FR3053413A1 - Double circuit hydraulique a regulation de pression - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de fourniture d'une puissance hydraulique (1) comportant deux circuits hydrauliques (10,20) alimentant conjointement un moyen de transmission de puissance hydraulique (4) multicorps dont chaque corps (41,42) est relié à un seul circuit hydraulique (10,20) indépendamment des autres. Chaque circuit hydraulique (10,20) comporte un générateur de débit et de pression hydraulique (11,21) et un module de pilotage de la pression (13,23) pilotant ledit générateur de débit et de pression hydraulique (11,21) afin de réguler la pression (P10,P20) dudit fluide circulant dans ledit circuit hydraulique (10,20) en fonction de ladite pression (P10,P20) dudit fluide circulant dans chaque circuit hydraulique (10,20) et éventuellement d'un ou plusieurs paramètres extérieurs audit dispositif (1).

Description

© N° de publication : 3 053 413 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national : 16 01026 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE
COURBEVOIE
©) Int Cl8 : F15 B 21/08 (2017.01), F 15 B 18/00, 13/042, B 64 C 27/64
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
(22) Date de dépôt : 29.06.16. © Demandeur(s) : AIRBUS HELICOPTERS—FR.
(30) Priorité :
©) Inventeur(s) : LEGUAY PASCAL, AGRESTA JEAN
YVES et GROLL ARNAUD.
(43) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 05.01.18 Bulletin 18/01.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux ©) Titulaire(s) : AIRBUS HELICOPTERS.
apparentés :
©) Demande(s) d’extension : ©) Mandataire(s) : GPI & ASSOCIES.
164) DOUBLE CIRCUIT HYDRAULIQUE A REGULATION DE PRESSION.
FR 3 053 413 - A1 _ La présente invention concerne un dispositif de fourniture d'une puissance hydraulique (1) comportant deux circuits hydrauliques (10,20) alimentant conjointement un moyen de transmission de puissance hydraulique (4) multicorps dont chaque corps (41,42) est relié à un seul circuit hydraulique (10,20) indépendamment des autres. Chaque circuit hydraulique (10,20) comporte un générateur de débit et de pression hydraulique (11,21 ) et un module de pilotage de la pression (13,23) pilotant ledit générateur de débit et de pression hydraulique (11,21) afin de réguler la pression (P10T20) dudit fluide circulant dans ledit circuit hydraulique (10,20) en fonction de ladite pression (P10T20) dudit fluide circulant dans chaque circuit hydraulique (10,20) et éventuellement d'un ou plusieurs paramètres extérieurs audit dispositif (1).
Figure FR3053413A1_D0001
43 44 42
Figure FR3053413A1_D0002
Figure FR3053413A1_D0003
Figure FR3053413A1_D0004
Figure FR3053413A1_D0005
Double circuit hydraulique à régulation de pression
La présente invention se situe dans le domaine des équipements hydrauliques. La présente invention concerne un circuit hydraulique destiné à l’alimentation d’au moins un récepteur hydraulique ainsi qu’un dispositif hydraulique comportant au moins un récepteur hydraulique et au moins deux circuits hydrauliques destinés à l’alimentation de chaque récepteur hydraulique, chaque circuit hydraulique alimentant de façon indépendante une chambre distincte de chaque récepteur hydraulique. Un tel dispositif hydraulique est notamment destiné à équiper des véhicules et des aéronefs en particulier.
Un dispositif hydraulique comporte généralement un circuit hydraulique et un ou plusieurs récepteurs hydrauliques, le circuit hydraulique ayant pour fonction principale l’alimentation des récepteurs hydrauliques en puissance hydraulique caractérisée par un débit et une pression d’un fluide circulant dans le circuit hydraulique.
Un récepteur hydraulique peut être une servocommande ou bien un moteur hydraulique, couplé à un ou plusieurs distributeurs hydrauliques. Un récepteur hydraulique permet par exemple d’amplifier une commande manuelle dans le but de produire une force nécessaire à la réalisation d’une opération mécanique. Une servocommande est notamment utilisée sur les véhicules et les aéronefs afin par exemple d’assister un pilote vis-à-vis des efforts qu’il doit fournir pour réaliser certaines manœuvres. Une servocommande permet ainsi d’agir par exemple sur des profils aérodynamiques d’un aéronef afin de déplacer un volet dans le cas d’un avion ou bien modifier le pas des pales d’un rotor d’un aéronef à voilure tournante. Les distributeurs hydrauliques sont conjointement actionnables sous l’effet d’une commande de vol manipulée par un pilote de l’aéronef.
Généralement pour assurer le bon fonctionnement d’un tel dispositif hydraulique et de ses récepteurs hydrauliques, une pression de fonctionnement est déterminée pour ce circuit hydraulique. Cette pression de fonctionnement est fixe et déterminée en fonction des besoins du dispositif hydraulique sur l’ensemble de sa plage de fonctionnement, par exemple par les efforts fournis par une servocommande. Cette pression de fonctionnement est utilisée pour l’ensemble de la plage de fonctionnement du dispositif hydraulique et doit alors couvrir ses besoins maximum, par exemple les efforts maximum fournis par la servocommande. En conséquence, cette pression de fonctionnement est la pression maximale de fonctionnement du dispositif hydraulique.
De la sorte, le dispositif hydraulique fonctionne en permanence avec cette pression maximale de fonctionnement alors que cette pression maximale de fonctionnement n’est réellement nécessaire que pendant des phases particulières pendant lesquelles le dispositif hydraulique est sollicité au maximum. En dehors de ces phases particulières, une pression de fonctionnement inférieure à cette pression maximale de fonctionnement est suffisante pour répondre au besoin du dispositif hydraulique.
En conséquence, le dispositif hydraulique a une consommation d’énergie plus importante que nécessaire pour fournir de façon permanente cette pression maximale de fonctionnement.
En outre, l’utilisation de façon permanente de cette pression maximale de fonctionnement engendre des sollicitations importantes des composants du dispositif hydraulique, notamment un travail en fatigue de ses composants, caractérisé par exemple par des pulsations de pression. Par suite, l’ensemble de ces composants du dispositif hydraulique sont dimensionnés pour supporter de façon permanente cette pression maximale de fonctionnement et sont donc surdimensionnés vis-à-vis du besoin réel du dispositif hydraulique.
De plus, le fluide est utilisé de façon permanente à cette pression maximale de fonctionnement et peut alors subir un échauffement important. Cet échauffement important nécessite alors l’utilisation d’un échangeur thermique afin de refroidir le fluide. Cet échangeur augmente alors la masse et l’encombrement du dispositif hydraulique ainsi que son coût.
Par ailleurs, afin de garantir sa fiabilité, un dispositif hydraulique peut comporter plusieurs circuits hydrauliques. Ainsi, en cas de perte de pression hydraulique partielle ou totale d’un de ces circuits hydrauliques, le ou les autres circuits hydrauliques fonctionnant correctement permettent un fonctionnement nominal du dispositif hydraulique.
Un dispositif hydraulique comportant plusieurs circuits hydrauliques est notamment utilisé dans des véhicules évitant ainsi qu’une panne d’un circuit hydraulique entraîne une immobilisation du véhicule. L’utilisation de plusieurs circuits hydrauliques est en particulier essentielle à bord d’un aéronef afin de garantir la sécurité des vols et d’éviter qu’une telle panne engendre une perte de contrôle de l’aéronef et un crash.
Un dispositif hydraulique utilisé sur un véhicule, et un aéronef en particulier, comporte généralement deux circuits hydrauliques. Ces deux circuits hydrauliques sont indépendants hydrauliquement, c’est-à-dire sans possibilité d’échange de fluide entre eux, et mécaniquement, c’est-à-dire que l’apparition d’une crique sur une pièce d’un circuit hydraulique, voire sa rupture, ne conduit pas à un dysfonctionnement de l’autre circuit hydraulique. Notamment, chaque circuit hydraulique comporte ses propres canalisations et sa propre pompe. Cette pompe peut être par exemple une pompe à débit variable autorégulée en débit et comportant un régulateur de pression ou bien une pompe à débit constant couplée à un régulateur de pression.
Ces deux circuits hydrauliques alimentent alors conjointement deux servocommandes à simple corps ou bien une servocommande à double corps. L’utilisation de deux servocommandes à simple corps ou bien d’une servocommande à double corps permet de maintenir indépendants hydrauliquement ces deux circuits hydrauliques. Chaque servocommande à simple corps ou bien chaque corps de cette servocommande à double corps est alimenté en fluide par un circuit hydraulique et via un distributeur hydraulique actionné par une commande de vol dans le cas d’un aéronef. Les puissances des deux circuits hydrauliques s’ajoutent alors pour alimenter une servocommande et déplacer par exemple un élément aérodynamique mobile de cet aéronef.
Une servocommande à multiples corps convenant à la manœuvre en variation de pas des pales d’un rotor d’un aéronef à voilure tournante est décrite dans le document FR2916492.
Par ailleurs, les distributeurs hydrauliques répartissent la circulation des fluides entre les circuits hydrauliques et les corps d’une servocommande à multicorps selon les commandes de vol opérées par un pilote de l’aéronef. De tels distributeurs hydrauliques sont fréquemment intégrés aux servocommandes mais peuvent aussi être installés sur les circuits hydrauliques.
Toutefois, afin de pallier une panne d’un circuit hydraulique, chaque circuit hydraulique est dimensionné pour pouvoir alimenter seul la servocommande sur la totalité du domaine de vol de l’aéronef utilisant ce dispositif hydraulique. De fait, comme précédemment évoqué, chaque circuit hydraulique fonctionne en permanence avec la pression maximale de fonctionnement du dispositif hydraulique.
Cette pression maximale de fonctionnement n’est réellement nécessaire pour un circuit hydraulique que pendant des phases particulières, telles qu’un virage à fort facteur de charge pour un aéronef à voilure tournante, pendant lesquelles le dispositif hydraulique est sollicité au maximum et lorsqu’un seul circuit hydraulique est fonctionnel. De la sorte, lorsque les deux circuits hydrauliques fonctionnement correctement, le dispositif hydraulique a une consommation d’énergie deux fois supérieure au besoin réel pour ces phases particulières afin de pallier une panne d’un circuit hydraulique.
En dehors de ces phases particulières, une pression de fonctionnement inférieure à cette pression maximale de fonctionnement est suffisante pour répondre au besoin du dispositif hydraulique. En conséquence, le dispositif hydraulique consomme alors une énergie nettement supérieure à son besoin réel, chaque circuit hydraulique utilisant de façon permanente cette pression maximale de fonctionnement supérieure à la pression de fonctionnement nécessaire.
En outre et comme précédemment évoqué, cette utilisation permanente de la pression maximale de fonctionnement dans chaque circuit hydraulique entraîne un échauffement important du fluide nécessitant l’utilisation d’un échangeur thermique pour chaque circuit hydraulique. De plus, l’utilisation de façon permanente de cette pression maximale de fonctionnement engendre des sollicitations importantes des composants de chaque circuit hydraulique, notamment un travail en fatigue, et un surdimensionnement de ces composants de chaque circuit hydraulique vis-à-vis du besoin réel du dispositif hydraulique.
Par ailleurs, on connaît dans l’arrière plan technologique du domaine de l’invention le document EP 1394442 qui décrit un dispositif de commande de la pression hydraulique d’un moyen de transmission à variation continue. Ce dispositif de commande comporte un seul circuit hydraulique permettant d’alimenter avec deux pressions qui peuvent être différentes les deux poulies de cette transmission.
