FR3058806A1 - Dispositif de gestion de l'energie mecanique d'un aeronef, presentant un systeme d'application de force sur une manette de commande, aeronef et procede associes - Google Patents

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Abstract

Le dispositif (12) comprend : - un support (40) définissant une glissière ; - une manette mobile (30) de commande d'une variation d'énergie mécanique de l'aéronef (10), montée mobile à travers la glissière ; - au moins un capteur de position (42) de la manette mobile (30) dans la glissière, propre à engendrer une information de position de la manette mobile (30) dans la glissière destinée à être envoyée à une centrale de commande de vol (18) de l'aéronef (10). Le dispositif comporte également un système actif (44) d'application d'une force sur la manette mobile (30), propre à engendrer une force appliquée sur la manette mobile (30). La force appliquée est fonction d'au moins la position de la manette mobile (30) dans la glissière.

Description

© N° de publication : 3 058 806 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction) © N° d’enregistrement national : 16 01611 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE
COURBEVOIE © Int Cl8 : G 05 D 1/06 (2017.01), B 64 C 19/00, B 64 D 31/00
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
©) Date de dépôt : 14.11.16. © Demandeur(s) : DASSAULT AVIATION Société ano-
(© Priorité : nyme — FR.
@ Inventeur(s) : GRANIER ERIC et LE BORLOCH
JEROME.
(43) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 18.05.18 Bulletin 18/20.
©) 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) : DASSAULT AVIATION Société ano-
apparentés : nyme.
©) Demande(s) d’extension : (© Mandataire(s) : CABINET LAVOIX Société par actions
simplifiée.
DISPOSITIF DE GESTION DE L'ENERGIE MECANIQUE D'UN AERONEF, PRESENTANT UN SYSTEME D'APPLICATION DE FORCE SUR UNE MANETTE DE COMMANDE, AERONEF ET PROCEDE ASSOCIES.
FR 3 058 806 - A1 (5/) Le dispositif (12) comprend :
- un support (40) définissant une glissière;
- une manette mobile (30) de commande d'une variation d'énergie mécanique de l'aéronef (10), montée mobile à travers la glissière;
- au moins un capteur de position (42) de la manette mobile (30) dans la glissière, propre à engendrer une information de position de la manette mobile (30) dans la glissière destinée à être envoyée à une centrale de commande de vol (18) de l'aéronef (10).
Le dispositif comporte également un système actif (44) d'application d'une force sur la manette mobile (30), propre à engendrer une force appliquée sur la manette mobile (30). La force appliquée est fonction d'au moins la position de la manette mobile (30) dans la glissière.
Dispositif de gestion de l’énergie mécanique d’un aéronef, présentant un système d’application de force sur une manette de commande, aéronef et procédé associés
La présente invention concerne un dispositif de gestion de l’énergie mécanique d’un aéronef, destiné à être placé dans un cockpit de l’aéronef, comprenant :
- un support définissant une glissière ;
- une manette mobile de commande d’une variation d’énergie mécanique de l’aéronef, montée mobile à travers la glissière ;
- au moins un capteur de position de la manette mobile dans la glissière, propre à engendrer une information de position de la manette mobile dans la glissière destinée à être envoyée à une centrale de commande de vol de l’aéronef propre à piloter conjointement, en fonction de l’information de position de la manette mobile, au moins un moteur de propulsion et au moins un organe de modification d'énergie de l’aéronef.
Le cockpit de l’aéronef est par exemple situé dans l’aéronef, à l’avant de celui-ci, ou au sol, dans une cabine de commande à distance de l’aéronef ou dans un simulateur
Un tel dispositif est destiné notamment à faciliter le pilotage de l’axe de propulsion de l’aéronef, en simplifiant la tâche du pilote.
Généralement, dans les aéronefs, l’axe de propulsion est piloté par plusieurs commandes, notamment par les manettes des gaz correspondant à chaque moteur, et par les commandes des organes de modification d’énergie de l’aéronef, tels que les aérofreins et les volets.
Pour modifier l’énergie mécanique totale de l’aéronef, le pilote peut agir sur les manettes des gaz. Cependant, il ne peut visualiser le résultat de sa commande en termes d’accélération et de pente qu’une fois le régime moteur stabilisé.
En outre, la perception de la variation d’énergie mécanique disponible dans l’aéronef à un instant donné résultant des commandes disponibles en poussée ou freinage est délicate, et ne s’obtient que de manière indirecte en observant par exemple le pourcentage de régime moteur sur un afficheur du cockpit.
Pour pallier ce problème, US 8,527,173 décrit un dispositif de gestion de l’énergie totale d’un aéronef dans lequel une manette est utilisable pour régler une variation d’énergie de l’aéronef, assimilable à une pseudo-pente totale de l’aéronef.
Sur la base de la commande de variation d’énergie envoyée vers la centrale de commande de vol, celle-ci ajuste le régime moteur de chaque moteur et la traînée pour atteindre la variation d’énergie commandée.
Par ailleurs, une échelle de variation d’énergie possible est affichée sous forme d’une échelle de pseudo-pente sur un afficheur de l’aéronef. Cette échelle est bornée vers le haut et vers le bas respectivement par la valeur maximale et par la valeur minimale de variation d’énergie pouvant être atteinte par l’aéronef, permettant au pilote d’évaluer la situation opérationnelle sur l’axe de propulsion et la disponibilité en variation d’énergie.
Ces informations visuelles sont très utiles pour le pilote. Toutefois, dans certaines situations opérationnelles, notamment lorsqu’il doit contrôler d’autres paramètres de vol, le pilote ne peut se concentrer directement sur une échelle affichée sur un afficheur.
Un but de l’invention est donc de disposer d’un dispositif de gestion qui donne à tout moment une indication de la situation de l’aéronef en termes de propulsion dans sa plage de capacités, lorsque le pilote n’est pas en mesure d’observer attentivement un afficheur dans le cockpit.
À cet effet, l’invention a pour objet un dispositif du type précité, caractérisé en ce qu’il comporte un système actif d’application d’une force sur la manette mobile, propre à engendrer une force appliquée sur la manette mobile, la force appliquée étant fonction d’au moins la position de la manette mobile dans la glissière.
