the swashplate (2) in the same place as the old rods.
Voir figure 2. Les éléments supprimés (bielles, biellettes, renvois, combinateur), sont remplacés par trois câbles (11) pour le cyclique et par un câble (12) pour le collectif. Ces câbles s'appuient sur les butées de câbles (20) installées sur la structure de l'hélicoptère, et, à leur autre extrémité, sur le plateau intermédiaire (1) ou sur le support de câbles (15) de la fourchette (7). Les déplacements des âmes sont commandés par le manche cyclique (18) et par le manche collectif (19). En ce qui concerne les réglages, les seules interventions se feront désormais et uniquement au niveau du plateau combinateur. La fourchette (7) étant immobilisée en position basse, en appui sur la ou les butées (9), et la partie tournante du plateau cyclique (2) maintenue parallèle au plateau intermédiaire (1) par trois piges on pourra, au moyen des habituelles biellettes de pas (4), régler le zéro de chaque pale et, au moyen des dispositifs d'ajustement des gaines (13) et âmes (14), procéder à d'éventuels réglages fins des positions des deux manches. Le système de plateau combinateur allège considérablement l'appareil par la suppression des bielles, biellettes, renvois, combinateur. Le système permet d'avoir des réglages considérablement simplifiés puisque les seules interventions se feront avec trois piges seulement au niveau du plateau combinateur, on évite ainsi de se servir de nombreuses piges, de cales, d'outillage de positionnement pour immobiliser toutes les tringleries, Dans le cas d'hélicoptères légers ou ultra légers, les câbles animent directement le plateau cyclique (2) et le plateau intermédiaire (1), pour des hélicoptères lourds, les câbles animent les distributeurs des servocommandes hydrauliques (21), attelés sur la fourchette ou le plateau cyclique, si les efforts nécessaires sont trop importants. On peut également envisager l'emploi de vérins électriques montés en lieu et place des servo-commandes hydrauliques (21). Voir figure 5 Le dispositif peut s'adapter à tous les types de rotors, que le plateau cyclique soit en tête de rotor ou en pied (cas où les commandes de pas passent dans le mât rotor), que le nombre de pales soit pair ou impair et quel que soit le sens de rotation du rotor.See Figure 2. The deleted elements (connecting rods, connecting rods, references, combiner), are replaced by three cables (11) for the cyclic and a cable (12) for the collective. These cables are based on the cable stops (20) installed on the helicopter structure, and at their other end on the intermediate plate (1) or on the cable support (15) of the fork (7). ). The movements of souls are controlled by the cyclic stick (18) and the collective handle (19). Regarding the settings, the only interventions will now be and only at the level of the mixing board. The fork (7) being immobilized in the low position, bearing on the stop or stops (9), and the rotating part of the swashplate (2) maintained parallel to the intermediate plate (1) by three pins can be, by means of the usual step rods (4), adjust the zero of each blade and, by means of the adjustment devices of the sleeves (13) and webs (14), make possible fine adjustments of the positions of the two sleeves. The combination plate system significantly lighten the device by removing connecting rods, rods, references, combiner. The system makes it possible to have considerably simplified adjustments since the only interventions will be done with three pins only at the level of the mixing plate, one thus avoids to use many pins, shims, of positioning tools to immobilize all the linkages, In the case of light or ultra light helicopters, the cables directly animate the swashplate (2) and the intermediate plate (1), for heavy helicopters, the cables animate the distributors of the hydraulic servocontrols (21), hitched on the fork or the swashplate, if the necessary efforts are too important. We can also consider the use of mounted electric cylinders instead of hydraulic servo-controls (21). See Figure 5. The device can be adapted to all types of rotors, whether the swashplate is at the rotor head or at the foot (in case the pitch controls are in the rotor mast), the number of blades is even or odd and regardless of the direction of rotation of the rotor.