La présente invention a alors pour objet un circuit hydraulique destiné à alimenter un récepteur hydraulique et permettant de s’affranchir des limitations mentionnées ci-dessus, notamment en limitant la pression de ce circuit hydraulique à une pression de consigne correspondant au besoin de ce circuit afin de réduire de façon importante l’énergie consommée.
La présente invention a aussi pour objet un dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique comportant au moins deux circuits hydrauliques et au moins un récepteur hydraulique permettant de limiter la pression de fonctionnement utilisée dans chaque circuit hydraulique tout en fournissant la pression nécessaire au fonctionnement de chaque récepteur hydraulique.
Selon l’invention, un circuit hydraulique est destiné à alimenter au moins un récepteur hydraulique. Ce circuit hydraulique comporte :
- un fluide,
- un générateur de débit et de pression hydraulique de ce fluide,
- des canalisations destinées à relier le générateur de débit et de pression hydraulique avec chaque récepteur hydraulique.
Un récepteur hydraulique peut comporter un moyen de transmission de puissance hydraulique et au moins un distributeur régulant l’alimentation en fluide du moyen de transmission de puissance hydraulique en fonction d’un ordre de commande.
Le circuit hydraulique selon l’invention est remarquable en ce qu’il comporte un module de pilotage de la pression pilotant le générateur de débit et de pression hydraulique pour réguler la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique en fonction de cette pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique et d’un ou plusieurs paramètres extérieurs au circuit hydraulique afin que la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique soit égale à une pression de consigne.
Un premier générateur de débit et de pression hydraulique comporte par exemple un réservoir contenant le fluide, une pompe à débit variable, autorégulée en débit et munie d’un régulateur de pression, et des canalisations constituées d’une part par des canalisations d’alimentation reliant la pompe à débit variable avec le réservoir et d’autre part par des canalisations de retour au réservoir reliant le régulateur de pression avec le réservoir. Le module de pilotage de la pression pilote le régulateur de pression afin d’adapter le débit de la pompe à débit variable et de réguler ainsi la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique. Les canalisations de retour au réservoir permettent un retour de fluide vers le réservoir.
Un second générateur de débit et de pression hydraulique comporte un réservoir contenant le fluide, une pompe à débit constant et des canalisations. Ces canalisations sont constituées d’une part par des canalisations d’alimentation reliant la pompe à débit constant avec le réservoir et d’autre part par des canalisations de retour au réservoir reliant le module de pilotage de la pression avec le réservoir. Le module de pilotage de la pression modifie alors un débit de retour vers le réservoir du fluide circulant dans les canalisations de retour au réservoir afin de réguler la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique.
Un paramètre extérieur au circuit hydraulique selon lequel le module de pilotage de la pression pilote le générateur de débit et de pression hydraulique peut être choisi dans une liste comportant par exemple :
- une deuxième pression d’un deuxième fluide circulant dans un autre circuit hydraulique,
- une caractéristique de fonctionnement d’un récepteur hydraulique alimenté par le circuit hydraulique et
- un ordre de modification de la pression de consigne.
Le module de pilotage de la pression comporte un premier actionneur hydraulique commandé par la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique, au moins un second actionneur piloté par un ou plusieurs paramètres extérieurs au circuit hydraulique et un moyen de tarage. Le premier actionneur hydraulique, chaque second actionneur et le moyen de tarage ont par exemple des déplacements linéaires. Le premier actionneur hydraulique, chaque second actionneur et le moyen de tarage peuvent être agencés en série, par exemple axialement les uns à la suite des autres.
Le premier actionneur hydraulique comporte un premier élément mobile sur lequel est appliquée au moins partiellement la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique afin de générer un premier effort Fl. Le premier actionneur hydraulique est par exemple un vérin et ce premier élément mobile est formé par une tige et un piston. Le déplacement de ce premier élément mobile permet de piloter la régulation du générateur de débit et de pression hydraulique.
A ce premier effort Fl s’oppose un deuxième effort F2 généré par le moyen de tarage. Le moyen de tarage est de préférence un moyen élastique, par exemple un ressort travaillant en compression.
Chaque second actionneur peut agir directement sur le premier actionneur ou bien indirectement par l’intermédiaire du moyen de tarage. Chaque second actionneur peut alors entraîner un déplacement du premier élément mobile de ce premier actionneur.
Selon un premier mode de réalisation du circuit hydraulique selon l’invention, un second actionneur permet d’agir sur le premier actionneur. Le second actionneur est de préférence piloté en effort afin de générer un troisième effort F3. Toutefois, le second actionneur peut être piloté en déplacement avec une loi de pilotage adaptée.
Selon une première variante, le second actionneur applique ce troisième effort F3 directement sur le premier élément mobile du premier actionneur. Le premier effort Fl est alors uniquement fonction de la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique. De la sorte, le troisième effort F3 s’ajoute au premier effort Fl. Ainsi, le deuxième effort F2 généré par le moyen de tarage s’oppose à la somme du premier effort Fl et du troisième effort F3. Cette somme du premier effort Fl et du troisième effort F3 peut être désignée comme une force de régulation.
Selon une seconde variante, le second actionneur permet sous l’action d’un troisième effort F3 non nul de modifier la pression du fluide agissant sur le premier élément mobile du premier actionneur. De la sorte, le premier effort Fl est alors fonction de la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique et du troisième effort F3. Par suite, le deuxième effort
F2 généré par le moyen de tarage s’oppose à ce premier effort Fl. Le premier effort Fl constitue alors la force de régulation. La pression du fluide agissant sur le premier élément mobile est alors différente de la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique lorsque le troisième effort F3 n’est pas nul.
Quelle que soit la variante de ce premier mode de réalisation, lorsque le second actionneur ne génère aucune action sur le premier actionneur, le troisième effort F3 est alors nul. Par suite, la force de régulation est égale à un premier effort Fl généré uniquement par la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique.
De fait, lorsque la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique est égale à la pression de consigne, la force de régulation s’oppose au deuxième effort F2 et est égale à un effort de tarage. Le premier élément mobile du premier actionneur ne se déplace pas. Le module de pilotage de la pression agit sur le générateur de débit et de pression hydraulique afin de maintenir cette pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique constante et égale à cette pression de consigne.
Lorsque la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique est différente de la pression de consigne, la force de régulation s’oppose toujours au deuxième effort F2 et est différente de l’effort de tarage. Le premier élément mobile du premier actionneur est déplacé et le module de pilotage de la pression agit sur le générateur de débit et de pression hydraulique pour modifier la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique afin qu’elle soit égale à la pression de consigne. Lorsque la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique varie, le premier effort Fl varie également ce qui entraîne une modification de la force de régulation du deuxième effort F2 et, par suite, un déplacement du premier élément mobile. Lorsque la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique atteint la pression de consigne, la force de régulation est alors égale à l’effort de tarage. La position du premier élément mobile est alors stabilisée et le module de pilotage de la pression agit alors sur le générateur de débit et de pression hydraulique afin de maintenir cette pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique constante et égale à cette pression de consigne.
Lorsque le troisième effort F3 est nul et que la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique est égale à la pression de consigne, le deuxième effort F2 est égal à l’effort de tarage et s’oppose au premier effort Fl généré uniquement par la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique. L’effort de tarage est donc fonction d’un taux de tarage de ce moyen de tarage. Lorsque le troisième effort F3 n’est pas nul et que la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique est égale à la pression de consigne, le deuxième effort F2 est aussi égal à l’effort de tarage et s’oppose au premier effort Fl et au troisième effort F3. Cet effort de tarage est alors fonction du taux de tarage de ce moyen de tarage et du troisième effort F3.
On entend par taux de tarage, le préréglage du moyen de tarage correspondant à une pression de consigne prédéterminée. Ce taux de tarage est par exemple un niveau de précontrainte ou de compression d’un moyen élastique constituant le moyen de tarage tel qu’un ressort de compression par exemple. Ce taux de tarage peut être exprimé en pourcentage de compression du moyen élastique ou bien en pourcentage d’effort généré par ce moyen élastique.
En outre, lorsque le troisième effort F3 généré par le second actionneur varie, l’effort de régulation varie également et l’équilibre au sein du module de pilotage de la pression est modifié. En effet, cette variation du troisième effort F3 s’accompagne d’un déplacement du premier élément mobile du premier actionneur et, par suite, d’une variation de la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique. Cette variation de pression entraîne une modification du premier effort Fl ainsi que du deuxième effort F2 mais ne modifie pas le troisième effort F3. Ensuite, la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique se stabilise à une valeur correspondant à une nouvelle pression de consigne. En conclusion, une variation du troisième effort F3 entraîne une modification de la pression de consigne du circuit hydraulique. Cette nouvelle pression de consigne est ensuite maintenue constante tant que le troisième effort F3 est inchangé.
A cette nouvelle pression de consigne est associé un nouvel effort de tarage du moyen de tarage. En conséquence, le troisième effort F3 permet de modifier la pression de consigne et, de fait, l’effort de tarage.
Par ailleurs, lorsque le circuit hydraulique fonctionne normalement, c’est-à-dire qu’il ne subit aucune panne, le troisième effort F3 est de préférence strictement inférieur au premier effort Fl. Cette relation entre le premier effort Fl et le troisième effort F3 permet au circuit hydraulique de conserver une autorité supérieure sur la pression du fluide vis-à-vis des paramètres extérieurs au circuit hydraulique. Par exemple, le rapport entre le premier effort Fl et le troisième effort F3 est de l’ordre de 1.3.
Selon un deuxième mode de réalisation du circuit hydraulique selon l’invention, un second actionneur agit directement sur le moyen de tarage afin de modifier son taux de tarage et, par suite, l’effort de tarage. Ce second actionneur est de préférence piloté en déplacement afin de déformer le moyen de tarage et ainsi de modifier son taux de tarage. Toutefois, le second actionneur pourrait être piloté en effort avec une loi de pilotage adaptée.
Une variation du taux de tarage du moyen de tarage permet de modifier l’effort de tarage et, par suite, la pression de consigne du circuit hydraulique.
De fait, suite à de telles modifications du taux de tarage et de l’effort de tarage, la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique, qui était égale à la pression de consigne, est maintenant différente de la nouvelle pression de consigne. De plus, le deuxième effort F2 du moyen de tarage est modifié suite à la modification du taux de tarage et le premier élément mobile du premier actionneur se déplace alors. La force de régulation s’oppose toujours au deuxième effort F2 mais est différente du nouvel effort de tarage. Le module de pilotage de la pression agit sur le générateur de débit et de pression hydraulique pour modifier la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique afin qu’elle se rapproche de la nouvelle pression de consigne et soit égale à cette nouvelle pression de consigne.
Lorsque la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique varie, le premier effort Fl varie également ce qui entraîne une modification de la force de régulation et, par suite, du deuxième effort F2. Lorsque la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique atteint la nouvelle pression de consigne, la force de régulation s’oppose au deuxième effort F2 qui est alors égale à l’effort de tarage. La position du premier élément mobile du premier actionneur est alors stabilisée et le module de pilotage de la pression agit alors sur le générateur de débit et de pression hydraulique afin de maintenir cette pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique constante et égale à cette nouvelle pression de consigne.