Le dispositif selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible ;
- le système actif d’application d’une force est propre à engendrer, en l’absence de manœuvre extérieure de la manette mobile par un utilisateur, une force de déplacement de la manette mobile dans la glissière vers une position de neutre mobile avantageusement représentative de la variation courante d’énergie mécanique de l’aéronef dans une plage de variations d'énergie mécanique possibles pour l’aéronef ;
- le système actif d’application d’une force est propre à engendrer un profil de force lors d’une manœuvre de la manette mobile par un utilisateur ;
- le profil de force comporte un cran stable, un cran instable, et/ou une rampe ;
- le système actif d’application comprend un actionneur, propre à agir sur la manette mobile pour engendrer la force appliquée et une unité de commande de l’actionneur, propre à piloter l’actionneur au moins en fonction de l’information de position de la manette mobile ;
- l’actionneur comporte un moteur présentant un arbre de sortie monté rotatif autour d’un axe d’arbre, le dispositif comprenant un mécanisme de transmission raccordant le moteur à la manette mobile ;
- la manette mobile est montée rotative dans la glissière autour d’un axe de rotation de manette mobile non parallèle à l’axe d’arbre, le mécanisme de transmission comprenant au moins une bielle intermédiaire, présentant une première extrémité mobile conjointement en rotation avec l’axe d’arbre et une deuxième extrémité mobile conjointement en rotation avec l’axe de rotation de manette mobile ;
- un ensemble auxiliaire d’application d’une force mécanique sur la manette mobile, propre à basculer spontanément entre une configuration désactivée lorsque le système actif d’application d’une force est actif et une configuration active, lorsque le système actif d’application d’une force est désactivé ;
- la force mécanique est une force de friction, l’ensemble auxiliaire d’application d’une force mécanique comportant au moins un patin mobile entre une position engagée sur la manette mobile dans la configuration active et une position désengagée de la manette mobile dans la configuration désactivée ;
- l’ensemble auxiliaire d’application d’une force mécanique comporte un organe de sollicitation élastique du patin mobile vers la position engagée et un système d’actionnement maintenant le patin mobile dans la position désengagée à l’encontre de l’organe de sollicitation élastique dans la configuration active.
L’invention a également pour objet un aéronef comprenant une pluralité de sources de variation d’énergie mécanique de l’aéronef comprenant au moins un moteur de propulsion et au moins un organe de modification d’énergie de l’aéronef ;
- une centrale de commande de vol,
- un dispositif comme décrit plus haut, le capteur de position de la manette mobile étant raccordé à la centrale de commande de vol, la centrale de commande de vol étant apte à piloter conjointement au moins un moteur de propulsion et au moins un organe de modification d’énergie de l’aéronef en fonction de l'information de position de la manette mobile dans la glissière.
L’aéronef selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible ;
- la centrale de commande de vol est propre à déterminer à chaque instant, une plage de variations d’énergie mécanique disponible propre à être obtenue à l’aide des sources de variation d’énergie mécanique de l’aéronef, et à asservir la position de la manette mobile par l’intermédiaire du système actif d’application de force dans une position de neutre mobile représentative d’une variation courante d’énergie mécanique de l’aéronef dans la plage de variations d’énergie mécanique possibles pour l’aéronef
- la centrale de commande de vol est propre à piloter le système actif d’application de force pour engendrer une pluralité de profils de force appliqués distincts en fonction d’un contexte d’évolution de l’aéronef.
- au moins une première source pilotée par la centrale de commande de vol sur la base de l’information de position de la manette mobile est un moteur, au moins une deuxième source pilotée par la centrale de commande de vol conjointement avec la première source sur la base de l’information de position de la manette mobile étant un organe de modification d’énergie mécanique de l’aéronef.
L’invention a également pour objet un procédé de commande d’un aéronef, comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d’un dispositif comme décrit précédemment, la manette mobile occupant une position donnée dans la glissière ;
- envoi d’une information de position de la manette mobile engendrée par le capteur de position à une centrale de commande de vol ;
- pilotage conjoint, en fonction de l’information de position de la manette mobile, d’au moins un moteur de propulsion et d’au moins un organe de modification d’énergie de l’aéronef ;
- génération d’une force appliquée sur la manette mobile par le système d’application d’une force, la force appliquée étant fonction au moins de la position de la manette mobile dans la glissière.
Le procédé selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
- le dispositif de gestion comporte un ensemble auxiliaire d’application d’une force mécanique sur la manette mobile, l’ensemble auxiliaire d’application basculant automatiquement depuis une configuration désactivée lorsque le système actif d’application d’une force est actif, vers une configuration active, lorsque le système actif d’application d’une force est désactivé.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est un diagramme synoptique représentant schématiquement un aéronef muni d’un premier dispositif de gestion d’énergie selon l’invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective de trois-quarts face des éléments principaux du dispositif de gestion d’énergie de la figure 1, incluant une manette de commande centralisée de l’énergie mécanique totale de l’aéronef et un système actif d’application d’une force sur la manette de commande centralisée, ainsi que des manettes individuelles.
- les figures 3 et 4 illustrent un ensemble d’application d’une force mécanique de secours sur une manette de commande centralisée du dispositif de gestion d’énergie de la figure 1 ;
- les figures 5 et 6 illustrent des manettes individuelles de commande de chaque moteur, destinées à suppléer la manette de commande centralisée en cas de défaut de fonctionnement de la manette de commande centralisée ;
- la figure 7 illustrent des rampes lumineuses propres à afficher des indications lumineuses dépendant du contexte d’évolution de l’aéronef ;
- la figure 8 est un diagramme synoptique analogue à celui de la figure 1, illustrant la commande des rampes lumineuses de la figure 7;
- les figures 9 à 11 illustrent divers profils de force susceptibles d’être appliqués sur la manette de commande centralisée en fonction de la position de la manette de commande centralisée par le système actif d’application ;
- les figures 12 à 14 illustrent différentes configurations d’affichage d’un indicateur lumineux sur les rampes lumineuses.
Un premier aéronef 10 muni d’un dispositif 12 de gestion d’énergie mécanique selon l’invention est illustré par la figure 1.