Le plancher étant désormais libre de toute tringlerie et en considérant que le trajet des câbles est adaptables, on peut, en disposant un hublot entre les pieds du pilote, faciliter grandement le travail à l'élingue en évitant au pilote de prendre des positions physiquement contraignantes, fatigantes et surtout qui ne permettent pas une vision correcte du travail en cours. En ce qui concerne le palonnier du rotor anti couple, les commandes actuelles se font déjà par câble pour les hélicoptères les plus récents, cette partie ne sera pas développée ici.The floor is now free of any linkage and considering that the path of the cables is adaptable, it is possible, by placing a window between the feet of the driver, greatly facilitate the work with the sling avoiding the driver to take physically binding positions , tiring and above all that do not allow a correct vision of the work in progress. Regarding the anti-torque rotor lifter, the current controls are already cable for the most recent helicopters, this part will not be developed here.
Dans une perspective plus moderne, le pilotage employant ce nouveau type de combinateur aura avantage à se faire à partir de mini manches installés sur des bras intégrés au siège du pilote. Le manche gauche gérerait le pas collectif du rotor principal, c'est-à-dire la montée et la descente, et, par la possibilité de l'incliner à droite ou à gauche, le pas collectif de l'anti couple, c'est-à-dire les pivotements droite-gauche de l'hélicoptère (lacet). Le manche droit gérerait le pas cyclique du rotor principal c'est-à-dire toutes les translations de l'appareil, chaque manche pourrait recevoir des commandes annexes. Les avantages de cette dernière disposition sont nombreux : un pilotage aisé par des moyens mettant en oeuvre des positions symétriques de pilotage (comparativement aux positions actuelles physiquement contraignantes pour le pilote). Un autre avantage important lié à ce système de pilotage par mini manches, est qu'il permet l'accès au pilotage d'hélicoptère aux handicapés physiques, paraplégiques, amputés etc. puisque l'utilisation des pieds n'est plus nécessaire, le lacet étant assuré par le manche gauche. APPLICATION INDUSTRIELLE Cette invention se caractérise par une grande simplicité, c'est ce qui fait son intérêt. Ce dispositif peut être adapté sans difficultés sur les hélicoptères moyennant bien sûr des aménagements au niveau du mât rotor. La réalisation du plateau intermédiaire ne pose pas de problème technique particulier. Le plateau cyclique proposé ici, est semblable à ceux utilisés sur les hélicoptères actuels, on peut donc fabriquer un plateau combinateur sans entreprendre des études coûteuses sinon celles concernant le montage du plateau cyclique sur le plateau intermédiaire. En ce qui concerne les câbles, ceux-ci sont largement utilisés sur les hélicoptères modernes, généralement pour commander la variation de pas du rotor anti couple. Pour des hélicoptères lourds, l'utilisation des câbles pour commander des servo-commandes hydrauliques est déjà courante, dans ce type de commande, il n'y aura pas non plus besoin d'études coûteuses.In a more modern perspective, flying using this new type of combiner will benefit from mini-sleeves installed on arms integrated in the driver's seat. The left stick would manage the collective pitch of the main rotor, that is to say the up and down, and, by the possibility of tilting it to the right or to the left, the collective pitch of the anti torque, it that is, right-left pivoting of the helicopter (yaw). The right handle would handle the cyclic pitch of the main rotor that is to say all the translations of the device, each round could receive additional commands. The advantages of this latter provision are numerous: easy control by means implementing symmetrical steering positions (compared to the current physically binding positions for the pilot). Another important advantage of this mini-slew steering system is that it allows access to helicopter control for the physically disabled, paraplegic, amputees, etc. since the use of the feet is no longer necessary, the lace being provided by the left sleeve. INDUSTRIAL APPLICATION This invention is characterized by great simplicity, which is what makes it interesting. This device can be adapted without difficulty on the helicopters with course facilities at the rotor mast. The realization of the intermediate plateau does not pose any particular technical problem. The swashplate proposed here is similar to those used on current helicopters, so one can manufacture a combiner plate without undertaking expensive studies if not those relating to the mounting of the swashplate on the intermediate plateau. As for the cables, these are widely used on modern helicopters, generally to control the pitch variation of the anti-torque rotor. For heavy helicopters, the use of cables to control hydraulic servo drives is already common, in this type of control, there will also be no need for expensive studies.
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US11643197B2 (en) | 2018-12-05 | 2023-05-09 | Textron Innovations Inc. | Reduced height swashplate assembly |
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