En conséquence, quel que soit le mode de réalisation du circuit hydraulique selon l’invention, le second actionneur permet ainsi avantageusement de modifier la pression de consigne du circuit hydraulique et, l’effort de tarage du moyen de tarage.
Un troisième mode de réalisation du circuit hydraulique selon l’invention peut combiner ces premier et deuxième modes de réalisation. Le module de pilotage de la pression comporte alors deux seconds actionneurs, un premier second actionneur agissant sur le premier actionneur et un deuxième second actionneur agissant directement sur le moyen de tarage.
Ainsi, le second actionneur permet avantageusement, quel que soit le mode de réalisation du circuit hydraulique selon l’invention, de modifier la pression de consigne en fonction d’un ou plusieurs paramètres extérieurs afin que le circuit hydraulique fournisse une pression du fluide adaptée au besoin d’un récepteur hydraulique.
Un second actionneur est par exemple un actionneur hydraulique alimenté par un fluide extérieur au circuit hydraulique. Ce fluide extérieur au circuit hydraulique circule par exemple dans un autre circuit hydraulique fonctionnant parallèlement au circuit hydraulique objet de l’invention. Un second actionneur hydraulique est par exemple utilisé pour le premier mode de réalisation de l’invention et est piloté de préférence en effort. La pression de consigne que doit respecter la première pression d’un premier fluide circulant dans un premier circuit hydraulique peut alors être modifiée selon la deuxième pression d’un deuxième fluide circulant dans un deuxième circuit hydraulique indépendant du premier circuit hydraulique.
Un second actionneur peut également être un actionneur électrique piloté par un signal de commande correspondant à un ou plusieurs paramètres extérieurs au circuit hydraulique. Un second actionneur électrique est par exemple utilisé pour le deuxième mode de réalisation de l’invention et est piloté de préférence en déplacement. La pression de consigne que doit respecter la première pression d’un premier fluide circulant dans un premier circuit hydraulique peut ainsi être modifiée selon un signal de commande correspondant à la deuxième pression d’un deuxième fluide circulant dans un deuxième circuit hydraulique indépendant du premier circuit hydraulique, ce deuxième circuit hydraulique comportant un capteur de pression. Cette pression de consigne peut aussi être modifiée selon un signal de commande correspondant à une caractéristique de fonctionnement d’un récepteur hydraulique alimenté par le premier circuit hydraulique ou bien à un ordre de modification de la pression de consigne.
Par ailleurs, chaque second actionneur peut comporter un ou plusieurs moyens de freinage et d’amortissement de la mobilité d’un piston afin de stabiliser le fonctionnement du module de pilotage de la pression, en particulier lorsque le second actionneur est un actionneur hydraulique. Un moyen de freinage et d’amortissement permet notamment d’éviter de brusques déplacements et/ou des déplacements inopportuns de composants mobiles de ce second actionneur, potentiellement provoqués par exemple sous l’effet de fortes vibrations, et de préserver ainsi ce second actionneur d’une usure prématurée comme décrit dans le document FR 3019861. Un tel moyen de freinage et d’amortissement peut également permettre de ne pas modifier la pression de consigne lors de faibles variations de la pression d’un fluide alimentant ce second actionneur.
Par souci de simplification, on désignera dans la suite de la description un tel moyen de freinage et d’amortissement par l’expression « moyen d’amortissement ». Un moyen d’amortissement peut être un moyen d’étanchéité procurant un frottement le long d’un composant mobile de ce second actionneur sous l’effet de son déplacement axial. Un moyen d’amortissement peut également être l’utilisation d’une course morte sur le second actionneur.
Un tel moyen d’amortissement caractérise par exemple un seuil de pression appliqué au deuxième fluide extérieur au circuit hydraulique afin de limiter les effets de ce deuxième fluide sur la modification de la pression de consigne.
Un moyen d’amortissement peut également permettre de filtrer la variation dynamique de la deuxième pression du deuxième fluide alimentant le second actionneur. Par exemple, un tel moyen d’amortissement est une zone de restriction, à savoir une diminution locale du diamètre d’une canalisation, permettant d’atténuer les variations rapides de cette deuxième pression du deuxième fluide, c’est-à-dire à hautes fréquences, tout en ne bloquant pas les variations à basses fréquences de cette deuxième pression du deuxième fluide qui peuvent alors agir sur la pression de consigne du fluide circulant dans le circuit hydraulique.
En outre, le générateur de débit et de pression hydraulique du circuit hydraulique peut comporter un ou plusieurs accumulateurs de fluide qui constitue une réserve de puissance hydraulique. Un accumulateur permet principalement de gérer les phases transitoires de fonctionnement d’un récepteur hydraulique alimenté par le circuit hydraulique. Ainsi, en cas d’un besoin important et rapide de puissance au niveau d’un récepteur hydraulique alimenté par le circuit hydraulique, un accumulateur peut fournir un débit du fluide dans le circuit hydraulique. Ce besoin important et rapide de puissance correspond par exemple au démarrage d’un récepteur hydraulique, telle que la sortie d’un train d’atterrissage sur un aéronef, par exemple.
Dans le cas où le second actionneur du module de pilotage de la pression est électrique, un tel besoin important et rapide de puissance peut être anticipé en augmentant au préalable la pression de consigne ce qui permet d’augmenter la puissance disponible au niveau de chaque récepteur hydraulique alimenté par le circuit hydraulique.
La présente invention a aussi pour objet un dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique comportant au moins un récepteur hydraulique et au moins deux circuits hydrauliques. Les circuits hydrauliques sont tels que précités et alimentent chaque récepteur hydraulique en fluide sous pression.
Un récepteur hydraulique peut comporter un moyen de transmission de puissance hydraulique multicorps muni de plusieurs corps et des distributeurs. Un distributeur est relié à un seul circuit hydraulique. Un circuit hydraulique alimente ainsi un corps de ce moyen de transmission de puissance hydraulique multicorps par l’intermédiaire d’un distributeur indépendamment de chaque autre circuit hydraulique. Un moyen de transmission de puissance hydraulique multicorps est donc alimenté conjointement par plusieurs circuits hydrauliques.
Les distributeurs hydrauliques sont conjointement actionnables sous l’effet d’une commande, par exemple une commande de vol actionnée par un pilote de l’aéronef équipé de ce dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique afin de réguler simultanément la circulation du fluide de chaque circuit hydraulique et d’alimenter respectivement les différents corps du moyen de transmission de puissance hydraulique multicorps.
De fait, la pression du fluide circulant dans chaque circuit hydraulique agit respectivement sur un des corps du moyen de transmission de puissance hydraulique multicorps. Le moyen de transmission de puissance hydraulique peut donc fournir une force de fonctionnement qui est fonction de la pression du fluide circulant dans chaque circuit hydraulique. Cette force de fonctionnement est égale à la somme des forces disponibles au niveau de chaque corps du moyen de transmission de puissance hydraulique multicorps. Avantageusement, cette force de fonctionnement disponible du moyen de transmission de puissance hydraulique multicorps est égale à une force de consigne Fc. La pression de consigne de chaque circuit hydraulique est alors définie en fonction de la force de consigne Fc du moyen de transmission de puissance hydraulique multicorps.
La pression de chaque circuit hydraulique est ainsi régulée et adaptée afin que la force de fonctionnement fournie par le moyen de transmission de puissance hydraulique soit égale à la force de consigne Fc. Par exemple, une baisse d’une première pression d’un premier fluide circulant dans un premier circuit hydraulique est compensée par une augmentation d’une deuxième pression d’un deuxième fluide circulant dans un deuxième circuit hydraulique du dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique.
Un moyen de transmission de puissance hydraulique multicorps est par exemple une servocommande multicorps, les distributeurs pouvant être intégrés à cette servocommande. Un moyen de transmission de puissance hydraulique multicorps peut aussi être une servovalve ou bien un vérin multicorps.
Un moyen de transmission de puissance hydraulique multicorps peut également être remplacé par plusieurs moyens de transmission de puissance hydraulique monocorps, chaque moyen de transmission de puissance hydraulique monocorps étant alimenté par un seul circuit hydraulique indépendamment de chaque autre circuit hydraulique par l’intermédiaire d’un distributeur.
Ce moyen de transmission de puissance hydraulique peut être un moyen de pilotage d’un élément aérodynamique mobile d’un aéronef, tel un volet situé sur une aile, une dérive mobile ou bien telle une pale d’un rotor par exemple. Dans ce cas, un paramètre extérieur à un premier circuit hydraulique permettant de piloter un second actionneur de ce premier circuit hydraulique est choisi dans une liste comportant :
- la deuxième pression d’un deuxième fluide circulant dans un deuxième circuit hydraulique de ce dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique,
- un type de mission réalisée par l’aéronef,
- une zone d’un domaine de vol de l’aéronef,
- une action d’un pilote de l’aéronef sur une commande de vol de l’aéronef,
- un ordre de commande du pilote visant à modifier la pression de consigne, et
- un paramètre externe à l’aéronef susceptible de varier, tel que la température extérieure à l’aéronef et la pression atmosphérique par exemple.
En outre, ce second actionneur d’un premier circuit hydraulique peut également être piloté par un paramètre interne au premier circuit hydraulique susceptible de varier, tel que la température et le niveau du volume du fluide circulant dans ce premier circuit hydraulique par exemple.
La force de consigne Fc peut être constante et égale à une force maximale que doit fournir le moyen de transmission de puissance hydraulique dans sa plage de fonctionnement majorée par une marge de sécurité. La marge de sécurité garantie que le moyen de transmission de puissance hydraulique multicorps peut toujours fournir une force de fonctionnement supérieure ou égale au besoin. Cette marge de sécurité est par exemple de l’ordre de 10% à 20 % de cette force maximale que doit fournir le moyen de transmission de puissance hydraulique.
Avantageusement, la régulation de la pression du fluide circulant dans chaque circuit hydraulique selon cette force de consigne Fc constante permet de couvrir la totalité du domaine de vol de l’aéronef lorsque le dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique commande par exemple un élément aérodynamique de cet aéronef, tout en limitant la pression de chaque circuit hydraulique. La régulation de la pression du fluide circulant dans chaque circuit hydraulique est ainsi réalisée en fonction de la pression du fluide circulant dans ce circuit hydraulique et dans chaque autre circuit hydraulique dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique afin que la force de fonctionnement fournie par le moyen de transmission de puissance hydraulique soit égale la force de consigne Fc.
En conséquence, le dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique a une consommation d’énergie nettement réduite tout en garantissant une puissance hydraulique suffisante pour couvrir la totalité de la plage de fonctionnement de chaque récepteur hydraulique.
La force de consigne Fc peut également être variable et égale à une force courante que doit fournir le moyen de transmission de puissance hydraulique majorée par une marge de sécurité.
Avantageusement, la régulation de la pression de chaque circuit hydraulique selon cette force de consigne Fc variable permet que le dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique fournisse la puissance hydraulique juste nécessaire et d’optimiser ainsi sa consommation d’énergie. La pression de consigne de chaque circuit hydraulique est alors modifiée selon le besoin courant de chaque récepteur hydraulique de ce dispositif et donc selon la variation de la force de consigne Fc. La pression de chaque circuit hydraulique est alors régulée afin de respecter la pression de consigne correspondante.