Outre le dispositif 12 de gestion d’énergie mécanique, l’aéronef 10 comporte plusieurs moteurs de propulsion 14, des organes 16 de modification d’énergie mécanique de l’aéronef 10, des capteurs 17 de mesure de paramètres de vol, et une centrale de commande de vol 18, propre à commander chacun des moteurs 14 et les organes de modification d’énergie mécanique 16.
Chaque moteur de propulsion 14 est propre à être piloté par la centrale de commande de vol 18, pour faire évoluer une force de poussée sur l'aéronef 10, augmentant ou diminuant l’énergie mécanique totale de l’aéronef 10.
Les organes de modification d’énergie mécanique 16 sont avantageusement des organes de modification de la traînée de l’aéronef 10. Ils comportent par exemple des aérofreins, et/ou des volets déployables. Chaque organe de modification d’énergie mécanique est propre à être piloté par la centrale de commande de vol 18 pour faire évoluer une force de trainée sur l’aéronef 10, diminuant ou augmentant l’énergie mécanique totale de l’aéronef 10.
Chaque moteur de propulsion 14 et chaque organe de modification d'énergie mécanique 16 constituent donc une source de variation d’énergie mécanique de l’aéronef 10.
Les capteurs de mesure de paramètres de vol 17 sont aptes notamment à déterminer la position, l’altitude, les vitesses air et sol, ainsi que les pentes air et soi.
La centrale de commande de vol 18 comporte au moins un processeur 20, et une mémoire 22 contenant une pluralité de modules logiciels 24 à 28 propres à être exécutés par le processeur 20.
La mémoire 22 contient en particulier un module 24 d'élaboration des commandes des moteurs 14 et des commandes des organes de modification d’énergie mécanique 16.
Elle contient avantageusement un module 26 de calcul d’une grandeur représentative de la variation d’énergie mécanique de l’aéronef en fonction des paramètres de vol.
Elle contient en outre un module 28 de commande de la position d’une manette mobile 30 du dispositif de gestion d’énergie 12, propre à définir une position de la manette mobile 30 représentative de la situation de l’aéronef 10 dans sa plage de capacités de variation d’énergie.
Le module 24 d’élaboration des commandes est propre à calculer les commandes des moteurs 14 et des organes 16 de modification d’énergie sur la base d’une consigne reçue du dispositif de gestion d’énergie 12, lorsque l’aéronef 10 est en mode de pilotage manuel, ou sur la base d’une consigne reçue d’un système de pilotage automatique, lorsque l’aéronef 10 est en mode de pilotage automatique.
Le module 26 de calcul de la grandeur représentative de la variation d’énergie mécanique est par exemple propre à calculer une variation courante d’énergie mécanique de l'aéronef et une plage de variations d’énergie mécanique susceptibles d’être atteintes par l’aéronef 10 à chaque instant, en fonction des paramètres de vol obtenus à partir des capteurs 17, et de la situation opérationnelle de l'aéronef.
La situation opérationnelle de l’aéronef 10 inclut notamment l’évolution de l’aéronef 10 au sol ou en vol et les équipements disponibles, en particulier le nombre de moteurs 14 et la poussée individuelle développée par chaque moteur 14 et le nombre d’organes de modification d’énergie mécanique 16 et la position de chaque organe de modification d’énergie mécanique 16.
La grandeur représentative de la variation d’énergie mécanique est par exemple une pseudo-pente totale, telle que calculée dans le brevet US 8,527,173 de la Demanderesse. Cette pseudo-pente totale est définie comme la pente sol, qui aux conditions courantes, conduit à une vitesse conventionnelle constante.
La pseudo-pente totale /est par exemple calculée par la formule suivante ;
rsoi +
T Jz=cste ^Vair dz = rsoi + k
Vc=cste où Ysoi est la pente sol de l’aéronef 10, VS0| est la vitesse de l’aéronef 10 par rapport au sol, Vair est la vitesse air de l’aéronef 10, Vc est la vitesse conventionnelle de l’aéronef 10, g est l’accélération de la pesanteur et z est l’altitude de l’aéronef 10.
Comme on le verra plus bas, le module 28 de commande de la position de la manette mobile 30 est propre à élaborer une commande de position de la manette mobile 30 en fonction de la variation courante d’énergie mécanique, et de la plage de variations d’énergie mécanique susceptibles d’être atteintes par l’aéronef 10.
La position calculée de la manette mobile 30 traduit la variation courante d’énergie mécanique de l’aéronef 10 dans la plage de variations d’énergie mécanique susceptibles d’être atteintes par l’aéronef 10. Cette position est désignée comme une position de « neutre mobile », et varie au cours du temps, sans intervention de l’utilisateur suivant la configuration d’évolution de l’aéronef 10, dans le mode de pilotage automatique.
Les bornes de la plage de variations d’énergie mécanique susceptibles d’être atteinte varient également au cours du temps en fonction de la situation de l’aéronef (notamment position, vitesse, attitude, poussée disponible, traînée disponible, etc).
Le maintien de la variation courante d’énergie mécanique de l’aéronef 10, et donc la position du neutre mobile est avantageusement asservie par le système de pilote automatique en mode de pilotage automatique.
La variation d’énergie mécanique de l’aéronef 10 peut être également réglée manuellement par le pilote en déplaçant la manette mobile 30 à l’écart de la position de neutre mobile pour définir une nouvelle consigne de variation d’énergie mécanique de l’aéronef 10 souhaitée, dans la plage de variations d’énergie mécanique susceptibles d’être atteintes par l’aéronef 10.
A chaque position de la manette mobile 30 correspond alors une valeur de consigne de variation d’énergie mécanique de l’aéronef 10.
En référence aux figures 1 et 2, le dispositif de gestion d’énergie 12 comporte un système principal 32 de gestion d’énergie comprenant la manette mobile 30, un système auxiliaire 34 de commande individuelle des moteurs 14, propre à être utilisé par l’utilisateur en cas de défaillance de la manette mobile 30 et un système d’affichage lumineux 36, visible sur la figure 8, propre à donner des indications lumineuses à l’utilisateur de la manette mobile 30.
En référence à la figure 2, le système principal 32 de gestion d’énergie comporte un support 40, destiné à être fixé dans le cockpit de l’aéronef 10, la manette mobile 30, montée mobile dans le support 40 et au moins un capteur 42 de position, destiné à mesurer la position de la manette mobile 30 par rapport au support 40.
Selon l’invention, le système principal de gestion d’énergie 32 comporte en outre un système actif 44 d’application d’une force sur la manette mobile 30, piloté par la centrale de commande de vol 18, et avantageusement un ensemble auxiliaire 46 d’application d’une force mécanique sur la manette mobile 30, propre à fonctionner en cas de dysfonctionnement du système actif 44.
Avantageusement, le système principal de gestion d’énergie 32 comporte en outre un système de butée mécanique 48 surpassable.
Le support 40 est propre à être placé dans le cockpit de l’aéronef 10, de préférence entre les sièges du cockpit, dans le pylône central.
Comme illustré par la figure 2, le support 40 comporte un socle 50 ajouré, et un capot supérieur 52 monté sur le socle 50, à travers lequel la manette mobile 30 est engagée.
Le socle 50 définit un volume intérieur 54, à travers lequel une partie inférieure de la manette mobile 30 est insérée.
Le capot supérieur 52 ferme le socle 50 vers le haut. II présente ici une surface supérieure 56 incurvée vers le haut. II définit une glissière 58 longitudinale, pour le guidage du déplacement de la manette mobile 30.
La manette mobile 30 est une manette de commande centralisée qui est apte à commander une variation d’énergie mécanique de l’aéronef 10, sans piloter individuellement un moteur 14 particulier de l’aéronef 10. La position de la manette mobile 30 dans la glissière 58 mesurée par le capteur de position 42 est transmise à la centrale de commande de vol 18 pour engendrer une commande agissant conjointement sur plusieurs moteurs 14 de l’aéronef et/ou sur les organes de modification d’énergie 16.
En référence à la figure 2, la manette mobile 30 comporte une tige 60 engagée à travers la glissière 58, une tête 62 montée à l’extrémité supérieure de la tige 60 pour être saisie par la main d’un utilisateur du dispositif 12, et un secteur 64, solidaire de l’extrémité inférieure de la tige 60, dans le volume intérieur 54.
Dans cet exemple, la manette mobile 30 comporte en outre des volets coulissants 66 d’obturation de la glissière 58, pour empêcher le passage d’objets à travers la glissière 58 vers le volume intérieur 54.
Dans l’exemple représenté sur la figure 2, la tige 60 présente à son extrémité inférieure une douille horizontale 68 recevant un axe horizontal 70 de rotation de la manette mobile 30, perpendiculaire à l’axe longitudinal A-A' de la glissière 58.
La tête 62 fait saillie vers l’avant à l’extrémité supérieure de la tige 60. Elle définit une surface supérieure 71 d’appui de la paume de la main de l’utilisateur et une surface inférieure 72 de saisie par les doigts de l’utilisateur. Elle est ici munie de boutons 74 de commande, par exemple de commande des aérofreins, ou du mode de vol.
Le secteur 64 est monté sur l’extrémité inférieure de la tige 60, autour de l’axe 70.
II s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe 70.
Comme on le verra plus bas, il est propre à coopérer mécaniquement avec l’ensemble auxiliaire 46 d’application d’une force mécanique, en cas de défaillance du système actif d’application 44.
La douille 68 présente un doigt radial 74 faisant saillie transversalement par rapport à l’axe 70 pour coopérer avec le système actif 44 d’application d'une force sur la manette mobile 30.
La manette mobile 30 est ainsi déplaçable en rotation autour de l'axe 70 dans la glissière 58 entre une position extrême arrière et une position extrême avant.
Le capteur de position 42 est propre à déterminer une information relative à la position angulaire de la manette mobile 30 autour de l’axe 70, et à transmettre ce signal à la centrale de commande de vol 18.
Le système actif d’application d’une force 44 comporte un actionneur 80, et un mécanisme 82 de transmission de mouvement entre l’actionneur 80 et la manette mobile 30. II comprend une unité 84 de commande de l’actionneur 80, visible sur la figure 1, raccordée à la centrale de commande de vol 18, pour piloter la force appliquée sur la manette mobile 30 et le mouvement de la manette mobile 30 dans la glissière 58.
L’actionneur 80 comporte ici un moteur électrique 86, muni d’un arbre de sortie 88 rotatif autour d’un axe de moteur B-B.
Le moteur 86 est de préférence un moteur sans balais. II est raccordé électriquement à l’unité de commande 84 de l’actionneur 80 qui commande la rotation de l’arbre 88 dans un sens ou dans l’autre autour de l’axe B-B’
En référence aux figures 1 et 2, le mécanisme de transmission 82 comporte avantageusement un réducteur 90, monté en sortie d’arbre 88, un doigt 92 rotatif conjointement avec la sortie du réducteur 90 autour de l’axe B-B’, et une bielle de transmission 94, interposée entre le doigt rotatif 92 et le doigt radial 74 du secteur 64 de la manette mobile 30.
La bielle 94 présente une première extrémité 96 articulée en amont sur le doigt rotatif 92, et une deuxième extrémité 98 articulée en aval sur le doigt radial 74. Elle est propre à transformer et à transmettre le mouvement de rotation engendré par le moteur 80 sur l’arbre 88 autour de l’axe B-B’ en un mouvement de rotation de la manette mobile 30 autour de son axe 70.
La présence d’un mécanisme de transmission 82 muni d’une bielle 94 garantit un mouvement très souple et sans jeu mécanique de la manette mobile 30. Par ailleurs, le positionnement du moteur 86 par rapport à la manette 30 est plus libre que dans un système comprenant des engrenages, ce qui optimise l’espace disponible pour positionner le dispositif 12.
L’unité de commande 84 de l’actionneur 80 est propre à recevoir en temps réel les commandes élaborées par le module 28 de commande de la position de la manette mobile 30, et à transcrire ces commandes en un mouvement de la manette mobile 30 dans la glissière 58.
En particulier, l’unité de commande 84 est propre à piloter l’actionneur 80 pour engendrer une force de déplacement de la manette mobile 30 entre ses positions extrêmes arrière et extrême avant, en suivant la position calculée de neutre mobile, en l’absence d’action de l’utilisateur sur la manette mobile 30. Cette force est fonction notamment de la position de la manette mobile 30 dans la glissière 58.
L’unité de commande 84 est en outre propre à créer une force appliquée sur la manette mobile 30 lorsque l’utilisateur saisit la manette mobile 30 et la déplace autour de son axe 70 pour piloter manuellement la variation d’énergie mécanique de l’aéronef 10.