La force de consigne Fc peut ainsi être modifiée selon le type de mission réalisée par l’aéronef ou bien selon la zone d’un domaine de vol dans laquelle il se trouve. Par exemple, pour un aéronef à voilure tournante, lors d’un vol stationnaire, un appontage sous conditions difficiles et un vol en virage à fort facteur de charge, le besoin de puissance au niveau de la modification du pas des pales du rotor principal de l’aéronef est important. De fait, la force de consigne Fc augmente et, par suite, la pression de consigne de chaque circuit hydraulique augmente également. De même, lors d’une mission de secours ou de treuillage, la force de consigne Fc est augmentée pour anticiper et pallier des difficultés météorologiques ou bien des manœuvres rapides. A contrario, lors d’un vol de croisière à vitesse stabilisée, le besoin de puissance est faible. De fait, la force de consigne Fc est diminuée et, par suite, la pression de consigne de chaque circuit hydraulique est également diminuée.
La force de consigne Fc peut aussi être modifiée par anticipation selon les actions du pilote de l’aéronef sur une commande de vol de l’aéronef et afin de disposer d’une puissance suffisante pour réaliser la manœuvre engagée par le pilote.
Un action spécifique du pilote peut également modifier la force de consigne Fc afin d’anticiper une manœuvre délicate, telle qu’un décollage ou un atterrissage sur une plateforme par exemple, et/ou pour prévenir des évènements inattendus pendant une manœuvre ou bien des conditions météorologiques difficiles.
La régulation des pressions des fluides circulant dans les circuits hydrauliques est plus complexe quand la force de consigne Fc est variable que lorsqu’elle est constante, mais les économies d’énergie et, par suite, les économies de carburant pour un aéronef sont plus importantes. En effet, la force de consigne Fc doit être déterminée de façon continue en fonction du fonctionnement de chaque récepteur hydraulique. De plus, des lois de régulation prenant en compte cette force de consigne Fc variables doivent être utilisées pour déterminer la pression de consigne de chaque circuit hydraulique.
Lorsque la force de consigne Fc est variable, le second actionneur est de préférence un actionneur électrique. Ce second actionneur électrique est piloté par un signal de commande représentatif d’un seul paramètre extérieur au dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique ou bien combinant plusieurs de ces paramètres. Ce ou ces paramètres caractérisent alors la force de consigne Fc et ses variations.
En outre, que la force de consigne Fc soit constante ou variable, la pression du fluide circulant dans chaque circuit hydraulique est généralement nettement diminuée par rapport à un circuit hydraulique utilisé traditionnellement. Cette pression est en fait équivalente à celle utilisée traditionnellement dans un circuit hydraulique uniquement lorsqu’un seul circuit hydraulique du dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique selon l’invention est en fonctionnement, la pression dans chaque autre circuit hydraulique étant nulle ou très faible suite à une panne.
De la sorte, les sollicitations en pression statique de chaque récepteur hydraulique et des composants de chaque circuit hydraulique, définies par la pression maximale du fluide circulant dans chaque circuit hydraulique, sont inchangées par rapport celles subies traditionnellement dans un dispositif hydraulique. Par contre, les sollicitations en fatigue sont nettement réduites vis-àvis de celles subies traditionnellement dans un dispositif hydraulique. En conséquence, la durée de vie de chaque récepteur hydraulique et des composants de chaque circuit hydraulique est notablement augmentée. De même, leurs coûts de maintenance peuvent être diminués.
De plus, le fluide de chaque circuit hydraulique, étant utilisé de façon sensiblement permanente à une pression réduite, subit un échauffement beaucoup moins important que le fluide utilisé traditionnellement dans un dispositif hydraulique. De fait, les dimensions et, par suite, la masse des échangeurs thermiques utilisés traditionnellement afin de refroidir le fluide peuvent être réduites, voire l’utilisation de ces échangeurs thermiques peut être supprimée si la réduction de cet échauffement le permet.
Avantageusement, les circuits hydrauliques sont ségrégués aussi bien hydrauliquement que mécaniquement. Ainsi, les circuits hydrauliques sont isolés l’un de l’autre, interdisant toute échange de fluide entre eux. De plus, les circuits hydrauliques étant alors structurellement distincts, une faiblesse ou bien une défaillance mécanique d’un composant d’un circuit hydraulique n’affecte pas un autre circuit hydraulique. Cette distinction structurelle entre les circuits hydrauliques permet de préserver chaque circuit hydraulique d’une propagation de criques sur un composant d’un circuit hydraulique à un autre circuit hydraulique et éviter ainsi une panne simultanée de plusieurs circuits hydrauliques. De telles criques peuvent par exemple résulter des contraintes extérieures auxquelles sont soumis les circuits hydrauliques et plus particulièrement des fortes vibrations lorsque le dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique équipe un aéronef.
Par ailleurs, lorsqu’un second actionneur du module de pilotage de la pression d’un premier circuit hydraulique est un actionneur hydraulique alimenté par un deuxième circuit hydraulique du dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique, ce second actionneur peut comporter au moins un moyen d’amortissement. Un moyen d’amortissement caractérise par exemple un seuil de pression appliqué à la deuxième pression d’un deuxième fluide circulant dans le deuxième circuit hydraulique pour limiter les effets du deuxième fluide sur la modification de la pression de consigne du premier fluide circulant dans le premier circuit hydraulique. Par exemple, aucun effort F3 n’est appliqué sur le premier élément mobile du premier actionneur tant que la deuxième pression du deuxième circuit hydraulique est inférieure à ce seuil de pression.
L’invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent :
- la figure 1, un aéronef à voilure tournante équipé d’un dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique selon l’invention,
- les figures 2 à 9, différentes modes de réalisation d’un tel dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique, et
- les figureslO et 11, un circuit hydraulique selon l’invention.
Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d’une seule et même référence.
La figure 1 représente un aéronef 50 à voilure tournante comportant un fuselage 51 et une poutre de queue 57 fixée par une première extrémité au fuselage 51. L’aéronef 50 à voilure tournante comporte également un rotor principal 52 agencé au dessus du fuselage 51 et muni de pales principales 54 ainsi qu’un rotor secondaire anticouple 53 agencé à une seconde extrémité de la poutre de queue 57 et muni de pales secondaires 55. Les pales principales 54 et les pales secondaires 55 constituent des éléments aérodynamiques mobiles de l’aéronef 50. Enfin, l’aéronef 50 comporte un dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique 1 muni de deux circuits hydrauliques 10,20 et d’un récepteur hydraulique 3. Le récepteur hydraulique 3 comporte deux distributeurs 31,32 et un moyen de pilotage 4 du pas des pales principales 54 permettant de modifier leurs pas.
Différents exemples de dispositifs de fourniture d’une puissance hydraulique 1 sont représentés sur les figures 2 à 9.
De façon commune, ces dispositifs de fourniture d’une puissance hydraulique 1 comporte un récepteur hydraulique 3 et deux circuits hydrauliques 10,20 alimentant conjointement en fluide sous pression le récepteur hydraulique 3. Chaque circuit hydraulique 10,20 comporte un générateur de débit et de pression hydraulique 11,21 d’un fluide, des canalisations 12,22 et un module de pilotage de la pression 13,23. Les canalisations 12,22 relient le générateur de débit et de pression hydraulique 11,21 avec le récepteur hydraulique 3 et l’alimentent en fluide sous pression.
Le module de pilotage de la pression 13,23 d’un premier circuit hydraulique 10,20 pilote le générateur de débit et de pression hydraulique 11,21 de ce premier circuit hydraulique 10,20 afin de réguler la pression du fluide circulant dans ce premier circuit hydraulique 10,20 en fonction de la pression du fluide circulant dans ce premier circuit hydraulique 10,20 et d’un ou plusieurs paramètres extérieurs à ce premier circuit hydraulique
10,20 afin que la pression du fluide circulant dans ce premier circuit hydraulique 10,20 soit égale à une pression de consigne.
Le récepteur hydraulique 3 comporte deux distributeurs 31,32 et un moyen de pilotage 4 permettant de modifier le pas des pales principales 54 du rotor principal 52. Chaque distributeur 31,32 est relié à un circuit hydraulique 10,20 et régule l’alimentation en fluide du moyen de pilotage 4 en fonction d’un ordre de commande. Cet ordre de commande provient par exemple d’une commande de vol présente dans l’aéronef 50 et actionnée par un pilote.
Le moyen de pilotage 4 est un moyen de transmission de puissance hydraulique double-corps telle une servocommande double-corps. Chaque distributeur 31,32 alimente un seul corps 41,42 du moyen de pilotage 4. Les deux distributeurs 31,32 sont commandés simultanément et les deux corps 41,42 sont alors alimentés simultanément par les deux circuits hydrauliques 10,20, ce qui génère l’apparition d’une force de fonctionnement Fsv sur la tige 45 du moyen de pilotage 4. La force de fonctionnement Fsv permet la modification du pas des pales principales 54. Cette force de fonctionnement Fsv est fonction d’une part de la pression Ριο,Ρςο du fluide circulant respectivement dans chaque circuit hydraulique
10,20 et de la surface S43,S44 d’un piston 43,44 agencé respectivement dans chaque corps 41,42 et solidaire de la tige 45. On peut écrire ainsi FsV ~ ^10--^43 + ^20-^44Par ailleurs, cette force de fonctionnement Fsv est égale à une force de consigne Fc afin de garantir que cette force de fonctionnement Fsv est supérieure ou égale à la force nécessaire à la modification du pas des pales principales 54. Par suite, des pressions de consigne Pcio,Pc2o des fluides circulant respectivement dans chaque circuit hydraulique 10,20 sont déterminées en fonction de la force de consigne Fc que doit fournir le moyen de pilotage 4 et des surfaces S43,S44- Ces pressions de consigne Pcio,Pc2o sont ainsi définies par la relation Fc = Pc1Q-S43 + Pc2o-S44.
Par ailleurs, les distributeurs 31,32 peuvent être intégrés au moyen de pilotage 4 comme représenté sur les figures 2 et 3 ou bien être distincts de ce moyen de pilotage 4 comme représenté sur les figures 4 à 9.
Les deux circuits hydrauliques 10,20 sont indépendants. Les circuits hydrauliques 10,20 ont leur propre réservoir 19,29 de fluide et alimentent respectivement un corps 41,42 distinct du moyen de pilotage 4 par l’intermédiaire de distributeurs 31,32 différents. Aucun échange de fluide entre les deux circuits hydrauliques 10,20 ne se produit.
Un premier mode de réalisation d’un dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique 1 est représenté sur les figures 2 à 7. Un deuxième mode de réalisation de ce dispositif 1 est représenté sur la figure 8. Un troisième mode de réalisation d’un tel dispositif 1 représenté sur la figure 9 combine ces premier et deuxième modes de réalisation.
Le premier mode de réalisation d’un dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique 1 comporte deux variantes représentées respectivement sur les figures 2 à 5 et sur les figures 6 et 7.
Quel que soit le mode de réalisation, le module de pilotage de la pression 13,23 de chaque circuit hydraulique 10,20 comporte un premier actionneur hydraulique 14,24 commandé au moins partiellement en fonction de la pression du fluide circulant dans ce circuit hydraulique 10,20, au moins un second actionneur 15,25 et un moyen de tarage 16,26.
Les premiers actionneurs 14,24 des deux circuits hydrauliques 10,20 sont identiques au sein d’un dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique 1, de même que les seconds actionneurs 15,25, les moyens de tarage 16,26 et les générateurs de débit et de pression hydraulique 11,21.