La force appliquée pilotée par l’unité de commande 84 dépend de la position de la manette mobile 30 entre sa position extrême arrière et sa position extrême avant. Elle dépend également du contexte d’évolution de l’aéronef 10, et de la variation d’énergie disponible dans l’aéronef 10, telle que calculée par le module 26.
En particulier, l’unité de commande 84 est propre à engendrer des profils de force variable lors du déplacement de la manette mobile 30 autour de son axe 70. Des exemples de profils variables en fonction de la position angulaire P de ia manette mobile 30 sont représentés sur les figures 9 à 11.
Dans l’exemple de la figure 9, le profil variable comprend une rampe 100, la force appliquée présentant une intensité croissante lorsque la manette mobile 30 se déplace vers sa position extrême avant.
Dans l’exemple de la figure 10, le profil variable comprend un cran stable 102 autour d’une position P1 donnée entre la position extrême arrière et la position extrême avant. Une fois basculée dans le cran stable 102, la manette mobile 30 est propre à rester dans cette position, puisque l'utilisateur doit vaincre un mur vers l’avant ou vers l’arrière pour quitter cette position.
Dans l’exemple de la figure 11, le profil variable comprend un cran instable 104, à la position P1, dans lequel l’utilisateur doit vaincre un mur pour passer la position P1, sans pouvoir rester de manière stable dans cette position.
L’unité de commande 84 est propre à adapter à tout instant le profil de force engendré sur la manette mobile 30, par exemple l’intensité des rampes 100, et/ou la position, l'intensité/hauteur, et/ou la nature des crans 102, 104 en fonction des commandes reçues de la centrale de commande de vol 18, et de la position de la manette mobile 30.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, l’unité de commande 84 comporte une carte électronique en temps réel 106, raccordée à la centrale de commande de vol 18, et une unité de commande électronique du moteur 108 (« electronic control unit» ou « ECU » en anglais) interposée entre la carte électronique en temps réel 106 et le moteur électrique 86.
La carte électronique en temps réel 106 comporte par exemple un processeur et une mémoire, présentant des modules de transcription des commandes reçues de la centrale 18 en des profils de force correspondant à appliquer sur la manette mobile 30 L’unité de commande électronique du moteur 108 est propre à engendrer des impulsions électriques de commande, en fonction de l’ordre brut reçu de la carte 106.
Elle est raccordée électriquement au moteur 86 pour envoyer les impulsions générées au moteur 86.
L’ensemble auxiliaire 46 d’application d’une force mécanique sur la manette mobile 30 est destiné à pallier un défaut du système actif d’application d’une force 44, par exemple en l’absence d’alimentation électrique du système actif d’application d’une force 44. II est propre à basculer entre une configuration désactivée lorsque le système actif d’application d’une force 44 est actif et une configuration active, lorsque le système actif d’application d’une force 44 est désactivé.
En référence aux figures 3 et 4, l’ensemble auxiliaire 46 comporte au moins un patin 110 de coopération mécanique avec la manette mobile 30, mobile entre une position engagée sur la manette mobile 30, dans la configuration active de l’ensemble auxiliaire 46 et une position désengagée de la manette mobile 30 dans la configuration désactivée de l’ensemble auxiliaire 46.
L’ensemble auxiliaire 46 comporte en outre un organe 112 de sollicitation élastique de chaque patin 110 vers sa position engagée, et un système d’actionnement 114 propre à maintenir le patin 110 dans la position désengagée, à l’encontre de l’organe de sollicitation élastique 112.
Le patin 110 est monté mobile en translation le long d’un axe parallèle à l’axe 70 de rotation de la manette mobile 30, dans un cylindre 113 monté fixe par rapport au support 40, entre la position engagée et la position désengagée.
Dans sa position engagée, le patin 110 s’applique sur une surface latérale du secteur 64 de la manette mobile 30 engendrant ainsi une force de friction entre le patin 110 et la manette mobile 30. Dans sa position dégagée, le patin 110 a été déplacé à l’écart de la surface latérale du secteur 64, et ne coopère plus mécaniquement avec la manette mobile 30.
L'organe de sollicitation élastique 112 est logé dans la chemise 113 entre la chemise 113 et le patin 110. II est propre à solliciter par défaut, le patin 110 vers sa position engagée. II est par exemple formé par un ressort hélicoïdal.
Le système d’actionnement 114 comporte une tige 116 mobile, et un élément 118 de déplacement et de maintien de la tige 116 dans une position déployée. II comporte en outre un levier 118A, rotatif et une griffe 118B raccordant le levier 118A au patin 110.
Le levier 118A est monté pivotant par rapport à ce support 40 autour d’un axe C-C’ perpendiculaire et non sécant avec l’axe 70 de rotation de la manette mobile 30.
La griffe 118B est articulée à une première extrémité sur le levier 118A. Elle est reçue à une deuxième extrémité dans un logement du patin 110.
En présence d’une alimentation électrique de l’élément de déplacement et de maintien 118, la tige 116 dans sa position déployée est propre à coopérer avec le levier 118A pour maintenir le patin 110 dans sa position désengagée à l’encontre de la force de sollicitation élastique engendrée par l’organe de sollicitation élastique 112, à l’aide de la griffe 118B.
En l’absence d’une alimentation électrique de l’élément de déplacement et de maintien 118, la tige 116 se rétracte, et ne coopère plus avec le levier 118A. L’organe de sollicitation élastique 112 déploie alors le patin 110 hors de la chambre 113 et plaque alors le patin 110 contre le secteur 64 de la manette mobile 30.
Le système de butée mécanique 48 comporte une butée 120 mobile conjointement avec la manette mobile 30 et une bascule 121 solidaire du support 40 pour coopérer mécaniquement avec la butée 120 dans une position intermédiaire de la manette mobile 30 entre la position extrême avant et la position extrême arrière.
En référence à la figure 4, le système de butée mécanique 48 comporte en outre une deuxième butée mécanique (non visible) de passage dans un secteur arrière de la course, et une commande 122 de passage de la deuxième butée, visible sur la figure 2, par exemple une palette de déverrouillage montée mobile sur la tige 60 du manche 30 sous la tête 62.