Le premier actionneur 14,24 comporte un premier élément mobile 141,241 sur lequel est appliquée au moins partiellement la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique 10,20 auquel appartient ce premier actionneur 14,24. Un premier effort Fl est ainsi généré sur ce premier élément mobile 141,241. Un deuxième effort F2 généré par le moyen de tarage 16,26 s’oppose à ce premier effort Fl. Ce moyen de tarage 16,26 est un moyen élastique constitué par un ressort travaillant en compression.
Selon le premier mode de réalisation, chaque premier actionneur 14,24 est alimenté uniquement par le fluide circulant dans le circuit hydraulique 10,20 auquel appartient ce premier actionneur hydraulique 14,24. Le premier effort Fl généré par un premier actionneur 14,24 permet ainsi de caractériser la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique 10,20 auquel appartient ce premier actionneur 14,24.
De plus, chaque module de pilotage de la pression 13,23 comporte un seul second actionneur 15,25 hydraulique alimenté par le fluide circulant dans un des deux circuits hydrauliques
10,20. Le second actionneur 15,25 comporte un second élément mobile 152,252 sur lequel est appliquée la pression de ce fluide alimentant ce second actionneur 15,25.
Selon une première variante de ce premier mode de réalisation, le second actionneur 15,25 hydraulique est alimenté par le fluide circulant dans l’autre circuit hydraulique 20,10 auquel n’appartient pas ce second actionneur 15,25.
Un premier exemple de la première variante de ce premier mode de réalisation est représenté sur les figures 2 et 3. Chaque générateur de débit et de pression hydraulique 11,21 comporte un réservoir 19,29 contenant le fluide, une pompe à débit constant
17,27 et des canalisations. Ces canalisations sont constituées d’une part par des canalisations d’alimentation 121,221 reliant la pompe à débit constant 17,27 avec le réservoir 19,29 et d’autre part par des canalisations de retour au réservoir 122,222 reliant le module de pilotage de la pression 13,23 avec le réservoir 19,29. Le module de pilotage de la pression 13,23 de ce circuit hydraulique
10,20 modifie alors un débit de retour vers le réservoir 19,29 du fluide circulant dans les canalisations de retour au réservoir 122,222 afin de réguler la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique 10,20.
Les pompes à débit constant 17,27 sont identiques et débitent un même débit de fluide dans chaque circuit hydraulique
10,20.
Chaque second actionneur 15,25 comporte un ressort 151,251 agissant sur le second élément mobile 152,252 et dont l’action s’oppose à celle du fluide alimentant ce second actionneur
15,25. Un troisième effort F3 est alors généré sur chaque second élément mobile 152,252 en combinant les actions du ressort 151,251 et du fluide alimentant ce second actionneur 15,25. Ce troisième effort F3 permet de caractériser la pression du fluide circulant dans cet autre circuit hydraulique 10,20.
Le troisième effort F3 agit sur le moyen de tarage 16,26 qui est intégré au premier actionneur 14,24 par l’intermédiaire d’une pièce intermédiaire 142,242. Le troisième effort F3 permet ainsi de modifier le taux de tarage du moyen de tarage 16,26 et de modifier alors le deuxième effort F2 appliqué par le moyen de tarage 16,26 sur le premier élément mobile 141,241. Ce deuxième effort F2, fonction donc de la pression du fluide circulant dans l’autre circuit hydraulique 10,20 auquel n’appartient pas ce second actionneur hydraulique 15,25, s’oppose au premier effort Fl.
Le taux de tarage correspond à une précontrainte que l’on appliquerait au moyen de tarage 16,26.
Le premier élément mobile 141,241 agit alors comme un clapet et permet de modifier le débit de retour du fluide circulant dans les canalisations de retour au réservoir 122,222 vers le réservoir 19,29 en fonction de la pression des fluides circulant dans les deux circuits hydrauliques 10,20. Le premier effort Fl tend à provoquer un déplacement du premier élément mobile 141,241 afin d’augmenter ce débit de retour alors que le deuxième effort F2 tend à provoquer un déplacement du premier élément mobile
141,241 afin de diminuer ce débit de retour.
Chaque module de pilotage de la pression 13,23 permet ainsi de réguler la pression Pio du fluide circulant dans un circuit hydraulique 10,20 en fonction des pressions Pio,P2o des fluides circulant dans les deux circuits hydrauliques 10,20.
Lorsque les pressions Pio,P2o des fluides circulant dans les deux circuits hydrauliques 10,20 sont égales, comme représenté sur la figure 2, les troisièmes efforts F3,F'3 appliqués sur chaque second élément mobile 152,252 sont égaux. Par suite, les deuxièmes efforts F2,F’2 générés respectivement par un moyen de tarage 16,26 sont également égaux, de même que les premiers efforts Fl,F'l générés respectivement sur chaque premier élément mobile 141,241 et s’opposant aux deuxièmes efforts F2,F’2.
En conséquence, le déplacement du premier élément mobile
141,241 de chaque circuit hydraulique 10,20 équilibre le deuxième effort F2,F'2, qui est égal à un effort de tarage du moyen de tarage
16,26, avec la pression du fluide du circuit hydraulique 10,20 et le premier effort Fl,F'l. Ce déplacement du premier élément mobile
141,241 est le même pour chaque circuit hydraulique 10,20. Par suite, les débits de retour des fluides circulant respectivement dans les canalisations de retour au réservoir 122,222 des deux circuits hydrauliques 10,20 sont les mêmes.
Ce fonctionnement des circuits hydrauliques 10,20 avec des pressions Pio,P2o des fluides égales est un fonctionnement nominal et équilibré entre les deux circuits hydrauliques 10,20. Ces pressions Ριο,Ρςο des fluides circulant dans les deux circuits hydrauliques 10,20 sont égales aux pressions de consigne Pcio,Pc2o. Ces pressions de consigne Pcio,Pc2o sont caractérisées par un effort de tarage de chaque moyen de tarage 16,26.
Toutefois, ces pressions de consigne Pcio,Pc2o peuvent être différentes pour chaque circuit hydraulique 10,20, notamment lorsque les surfaces S43,S44 des pistons 43,44 agencés dans les corps 41,42 sont différentes.
Lorsqu’une des pressions Pio,P2o diminue, par exemple la deuxième pression P20 suite à un dysfonctionnement du deuxième circuit hydraulique 20 comme représenté sur la figure 3, le troisième effort F3 appliqué sur le second élément mobile 152 du premier circuit hydraulique 10 et généré par cette deuxième pression P20 augmente. Le taux de tarage du premier moyen de tarage 16 du premier circuit hydraulique 10 est alors modifié suite à l’augmentation du troisième effort F3 et le deuxième effort F2, généré par ce premier moyen de tarage 16, augmente, de même que le premier effort Fl s’opposant au deuxième effort F2.
Par suite, le premier élément mobile 141 du premier circuit hydraulique 10 se déplace pour réduire le débit de retour du fluide circulant dans ce premier circuit hydraulique 10 vers le réservoir 19,29 et augmenter la première pression Pio du fluide circulant dans ce premier circuit hydraulique 10. Cette modification du troisième effort F3 entraîne ainsi une modification de la première pression de consigne Pcio. Le premier module de pilotage de la pression 13 du premier circuit hydraulique 10 pilote ainsi le déplacement du premier élément mobile 141 et le débit de retour afin que la première pression Pio soit égale à une nouvelle première pression de consigne Pcio.
L’augmentation de la première pression Pio agit alors sur le second actionneur 25 du deuxième circuit hydraulique 20 et diminue le troisième effort F'3 appliqué sur le second élément mobile 252 du deuxième circuit hydraulique 20. En conséquence, le taux de tarage du deuxième moyen de tarage 26 du deuxième circuit hydraulique 20 est modifié suite à la diminution du troisième effort F3 et le deuxième effort F’2, généré par le deuxième moyen de tarage 26 diminue, de même que le premier effort F’1 s’opposant au deuxième effort F’2.
Cette diminution du premier effort F’1 entraîne un déplacement du premier élément mobile 241 du deuxième circuit hydraulique 20 et, par suite, une modification de la deuxième pression de consigne Pc2o. Le deuxième module de pilotage de la pression 23 du deuxième circuit hydraulique 20 pilote ainsi le déplacement du deuxième élément mobile 241 et le débit de retour vers le réservoir 19,29 afin que la deuxième pression P20 du fluide circulant dans le deuxième circuit hydraulique 20 soit égale à la nouvelle deuxième pression de consigne PC20.
Un second exemple de la première variante de ce premier mode de réalisation est représenté sur les figures 4 et 5. Le générateur de débit et de pression hydraulique 11,21 comporte un réservoir 19,29 contenant le fluide, une pompe à débit variable
17,27, autorégulée en débit et munie d’un régulateur de pression
18,28 et des canalisations Ces canalisations sont constituées d’une part par des canalisations d’alimentation 121,221 reliant la pompe à débit variable 17,27 avec le réservoir 19,29 et d’autre part par des canalisations de retour au réservoir 122,222 reliant le régulateur de pression 18,28 avec le réservoir 19,29. Le module de pilotage de la pression 13,23 pilote le régulateur de pression 18,28 afin d’adapter le débit de la pompe à débit variable 17,27 et de réguler ainsi la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique 10,20, les canalisations de retour au réservoir 122,222 permettent un retour de fluide vers le réservoir 19,29.
Par ailleurs, le générateur de débit et de pression hydraulique 11,21 de chaque circuit hydraulique 10,20 comporte un accumulateur 111,221 de fluide constituant une réserve de puissance hydraulique. Chaque accumulateur 111,221 permet notamment de répondre à un besoin important et rapide d’une puissance hydraulique en fournissant un débit supplémentaire de fluide dans le circuit hydraulique 10,20.
La position du premier élément mobile 141,241 de chaque premier actionneur 14,24 permet de piloter un régulateur de pression 18,28 en modifiant le débit de fluide alimentant ce régulateur de pression 18,28.
Un troisième effort F3 est généré par l’action du fluide alimentant ce second actionneur 15,25 sur le second élément mobile 152,252 de ce second actionneur 15,25 et caractérise la pression de ce fluide circulant dans cet autre circuit hydraulique
10,20. Le troisième effort F3 agit directement sur le premier élément mobile 141,241 du premier actionneur 14,24.
Le moyen de tarage 16,26 applique le deuxième effort F2 directement sur le premier élément mobile 141,241 du premier actionneur 14,24. En conséquence, le deuxième effort F2 s’oppose à la somme du premier effort Fl et du troisième effort F3. Le troisième effort F3 permet ainsi par l’intermédiaire du premier élément mobile 141,241 de modifier la position du premier élément mobile 141,241 et, par suite, le taux de tarage du moyen de tarage
16,26. Ce déplacement du premier élément mobile 141,241 agit alors sur le régulateur de pression 18,28.
Chaque module de pilotage de la pression 13,23 permet donc de réguler la pression Pio du fluide circulant dans un circuit hydraulique 10,20 en fonction des pressions Pio,P2o des fluides circulant dans les deux circuits hydrauliques 10,20.
Lorsque les pressions Pio,P2o des fluides circulant dans les deux circuits hydrauliques 10,20 sont égales, comme représenté sur la figure 4, les premiers efforts Fl,F’l appliqués sur chaque premier élément mobile 141,241 sont égaux et les troisièmes efforts F3,F'3 appliqués sur chaque second élément mobile 152,252 sont égaux. Par suite, les deuxièmes efforts F2,F'2 générés respectivement par un moyen de tarage 16,26 et s’opposant à la somme des premiers et troisièmes efforts Fl ,F’l ,F3,F’3 sont également égaux.
En conséquence, le premier élément mobile 141,241 de chaque circuit hydraulique 10,20 pilote de façon identique un régulateur de pression 18,28 d’un générateur de débit et de pression hydraulique 11,21 afin de maintenir les pressions Pio,P2o de chaque circuit hydraulique 10,20 égales respectivement aux pressions de consigne Pcio,Pc2o.
Comme pour le premier exemple, ce fonctionnement des circuits hydrauliques 10,20 avec des pressions Pio,P2o des fluides égales est un fonctionnement nominal et équilibré entre les deux circuits hydrauliques 10,20.
Lorsqu’une des pressions Ριο,Ρςο diminue, par exemple la deuxième pression P20 suite à un dysfonctionnement du deuxième circuit hydraulique 20 comme représenté sur la figure 5, le troisième effort F3 appliqué sur le second élément mobile 152 du premier circuit hydraulique 10 et généré par cette deuxième pression P20 du fluide circulant dans le deuxième circuit hydraulique 20 diminue. Par suite, la somme du premier effort Fl et du troisième effort F3 diminue également de même que le deuxième effort F2, généré par ce premier moyen de tarage 16 et s’opposant à cette somme du premier effort Fl et du troisième effort F3. Le taux de tarage du premier moyen de tarage 16 du premier circuit hydraulique 10 est alors modifié suite à la diminution du troisième effort F3.
Par suite, le premier élément mobile 141 du premier circuit hydraulique 10 se déplace pour agir sur le régulateur de pression 18 et augmenter ainsi la première pression de consigne Pcio afin de compenser la baisse de la deuxième pression P20 du fluide circulant dans ce deuxième circuit hydraulique 20. Cette modification du taux de tarage du premier moyen de tarage 16 entraîne ainsi une modification de la première pression de consigne Pcio.
Cette augmentation de la première pression de consigne Pcio entraîne une augmentation de la première pression P10 du fluide du premier circuit hydraulique 10 qui agit alors sur le second actionneur 25 du deuxième circuit hydraulique 20. Le troisième effort F'3 appliqué sur le second élément mobile 252 du deuxième circuit hydraulique 20 augmente, modifiant le taux de tarage du deuxième moyen de tarage 26 du deuxième circuit hydraulique 20 pour diminuer la deuxième pression de consigne Pc2o.
Ainsi, pour cette première variante de ce premier mode de réalisation, les pressions de consigne Pcio,Pc2o sont modifiées en fonction des variations des pressions Pio,P2o des fluides circulant dans les deux circuits hydrauliques 10,20, une variation de la pression Ριο,Ρςο dans un circuit hydraulique 10,20 étant compensée par une variation opposée de la pression Pio,P2o dans l’autre circuit hydraulique 10,20. De la sorte, les pressions Ριο,Ρςο sont régulées et adaptées afin que la force de fonctionnement Fsv fournie par le moyen de pilotage 4 soit égale à la force de consigne Fc.
Les pressions de consigne Pcio,Pc2o des fluides circulant dans les deux circuits hydrauliques 10,20 sont respectivement définies par un taux de tarage du moyen de tarage 16,26 de chaque circuit hydraulique 10,20 afin que la force de fonctionnement Fsv fournie par le moyen de pilotage 4 soit égale à la force de consigne Fc. Ensuite, une variation d’une pression dans un circuit entraîne le changement des taux de tarage des moyens de tarage 16,26 et, par suite, une modification des pressions de consigne Pcio,Pc2o.
Avantageusement, ces nouvelles pressions de consigne Pcio,Pc2o. permettent toujours que la force de fonctionnement Fsv fournie par le moyen de pilotage 4 soit égale à la force de consigne Fc.
Une seconde variante de ce premier mode de réalisation est représentée sur les figures 6 et 7. Le générateur de débit et de pression hydraulique 11,21 comporte un réservoir 19,29, une pompe à débit variable 17,27, autorégulée en débit et munie d’un régulateur de pression 18,28 ainsi que des canalisations d’alimentation 121,221 et de retour au réservoir 122,222.
Chaque second actionneur 15,25 hydraulique est alimenté par le fluide circulant dans le circuit hydraulique 10,20 auquel appartient ce second actionneur 15,25. Chaque second actionneur 15,25 comporte un ressort 151,251 agissant sur le second élément mobile 152,252 et dont l’action s’ajoute à celle du fluide alimentant ce second actionneur 15,25. Un troisième effort F3 est alors généré sur chaque second élément mobile 152,252 en combinant les actions du ressort 151,251 et du fluide alimentant ce second actionneur 15,25. Ce troisième effort F3 permet donc de caractériser la pression du fluide circulant dans ce circuit hydraulique 10,20 auquel appartient ce second actionneur 15,25.
Les deux seconds actionneurs 15,25 sont alignés axialement et les deux seconds éléments mobiles 152,252 sont en appui l’un sur l’autre et structurellement distincts. De la sorte, les troisièmes efforts F3,F'3 de ces seconds éléments mobiles 152,252 sont appliqués réciproquement sur le second élément mobile 152,252 de l’autre second actionneur 15,25. Par ailleurs, chaque second élément mobile 152,252 d’un second actionneur 15,25 comporte des conduites 153,253 permettant d’alimenter au moins partiellement le premier actionneur 14,24 du module de pilotage de la pression 13,23 auquel appartient ce second actionneur 15,25 avec le fluide alimentant ce second actionneur 15,25. Toutefois, la positon du second élément mobile 152,252 dans un second actionneur 15,25 modifie le débit de fluide alimentant le premier actionneur 14,24.
Les troisièmes efforts F3,F'3 des deux seconds actionneurs
15,25 permettent ainsi de modifier le débit et, par suite, la pression du fluide alimentant chaque premier actionneur 14,24. En conséquence, chaque premier actionneur 14,24 est alimenté au moins partiellement par le fluide circulant dans le circuit hydraulique 10,20 auquel appartient ce premier actionneur hydraulique 14,24 par l’intermédiaire du second actionneur 15,25, selon la position du second élément mobile 152,252 de ce second actionneur 15,25. Un premier effort Fl est généré par l’action du fluide alimentant ce premier actionneur 14,24 sur le premier élément mobile de ce premier actionneur 14,24.
Ce premier effort Fl,F’l est donc généré en fonction de la pression du fluide Ριο,Ρςο circulant dans le circuit hydraulique 10,20 auquel appartient le premier actionneur 14,24 et des troisièmes efforts F3,F'3. Par ailleurs, ces troisièmes efforts F3,F'3 sont définis en fonction des pressions Ριο,Ρζο des fluides circulant dans chaque circuit hydraulique 10,20. De fait, le premier effort Fl,F’l appliqué par chaque premier actionneur 14,24 est généré respectivement en fonction de la pression Pio,P2o du fluide circulant dans chaque circuit hydraulique 10,20.
Le deuxième effort F2,F’2 d’un moyen de tarage 16 d’un circuit hydraulique 10,20 s’oppose au premier effort Fl,F'l de ce circuit hydraulique 10,20 et l’équilibre. Par suite, la position du premier élément mobile 141,241 d’un premier actionneur 14,24 permet de réguler le débit de fluide alimentant le régulateur de pression 18,28.
Chaque module de pilotage de la pression 13,23 permet ainsi de réguler la pression Pio,P2o du fluide circulant dans un circuit hydraulique 10,20 en fonction des pressions Pio,P2o des fluides circulant dans les deux circuits hydrauliques 10,20.
Lorsque les pressions Pio,P2o des fluides circulant dans les deux circuits hydrauliques 10,20 sont égales, comme représenté sur la figure 6, les troisièmes efforts F3,F'3 appliqués sur chaque second élément mobile 152,252 sont égaux et les seconds éléments mobiles 152,252 ont une position similaire dans chaque second actionneur 15,25. Par suite, chaque second actionneur 15,25 alimente un premier actionneur 14,24 avec la totalité du débit du fluide circulant dans le circuit hydraulique 10,20 auquel appartient ce premier actionneur 14,24.
Les premiers efforts Fl,F’l générés respectivement sur un premier élément mobile 141,241 sont également égaux, de même que les deuxièmes efforts F2,F'2 générés respectivement par un moyen de tarage 16,26 et s’opposant respectivement aux premiers efforts Fl.F’l.
En conséquence, la position de chaque premier élément mobile 141,241 est la même pour chaque circuit hydraulique 10,20. Par suite, les débits de fluide alimentant le régulateur de pression
18,28 sont les mêmes et permettent de réguler les pressions Pi0,P20 des fluides circulant dans les deux circuits hydrauliques
10,20 selon des pressions de consigne Pcio,Pc2o égales.
Ce fonctionnement des circuits hydrauliques 10,20 avec des pressions Pio,P2o des fluides égales est un fonctionnement nominal et équilibré entre les deux circuits hydrauliques 10,20. Ces pressions Pio,P2o des fluides circulant dans les deux circuits hydrauliques 10,20 sont respectivement égales aux pressions de consigne Pcio,Pc2o des fluides. Ces pressions de consigne Pcio,Pc2o sont caractérisées par un taux de tarage de chaque moyen de tarage 16,26.
Toutefois, ces pressions de consigne Pcio,Pc2o peuvent être différentes pour chaque circuit hydraulique 10,20, notamment lorsque les surfaces S43,S44 des pistons 43,44 agencés dans les corps 41,42 sont différentes.
Lorsqu’une des pressions Ριο,Ρςο diminue, par exemple la deuxième pression P20 suite à un dysfonctionnement du deuxième circuit hydraulique 20 comme représenté sur la figure 7, le troisième effort F'3 appliqué sur le second élément mobile 252 du deuxième circuit hydraulique 20 et généré par cette deuxième pression P20 du fluide circulant dans le deuxième circuit hydraulique 20 diminue. Par suite, le troisième effort F3 appliqué sur le second élément mobile 152 du premier circuit hydraulique 10 augmente et les deux seconds éléments mobiles 152,252 se déplacent. Suite aux déplacements de ces deux seconds éléments mobiles 152,252, le débit de fluide alimentant le premier actionneur hydraulique 241 du deuxième circuit hydraulique 20 est inchangé alors que le débit de fluide alimentant le premier actionneur hydraulique 141 du premier circuit hydraulique 10 est réduit.
La pression du fluide alimentant le premier actionneur 241 du second circuit 20 est donc inférieure à la deuxième pression de consigne Pc2odu second circuit hydraulique 20. Le deuxième régulateur de pression 28 pilote donc la deuxième pompe à débit variable 27 afin d’augmenter son débit afin que cette deuxième pression P2o du second circuit hydraulique 20 augmente et se rapproche de la deuxième pression de consigne PC20. Si le dysfonctionnement du deuxième circuit hydraulique 20 était temporaire, cette deuxième pression P20 du second circuit hydraulique 20 va augmenter pour redevenir égale à la deuxième pression de consigne PC20 initiale. Si le dysfonctionnement du deuxième circuit hydraulique 20 est définitif, cette deuxième pression P20 ne peut pas augmenter suffisamment et va rester inférieure à la deuxième pression de consigne PC20 initiale pour se stabiliser à une nouvelle deuxième pression de consigne PC20. Cette deuxième pression de consigne PC20 peut être nulle si le dysfonctionnement du second circuit est une fuite importante ou bien une panne totale de la deuxième pompe 27.