Le système de butée mécanique 48 est ainsi propre à matérialiser des régions particulières de commande de la manette mobile 30, entre la position intermédiaire et la position extrême arrière de la manette mobile 30, par exemple une zone de commande des inverseurs de poussée.
Le système auxiliaire 34 de commande individuelle des moteurs 14 est illustré par les figures 2, 5 et 6.
Comme illustré par ces figures, il est monté de manière adjacente au système principal de gestion d’énergie 32, par exemple à l’arrière de celui-ci, dans le prolongement longitudinal du support 40.
Le système auxiliaire de commande 34 comporte un support auxiliaire 130, et une pluralité de manettes 132 de commande individuelle de chaque moteur 14. Il comporte également pour chaque manette de commande 132, un ou plusieurs capteurs additionnels 134 de position de la manette de commande individuelle 132.
Avantageusement, le système auxiliaire de commande 34 comporte en outre un mécanisme de coopération 136 entre les manettes de commande individuelles 132 (visible sur la figure 6), et un système auxiliaire de butée mécanique 138 sur chaque manette de commande individuelle 132.
Dans cet exemple, le support additionnel 130 comporte, pour chaque manette de commande individuelle 132, une glissière 140 de déplacement de la manette 132.
Les glissières 140 s’étendent parallèles à une même direction longitudinale commune avec celle de la glissière 58. Elles sont adjacentes les unes aux autres.
Chaque manette individuelle 132 comporte une tige 142 et une tête 144, montée à une extrémité supérieure de la tige 142. Chaque manette individuelle 132 comprend en outre avantageusement un volet de protection 148 obturant la glissière 140.
En référence à la figure 6, la tête 144 comporte un corps central 150, monté sur l’extrémité supérieure de la tige 142, et des doigts 152 longitudinaux de saisie, faisant saillie longitudinalement à l’avant et à l’arrière du corps central 150.
Le corps central 150 fait saillie vers le haut par rapport au doigt 152. Il définit un logement axial 154 de réception d’un indicateur lumineux et des logements latéraux 156 de réception du mécanisme de coopération 136.
Chaque doigt 152 présente une extrémité 158 en forme de crochet dirigé vers le bas. Cette extrémité 158 est facilement saisissable par le doigt d’un utilisateur qui s’insère sous le crochet 158 soit pour soulever la manette individuelle 132, soit pour la déplacer vers l’avant ou vers l’arrière.
Dans cet exemple, la manette individuelle 132 est montée rotative autour d’un axe D-D’ parallèle à l’axe de rotation 70 de la manette mobile 30, entre une position ponctuelle arrière dans la glissière 140, une pluralité de positions intermédiaires dans la glissière 140, entre deux butées du système auxiliaire de butée 138, et une position ponctuelle avant.
Dans la position ponctuelle avant et dans la position ponctuelle arrière chaque manette individuelle 132 est bloquée en rotation autour de son axe D-D’ par une butée.
Chaque manette individuelle 132 est propre à être déplacée vers le haut le long de l’axe de sa tige 142 pour passer la butée et atteindre une position intermédiaire.
Dans la position ponctuelle avant, chaque manette individuelle 132 occupe alors une position de repos, dans laquelle le moteur 14 associé à la manette individuelle 132 est piloté par la centrale de commande de vol 18 conjointement avec les autres moteurs 14, sur la base de la position de la manette mobile 30, sans utiliser la position de la manette individuelle 132.
Dans chacune des positions intermédiaires entre la position ponctuelle avant et la position ponctuelle arrière, le moteur 14 associé à la manette individuelle 132 est piloté individuellement par la centrale de commande de vol 18 sur la base de la position de la manette individuelle 132, sans utiliser la position de la manette mobile 30. La manette individuelle 132 est déplaçable de manière continue sans avoir à la soulever.
La position ponctuelle arrière correspondant avantageusement à l’activation des inverseurs de poussée, ou à l'extinction du moteur.
Chaque capteur additionnel de position 134 est propre à déterminer une information représentative de la position angulaire d’une manette individuelle 132 associée autour de l’axe D-D’ et à transmettre ce signal à la centrale de commande de vol 18.
Le mécanisme de coopération 136 est interposé entre chaque paire de manettes individuelles 132 adjacentes. II comporte par exemple une bille effaçable transversalement et un réceptacle de la bille, logés respectivement dans des logements latéraux 156 en regard de deux têtes 144 adjacentes.
Lorsque la bille de la tête 144 d’une manette 132 est reçue dans le réceptacle correspondant de la tête 144 d’une manette 132 adjacente, les manettes 132 sont déplaçables conjointement l’une avec l’autre en rotation autour de l’axe D-D’.
La bille est propre à s’effacer lors de l’application d’une force de cisaillement entre les têtes adjacentes 144 de deux manettes 132. Dans ce cas, chacune des deux manettes individuelles 132 dans chaque position intermédiaire redevient manœuvrable en rotation autour de son axe D-D’, indépendamment de l'autre manette individuelle 132.
La centrale de commande de vol 18 est propre à détecter qu’une manette individuelle 132 a été déplacée à l’écart de sa position ponctuelle avant, pour activer la commande individuelle du moteur 14 correspondant à la manette individuelle 132 et à régler le régime du moteur 14, et notamment la poussée, en fonction de la position angulaire de la manette individuelle 132 dans chaque position intermédiaire.
Ainsi, le système auxiliaire 34 de commande des moteurs 14 est propre à être activé par un utilisateur du dispositif de gestion d’énergie 12 lorsque le système principal de gestion d’énergie est défaillant. Il est propre à permettre le pilotage individuel de chaque moteur 14 à partir d’une manette individuelle 132 correspondante.
En référence aux figures 7 et 8, le système d’affichage lumineux 36 comporte au moins une rampe lumineuse 170, disposée au voisinage de la manette de commande centralisée 30, et une unité de commande 172 de chaque rampe lumineuse 170, propre à afficher au moins une indication lumineuse en au moins un point donné de la rampe lumineuse 170. La position du ou de chaque point donné est déterminée par la centrale de commande de vol 18 et est traduite par l’unité de commande 172 en un signal électrique pour produire l’indication lumineuse, en fonction d’un contexte d'évolution de l’aéronef 10, notamment en fonction de la variation d’énergie mécanique totale de l'aéronef 10, calculée à chaque instant par la centrale de commande de vol 18.
Dans l’exemple représenté sur la figure 7, le système d’affichage lumineux 36 comporte deux rampes lumineuses 170 parallèles, disposées longitudinalement de part et d’autre de la manette mobile 30, parallèlement à la glissière 58.
Chaque rampe lumineuse 170 s’étend sur au moins une partie de la longueur de la glissière 58, de préférence sur toute la course de la manette de commande centralisée 30 dans la glissière 58 entre la position extrême avant et la position extrême arrière.
Chaque rampe lumineuse 170 est ici formée par une succession de sources lumineuses 174 disposées linéairement. Chaque source lumineuse 174 est propre à passer d’un état éteint à au moins un état lumineux, de préférence à une pluralité d’états lumineux de couleur et/ou d’intensité et/ou de séquence différente.
Avantageusement, chaque source lumineuse 174 est formée par une diode électroluminescente. En variante, les sources lumineuses 174 sont formées sur un écran. Les sources lumineuses sont formées directement sur l’écran ou par rétroéclairage sur une réglette.
La rampe 170 définit plus de deux sources lumineuses 174 correspondant à des positions successives de la manette de commande 30 le long de sa course dans la glissière 58.
L’unité de commande 172 de chaque rampe lumineuse 170 est raccordée à la centrale de commande de vol 18 par l’intermédiaire de l'unité de commande 84 du système actif 44 d’application de force. Elle est propre à piloter chaque source lumineuse 174 de la rampe lumineuse 170 entre l’état éteint et le ou les états lumineux, en fonction du contexte d’évolution de l’aéronef 10, notamment en fonction de la variation d’énergie mécanique disponible pour l’aéronef 10.
En fonction de son état, notamment de sa couleur, de son intensité et/ou de sa séquence d’allumage, la source lumineuse 174 fournit une indication lumineuse au niveau du point de la rampe lumineuse 170 auquel elle est située.
Avantageusement, l’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 est propre à afficher une première indication lumineuse en au moins un premier point de la rampe lumineuse 170 par l’intermédiaire d’au moins une première source lumineuse 174 et au moins une deuxième indication lumineuse, distincte de la première indication lumineuse, en un au moins un deuxième point de la rampe, par l’intermédiaire d’au moins une deuxième source lumineuse 174 distincte de la première source lumineuse 174.
La première indication lumineuse et la deuxième indication lumineuse sont de couleurs, d’intensité et/ou de séquences différentes.
L’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 est propre, dans un premier contexte d’évolution de l’aéronef à placer une indication lumineuse particulière en au moins un point donné de la rampe lumineuse 170, au niveau d’une première source lumineuse 174 et dans un deuxième contexte d’évolution de l’aéronef, à placer la même indication lumineuse particulière en au moins un autre point donné de la rampe lumineuse, au niveau d’une deuxième source 174.
De préférence, la centrale de commande de vol 18 est propre à calculer à chaque instant la position du point donné en fonction du contexte d'évolution de l’aéronef 10 à cet instant et à transmettre cette position à l’unité de commande 172.
Avantageusement, l’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 est propre à placer une première indication lumineuse sur un tronçon lumineux 176 de la rampe lumineuse 170 formé par une pluralité de sources lumineuses 174 successives.
Les sources lumineuses 174 successives du tronçon lumineux 176 affichent la même indication lumineuse, par exemple la même couleur, la même intensité, et/ou la même séquence d’allumage.
Par exemple, dans un contexte d’évolution de l’aéronef 10 correspondant à une plage de variations d’énergie mécanique disponibles calculée à chaque instant, l’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 est propre à afficher une première indication lumineuse particulière sur un tronçon lumineux 176 de la rampe lumineuse 170 correspondant à la plage de variations d’énergie mécanique disponibles pouvant être commandée avec la manette mobile 30.
Le tronçon lumineux 176 correspond au mouvement possible de la manette mobile dans le contexte particulier d’évolution de l’aéronef 10, compte tenu de la variation d’énergie mécanique disponible à cet instant.
Ainsi, le pilote dispose non seulement d’une information de possibilités d’évolution sur la base du déplacement de la position de la manette mobile 30 suivant la position de neutre mobile, mais aussi d’une indication visuelle des variations d’énergie mécanique susceptibles d’être atteintes en actionnant la manette mobile 30, par inspection visuelle de la rampe lumineuse 170.
Comme illustré par les figures 12 à 14, l’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 est propre à faire varier la longueur et la position du tronçon lumineux 176 en fonction du contexte d’évolution de l’aéronef, et en particulier en fonction de la variation d’énergie mécanique disponible pour l’aéronef 10.
Ainsi, la première indication lumineuse matérialisée par le tronçon lumineux 176 sur la figure 12 se déplace le long de la rampe lumineuse sur la figure 13. La longueur du tronçon lumineux 176 varie entre la figure 12 et la figure 13.
La première indication lumineuse particulière présente une couleur, une intensité et/ou une séquence d’allumage propre, par exemple une couleur verte, une intensité constante et une séquence d’allumage continue.
Par ailleurs, l’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 est propre à afficher une deuxième indication lumineuse particulière disposée en regard de la position d’un cran de déplacement de la manette mobile 30 dans la glissière 52.
La deuxième indication lumineuse particulière présente par exemple une couleur, une intensité et/ou une séquence distincte de la première indication lumineuse.
Par exemple, l’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 est propre à afficher une deuxième indication lumineuse particulière aux extrémités 178 du tronçon lumineux 176 présentant la première indication lumineuse.
Avantageusement, la position de la deuxième indication lumineuse correspond à celle d’un cran ou d’une butée engendrée par l'unité de commande 84. Ainsi, le pilote dispose d’une double indication tactile et visuelle, correspondant par exemple à un point particulier de la plage de variations d’énergie mécanique disponible pour l’aéronef 10.
L’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 est avantageusement propre à afficher une troisième indication lumineuse particulière en un point fixe 180 de la rampe, correspondant par exemple à la position à laquelle la manette mobile 30 atteint une butée mécanique du système de butée 48.
Avantageusement, en référence à la figure 6, le système d’affichage lumineux 36 comporte en outre, pour chaque manette individuelle 132 correspondant à un moteur 14, une source lumineuse additionnelle 190, propre à engendrer un indicateur lumineux représentatif de l’état de fonctionnement du moteur 14.