En parallèle, la pression du fluide alimentant le premier actionneur 141 du premier circuit 10 est alors inférieure à la première pression Pio du fluide circulant dans le premier circuit hydraulique 10. Le premier régulateur de pression 18 pilote donc la première pompe à débit variable 17 afin d’augmenter son débit afin que cette première pression Pio augmente et compense la diminution de la deuxième pression P20. La première pression Pio va alors se stabiliser à une nouvelle première pression de consigne Pcio.
Par suite, l’augmentation de la première pression Pio entraîne une augmentation du troisième effort F3. Les positions des deux seconds éléments mobiles 152,252 se stabilisent alors afin que chaque circuit hydraulique 10,20 fonctionne selon les nouvelles pressions de consigne Pcio,Pc2o.
Avantageusement, ces nouvelles pressions de consigne Pcio,Pc2o. permettent toujours que la force de fonctionnement Fsv fournie par le moyen de pilotage 4 soit égale à la force de consigne Fc.
Pour ces première et seconde variantes du premier mode de réalisation du dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique 1, la force de consigne Fc est constante et de préférence égale à une force maximale que doit fournir le moyen de pilotage 4 dans sa plage de fonctionnement majorée par une marge de sécurité.
Par ailleurs, chaque second actionneur 15,25 hydraulique comporte un moyen d’amortissement 60 afin de stabiliser le fonctionnement du module de pilotage de la pression 13,23. Le premier actionneur 14,24 peut également comporter un moyen d’amortissement 60. Un moyen d’amortissement 60 peut être un moyen d’étanchéité 61, par exemple un joint. Un tel moyen d’étanchéité 61 agit comme un moyen de freinage lors des déplacements du second élément mobile 152,252, comme représenté sur les figures 6 et 7. De tels moyens d’amortissement 60 et d’étanchéité 61 sont également représentés sur les figures 3, 5, 10 et 11.
Selon le deuxième mode de réalisation de ce dispositif 1 représenté sur la figure 8, le module de pilotage de la pression
13.23 de chaque circuit hydraulique 10,20 comporte un premier actionneur hydraulique 14,24 alimenté uniquement par le fluide circulant dans ce circuit hydraulique 10,20, un moyen de tarage
16,26, un second actionneur 15,25 électrique et un moyen de commande 155,255. Chaque moyen de commande 155,255 fournit un signal électrique commandant le fonctionnement d’un second actionneur 15,25.
Le premier effort Fl,F'l généré par un premier actionneur
14.24 permet ainsi de caractériser la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique 10,20 auquel appartient ce premier actionneur 14,24.
Le second actionneur 15,25 est piloté en déplacement selon le signal électrique fourni par le moyen de commande 155,255. Le déplacement d’un second actionneur 15,25 agit sur le moyen de tarage 16,26 et modifie son taux de tarage.
Par suite, pour un même premier effort Fl,F’l généré par la pression du fluide appliquée sur le premier élément mobile
141,241, la position de ce premier élément mobile 141,241 est modifiée suite au changement de taux de tarage du moyen de tarage 16,26.
En conséquence, l’action du premier actionneur 14,24 sur un régulateur de pression 18,28 est également modifiée ce qui a pour effet de modifier la pression de consigne Pcio,Pc2o du circuit hydraulique 10,20.
Le second actionneur 15,25 d’un circuit hydraulique 10,20 peut être piloté selon la pression du fluide circulant dans l’autre circuit hydraulique 10,20 du dispositif 1. Dans ce cas, chaque circuit hydraulique 10,20 comporte un capteur de pression 156,256 relié respectivement à un moyen de commande 155,255. Ainsi, une variation de la première pression Pio d’un premier circuit hydraulique 10 entraîne une action du second actionneur 25 du second circuit 20 modifiant la deuxième pression de consigne PC20 du deuxième circuit hydraulique 20 afin de compenser la variation de cette première pression Pio. Parallèlement, la deuxième pression P20 étant modifiée suite à la modification de la deuxième pression de consigne PC20, le second actionneur 15 du premier circuit hydraulique 10 modifie la première pression de consigne Pcio.
Les deux circuits hydrauliques 10,20 se stabilisent alors dès que la pression Pio,P2o de chaque circuit hydraulique 10,20 est égale respectivement à la nouvelle pression de consigne Pcio,Pc2o.
Avantageusement, ces nouvelles pressions de consigne Pcio,Pc2o. permettent toujours que la force de fonctionnement Fsv fournie par le moyen de pilotage 4 soit égale à la force de consigne Fc qui est constante et de préférence égale à une force maximale que doit fournir le moyen de pilotage 4 dans sa plage de fonctionnement majorée par une marge de sécurité.
Le second actionneur 15,25 d’un circuit hydraulique 10,20 peut également être piloté par un ou plusieurs paramètres extérieurs aux circuits hydrauliques 10,20.
Chaque moyen de commande 155,255 est relié à un calculateur 5 de l’aéronef 50. Ce calculateur 5 reçoit des informations sur le type de mission réalisée par l’aéronef 50, sur la zone d’un domaine de vol dans le quel se trouve l’aéronef 50 ou bien sur les actions que réalise le pilote sur chaque commande de vol de l’aéronef 50. Ce calculateur 5 peut ensuite définir la force de consigne Fc nécessaire et suffisante pour le pilotage de la modification du pas des pales principales 54. Enfin, le calculateur 5 peut fournir à chaque moyen de commande 155,255 un signal correspondant à des nouvelles pressions de consigne Pcio,Pc2o qui correspondent à cette force de consigne Fc. Chaque moyen de commande 155,255 fournit alors à un second actionneur 15,25 un ordre de déplacement afin de modifier chaque pression de consigne Pcio,Pc2o.
Avantageusement, la force de consigne Fc est alors variable et égale à une force courante que doit fournir le moyen de pilotage 4 majorée par une marge de sécurité. Par suite, les pressions de consigne Pcio,Pc2o sont également variables et s’adaptent au besoin courant de l’aéronef 50. En conséquence, la pression de chaque circuit hydraulique est régulée afin que le moyen de pilotage 4 fournisse une puissance hydraulique juste nécessaire au besoin de l’aéronef 50 et optimise ainsi sa consommation d’énergie.
Chaque moyen de commande 155,255 est également relié à un moyen d’action 7, tel un interrupteur, que peut actionner le pilote lorsqu’il souhaite bénéficier d’une puissance hydraulique supplémentaire au niveau du moyen de pilotage 4. Ainsi, lorsque le pilote actionne ce moyen d’action 7, chaque moyen de commande 155,255 fournit à un second actionneur 15,25 un ordre de déplacement afin d’augmenter chaque pression de consigne Pci0,Pc20. La force de consigne Fc est augmentée et le pilote dispose d’une puissance hydraulique plus importante pour modifier le pas des pales principales 54 anticipant par exemple une chute de pression de fluide dans un circuit hydraulique lors d’un atterrissage en conditions difficiles ou bien d’une opération de treuillage.
Le troisième mode de réalisation du circuit hydraulique 1 représenté sur la figure 9 combine ces premier et deuxième modes de réalisation. Le module de pilotage de la pression 13,23 de chaque circuit hydraulique 10,20 comporte un premier actionneur hydraulique 14,24, un moyen de tarage 16,26, un premier second actionneur 15,25 hydraulique, un deuxième second actionneur 15’,25’ électrique et un moyen de commande 155,255.
Le premier actionneur hydraulique 14,24, le premier second actionneur 15,25 hydraulique et le moyen de tarage 16,26 sont identiques à ceux du second exemple de la première variante du premier mode de réalisation représenté aux figures 4 et 5.
Le deuxième second actionneur 15’,25’ électrique est identique à celui du second mode de réalisation représenté à la figure 8. Chaque moyen de commande 155,255 fournit un signal électrique commandant le fonctionnement d’un deuxième second actionneur 15’,25’.
Ainsi, chaque premier second actionneur 15,25 permet d’adapter la pression de consigne Pcio,Pc2o d’un premier circuit hydraulique 10,20 en fonction de la pression du fluide circulant dans le deuxième circuit hydraulique 10,20, comme pour le second exemple de la première variante du premier mode de réalisation. La force de consigne Fc est constante.
De plus, chaque deuxième second actionneur 15’,25’ permet d’adapter la pression de consigne Pcio,Pc2o d’un circuit hydraulique
10,20 en fonction d’un ou de plusieurs paramètres extérieurs aux circuits hydrauliques 10,20, tels que le type de mission réalisée par l’aéronef 50, la zone d’un domaine de vol dans le quel se trouve l’aéronef 50 ou bien sur une action réalisée par le pilote sur une commande de vol de l’aéronef 50, comme pour le deuxième mode de réalisation.
Ce troisième mode de réalisation permet avantageusement de dissocier d’une part un premier second actionneur 15,25 hydraulique permettant de modifier les pression de consigne Pci0,Pc20 de chaque circuit hydraulique 10,20 selon le fonctionnement de chaque circuit hydraulique 10,20 permettant au moyen de pilotage 4 de fournir une force de consigne Fc constante et d’autre part un deuxième second actionneur 15’,25’ électrique permettant de modifier les pression de consigne Pcio,Pc2o de chaque circuit hydraulique 10,20 selon un ou plusieurs paramètres extérieurs, permettant au moyen de pilotage 4 de fournir une force de consigne Fc variable et adaptée à la situation courante de l’aéronef 50.
Par ailleurs, un récepteur hydraulique 3 peut être alimenté par un seul circuit hydraulique 10 tel que représenté sur les figures 10 et 11. Le circuit hydraulique 10 comporte un générateur de débit et de pression hydraulique 11 d’un fluide, des canalisations 12 et un module de pilotage de la pression 13. Les canalisations 12 relient le générateur de débit et de pression hydraulique 11 avec le récepteur hydraulique 3 et l’alimentent en fluide sous pression.
Le récepteur hydraulique 3 comporte un moyen de pilotage 4 et un distributeur 31 régulant l’alimentation en fluide du moyen de pilotage 4 en fonction d’un ordre de commande. Cet ordre de commande provient par exemple d’une commande de vol présente dans l’aéronef 50 et actionnée par un pilote afin de modifier le pas des pales principales 54 du rotor principal 52.
Le moyen de pilotage 4 peut commander la modification du pas des pales principales 54 en appliquant une force de fonctionnement Fsv via la tige 45. Cette force de fonctionnement Fsv est égale à une force de consigne Fc afin de garantir que cette force de fonctionnement Fsv est supérieure ou égale à la force nécessaire à la modification du pas des pales principales 54. Par suite, une pression de consigne Pcio du fluide circulant dans le circuit hydraulique 10 est déterminée en fonction de la force de consigne Fc que doit fournir le moyen de pilotage 4 et de la surface S43 du piston 43 agencé dans le moyen de pilotage 4.
Le générateur de débit et de pression hydraulique 11 comporte, comme pour chaque circuit hydraulique représenté sur les figures 6 à 9, un réservoir 19 contenant le fluide, une pompe à débit variable 17, autorégulée en débit et munie d’un régulateur de pression 18 ainsi que des canalisations d’alimentation 121 et de retour au réservoir 122. Le module de pilotage de la pression 13 pilote le régulateur de pression 18 afin d’adapter le débit de la pompe à débit variable 17 et de réguler ainsi la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique 10 selon la pression de consigne PclO initiale.
Le module de pilotage de la pression 13 du circuit hydraulique 10 comporte un premier actionneur hydraulique 14 commandé par la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique 10, un second actionneur 15 électrique piloté par un moyen de commande 155 et un moyen de tarage 16.
Le premier actionneur hydraulique 14 comporte un premier élément mobile 141 sur lequel est appliquée la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique 10. Un premier effort Fl est ainsi généré sur ce premier élément mobile 141. Un deuxième effort F2 généré par le moyen de tarage 16 s’oppose à ce premier effort Fl. Ce moyen de tarage 16 est un moyen élastique constitué par un ressort travaillant en compression.
Le moyen de commande 155 est relié à un moyen d’action 7, tel un interrupteur actionnable par le pilote lorsqu’il souhaite bénéficier d’une puissance hydraulique supplémentaire au niveau du moyen de pilotage 4. Le second actionneur 15 comporte un élément ferromagnétique 154 solidaire du premier élément mobile 141. Lorsqu’il est alimenté électriquement, le second actionneur 15 émet un champ magnétique provoquant l’apparition d’un troisième effort F3 sur l’élément ferromagnétique 154 afin de déplacer le premier élément mobile 141.
Ainsi, lorsque le pilote n’actionne pas le moyen d’action 7, le troisième effort F3 est nul, comme représenté sur la figure 10. Par suite, seuls les premier et deuxième efforts F1,F2 sont appliqués au premier élément mobile 141. Par suite, le régulateur de pression 18 agit afin de réguler la pression Pio du fluide circulant dans le circuit hydraulique 10 selon la pression de consigne PclO initiale, cette pression de consigne PclO initiale étant fonction du taux de tarage du moyen de tarage 16.
Ensuite, lorsque le pilote actionne ce moyen d’action 7, comme représenté sur la figure 11, le moyen de commande 155 fournit au second actionneur 15 un courant électrique afin de générer le champ magnétique et déplacer le premier élément mobile 141. Ce déplacement du premier élément mobile 141 provoque une augmentation de la pression de consigne Pcio. La force de consigne Fc est également augmentée et le pilote dispose d’une puissance hydraulique plus importante pour modifier le pas des pales principales 54 anticipant ainsi une manœuvre exigeante en termes de puissance. Lorsque la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique 10 augmente pour se rapprocher de la nouvelle pression de consigne PclO, le premier effort Fl augmente et l’élément mobile 141 se déplace afin que le régulateur de pression 18 stabilise la pression du fluide circulant dans le circuit hydraulique 10 au niveau de cette nouvelle pression de consigne Pcio.
Enfin, lorsque le pilote désactive le second actionneur 15 en actionnant de nouveau le moyen d’action 7, le premier élément mobile 141 n’est plus soumis au troisième effort F3 et est déplacé uniquement sous l’effet de la pression du fluide circulant dans le premier circuit 10 qui génère le premier effort Fl et du deuxième effort F2 généré par le moyen de tarage 16. La pression de consigne Pcio est modifiée et reprend sa valeur initiale. La pression du fluide circulant dans le premier circuit 10 diminue jusqu’à se stabiliser au niveau de la pression de consigne Pcio initiale. La force de consigne Fc est également modifiée pour reprendre sa valeur initiale.
Le second actionneur 15 fournit dans ce cas un effort F3 qui est soit nul lorsque le second actionneur 15 est désactivé soit égal à une valeur prédéfinie lorsque le second actionneur 15 est activé. Par suite, la force de consigne Fc est variable, mais ne peut prendre que deux valeurs différentes : une première force de consigne Fcl correspondant à un fonctionnement nominal de l’aéronef et une deuxième force de consigne Fc2 correspondant à un fonctionnement avec une « surpuissance temporaire » pour permettre au pilote de l’aéronef 50 de faire face en sécurité aux manœuvres les plus exigeantes en terme de puissance tel qu’un vol stationnaire ou un atterrissage sur une plate forme par conditions météorologiques difficiles par exemple.
II est à noter que, quel que soit le mode de réalisation d’un dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique 1 muni de deux circuits hydrauliques 10,20, les deux circuits hydrauliques
10,20 peuvent être identiques ou bien différents. De même, les corps 41,42 d’un moyen de pilotage 4 multicorps peuvent être identiques ou bien différents
Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en œuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu’il n’est pas concevable d’identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. II est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (17)

  1. REVENDICATIONS
    1. Circuit hydraulique (10,20) destiné à alimenter au moins un récepteur hydraulique (3), ledit circuit hydraulique (10,20) comportant :
    - un fluide,
    - un générateur de débit et de pression hydraulique (11,21) dudit fluide, et
    - des canalisations (12,22) destinées à relier ledit générateur de débit et de pression hydraulique (11,21) avec ledit récepteur hydraulique (3), caractérisé en ce que ledit circuit hydraulique (10,20) comporte un module de pilotage de la pression (13,23) pilotant ledit générateur de débit et de pression hydraulique (11,21) pour réguler la pression (Pio,P2o) dudit fluide circulant dans ledit circuit hydraulique (10,20) en fonction de ladite pression (Pio,P2o) dudit fluide circulant dans ledit circuit hydraulique (10,20) et d’un ou plusieurs paramètres extérieurs audit circuit hydraulique (10,20) afin qu’une pression (Pio,P2o) dudit fluide circulant dans ledit circuit hydraulique (10,20) soit égale à une pression de consigne (Pcio,Pc2o).
  2. 2. Circuit hydraulique (10,20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit module de pilotage de la pression (13,23) comporte un premier actionneur hydraulique (14,24) commandé au moins partiellement en fonction de ladite pression (Pio,P2o) dudit fluide circulant dans ledit circuit hydraulique (10,20), au moins un second actionneur (15,25) piloté par un ou plusieurs paramètres extérieurs audit circuit hydraulique (10,20) et un moyen de tarage (16,26).
  3. 3. Circuit hydraulique (10,20) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit premier actionneur hydraulique (14,24) comporte un premier élément mobile (141,241) sur lequel est appliquée au moins partiellement ladite pression (Pio,P2o) dudit fluide circulant dans ledit circuit hydraulique (10,20) afin de générer un premier effort Fl équilibré par un deuxième effort F2 généré par ledit moyen de tarage, chaque second actionneur (15,25) permettant de modifier ladite pression de consigne (PCl0,PC20).
  4. 4. Circuit hydraulique (10,20) selon l’une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce qu’un second actionneur (15,25) modifie le taux de tarage dudit moyen de tarage (16,26).
  5. 5. Circuit hydraulique (10,20) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu’un second actionneur (15,25) génère un troisième effort F3 et entraîne un déplacement dudit premier élément mobile (141,241) dudit premier actionneur (14,24).
  6. 6. Circuit hydraulique (10,20) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu’un second actionneur (15,25) est un actionneur hydraulique alimenté par un second fluide extérieur audit circuit hydraulique (10,20).
  7. 7. Circuit hydraulique (10,20) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu’un second actionneur (15,25) est un actionneur électrique piloté par un signal de commande correspondant à un ou plusieurs paramètres extérieurs audit circuit hydraulique (10,20).
  8. 8. Circuit hydraulique (10,20) selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que ledit second actionneur (15,25) est piloté en déplacement.
  9. 9. Circuit hydraulique (10,20) selon l’une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que ledit second actionneur (15,25) est piloté en effort.
  10. 10. Circuit hydraulique (10,20) selon l’une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que ledit moyen de tarage (16,26) est un moyen élastique.
  11. 11. Circuit hydraulique (10,20) selon l’une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que chaque second actionneur (15,25) comporte des moyens de freinage et d’amortissement (50) afin de stabiliser le fonctionnement dudit module de pilotage de la pression (13,23).
  12. 12. Circuit hydraulique (10,20) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu’un paramètre extérieur audit circuit hydraulique (10,20) est choisi dans une liste comportant :
    - une deuxième pression (Pio,P2o) d’un deuxième fluide circulant dans un autre circuit hydraulique (10,20),
    - une caractéristique de fonctionnement d’un récepteur hydraulique (3) alimenté par ledit circuit hydraulique (10,20) et
    - un ordre de modification de ladite pression de consigne (Pcio,Pc2o).
  13. 13. Dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique (1) comportant au moins un récepteur hydraulique (3) et au moins deux circuits hydrauliques (10,20), lesdits circuits hydrauliques (10,20) alimentant conjointement ledit récepteur hydraulique (3) en fluide sous pression, caractérisé en ce que chaque circuit hydraulique (10,20) est selon l’une quelconque des revendications 1 à 12.
  14. 14. Dispositif (1) selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit récepteur hydraulique (3) comporte un moyen de transmission de puissance hydraulique (4) multicorps comportant plusieurs corps (41,42), chaque corps (41,42) dudit moyen de transmission de puissance hydraulique (4) étant relié à un seul circuit hydraulique (10,20) indépendamment de chaque autre circuit hydraulique (10,20), ladite pression (Ριο,Ρςο) dudit fluide circulant dans chaque circuit hydraulique (10,20) agissant respectivement sur un desdits corps (41,42), ledit moyen de transmission de puissance hydraulique (4) pouvant fournir une force de fonctionnement en fonction desdites pressions (Pio,P2o) desdits circuits hydrauliques (10,20) et égale à une force de consigne Fc, ladite pression de consigne (Pcio,Pc2o) de chaque circuit hydraulique (10,20) étant définie en fonction de ladite force de consigne Fc.
  15. 15. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 13 à 14, caractérisé en ce que lesdits circuits hydrauliques sont ségrégués aussi bien hydrauliquement que mécaniquement afin d’une part d’interdire toute échange de fluide entre lesdits circuits hydrauliques et d’autre part que lesdits circuits hydrauliques soient distincts structurellement.
  16. 16. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que, un second actionneur (15,25) hydraulique d’un premier circuit hydraulique (10,20) comportant des moyens de freinage et d’amortissement (50), lesdits moyens de freinage et d’amortissement (50) caractérisent un seuil de pression appliqué à une deuxième pression (Pio,P20) d’un deuxième fluide circulant dans un deuxième circuit hydraulique (10,20) et alimentant ledit second actionneur (15,25) afin de limiter les effets dudit second actionneur (14,24) sur la modification de ladite pression de consigne (Pcio,Pc20) dudit premier fluide circulant dans ledit premier circuit hydraulique (10,20).
  17. 17. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que, ledit moyen de transmission de puissance hydraulique (4) est un moyen de pilotage d’un élément aérodynamique mobile (54,55) d’un aéronef (50), un paramètre extérieur à un premier circuit hydraulique (10,20) étant choisi dans une liste comportant :
    - une deuxième pression (Pio,P2o) d’un deuxième fluide circulant dans un deuxième circuit hydraulique (10,20) dudit dispositif de fourniture d’une puissance hydraulique (1),
    - un type de mission réalisée par ledit aéronef (50),
    - une zone d’un domaine de vol dudit aéronef (50),
    - une action d’un pilote dudit aéronef (50) sur une commande de vol dudit aéronef (50), et
    - un ordre de commande dudit pilote visant à modifier ladite pression de consigne (Pcio,Pc20) dudit premier fluide circulant
    5 dans ledit premier circuit hydraulique (10,20), et
    - un paramètre externe audit aéronef (50) susceptible de varier.
    1/7
    2/7
    ΛΛ i— ___I P20 ( -- I i 1 P10 241 v _l 31 32 7 - 22
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