L’indicateur lumineux présente un premier état, par exemple une première couleur, lorsque le moteur 14 est fonctionnel et un deuxième état, par exemple une deuxième couleur, lorsque le moteur 14 présente un disfonctionnement.
La source additionnelle 190 est ici logée dans le logement axial 154 présent sur la tête 144 de la manette 132. Elle est par exemple formée d’une diode électroluminescente.
Le fonctionnement du dispositif 12 de gestion d’énergie selon l’invention va maintenant être décrit.
Une fois le dispositif 12 activé, après allumage des moteurs 14, l’ensemble auxiliaire 46 d’application d’une force mécanique sur la manette de commande centralisée 30 se place dans sa position désactivée. La tige 116 du système d’actionnement 114 est déployée et exerce une force sur l’organe de sollicitation élastique 112, écartant les patins 110 de la manette mobile 30.
A chaque instant, au sol et durant le vol, le module de calcul 26 de la centrale de commande de vol 18 calcule la variation courante d’énergie mécanique de l’aéronef 10 et la plage de variation d’énergie mécanique possible en fonction de la poussée disponible au niveau des moteurs 14, de la disponibilité des organes de modification d’énergie 16, et des paramètres d’évolution de l’aéronef 10.
Le module de calcul 28 de la centrale de commande de vol 18 détermine alors la position de « neutre mobile » de la manette mobile 30 en fonction de la variation d’énergie mécanique totale de l’aéronef 10 à chaque instant, et de la plage de variation d’énergie mécanique totale susceptible d’être atteinte par l’aéronef 10 à cet instant.
Le système actif 44 d’application d’une force sur la manette mobile 30 reçoit alors de la centrale de commande de vol 18, par l’intermédiaire de l’unité de commande 84, une consigne de déplacement de la manette mobile 30.
Le moteur électrique 86 de l’actionneur 80 s’active sous l’effet de l'unité de commande 84 pour entraîner en rotation l’arbre de sortie 88 et transmettre le mouvement à la bielle 94 par l’intermédiaire du réducteur 90 et du doigt rotatif 92.
Le mouvement de la bielle 94 à sa première extrémité 96 est transmis à sa deuxième extrémité 98 au secteur 64 de la manette mobile 30 pour engendrer une force de déplacement de la manette mobile 30 qui est fonction notamment de la position de la manette mobile 30 dans la glissière 58. La manette mobile 30 est entraînée en rotation autour de son axe 70 pour suivre la position du neutre mobile.
Le mouvement de la manette mobile 30 est donc asservi par la centrale de commande de vol 18 dans ce mode de pilotage automatique.
Ainsi, la position de la manette mobile 30 dans la glissière 58 traduit à chaque instant le potentiel d’évolution de la variation courante d'énergie mécanique de l’aéronef 10.
Lorsque le pilote souhaite modifier manuellement l’énergie mécanique de l’aéronef 10, il saisit la manette mobile 30 et la déplace dans la glissière 58. À chaque instant, le capteur de position 42 détermine la position angulaire de la manette mobile 30 autour de son axe 70. Cette position angulaire est transmise à la centrale de commande de vol 18 qui élabore une commande des moteurs de propulsion 14 et des organes de modification d’énergie 16 en fonction de la position de la manette mobile 30 détectée par le capteur de position 42.
Par ailleurs, lorsque le pilote déplace la manette mobile 30 à l’écart de sa position de neutre mobile, le système actif d’application d’une force 44 applique un profil de force sur la manette mobile 30 qui est fonction notamment de la position de la manette mobile 30 dans la glissière 58. Le moteur électrique 86 est piloté par l’unité de commande 84, pour transmettre un mouvement au réducteur 90, au doigt, 92 puis à la bielle 94 et au secteur 64.
L’unité de commande 84 engendre un profil de force variable lors du déplacement de la manette mobile 30 autour de son axe 70, par exemple une rampe 100 ayant une force présentant une intensité croissante en fonction d’au moins la position de la manette mobile 30 dans la glissière 58 lorsque la manette mobile 30 se déplace vers sa position extrême avant (voir figure 9), un cran stable 102 autour d’une position P1 donnée entre la position extrême arrière et la position extrême avant (voir figure 10) ou/et un cran instable 104 autour de la position P1 (voir figure 11).
Ainsi, le pilote est guidé à chaque instant dans l’actionnement de la manette mobile 30, et peut anticiper de manière intuitive les bornes de fonctionnement en termes d’énergie disponible sur l’aéronef 10.
Une fois, la manette 30 positionnée à la consigne de variation d’énergie mécanique souhaitée par le pilote, une nouvelle position de neutre mobile correspondant à cette variation d’énergie mécanique de vol est déterminée par le module de commande 28 à chaque instant.
Le pilote peut également maintenir en position la manette 30 à l’encontre d’une consigne du système de pilotage automatique qui viserait à la déplacer pour ajuster la position du neutre mobile.
En cas de défaut d’alimentation électrique du système actif 44 d’application d’une force, le système d’actionnement 114 n’est plus alimenté électriquement. La tige 116 se rétracte et l’organe de sollicitation élastique 112 ramène chaque patin 110 dans sa position engagée sur la manette mobile 30.
Chaque patin 110 exerce alors une force mécanique sur le secteur 64 de la manette mobile 30 pour maintenir la manette mobile 30 en position stable, en l’absence d’interaction du pilote avec la manette mobile 30. Par ailleurs, lorsque le pilote saisit la manette mobile 30, la force mécanique exercée par les patins 110 sur la manette mobile 30 peut être vaincue, tout en assurant un guidage précis de la manette mobile 30 lors de son déplacement dans la glissière 58. L’information de position de la manette mobile 30 reste alors disponible pour la centrale de commande de vol 18.
Lors du fonctionnement normal de la manette mobile 30, les manettes individuelles 132 du système auxiliaire de gestion d’énergie 34 sont maintenues dans leurs positions de repos, ici dans leurs positions ponctuelles avant.
En cas d’incident empêchant la manœuvre de la manette mobile 30, par exemple en cas de blocage mécanique de la manette mobile 30, le pilote soulève chaque manette individuelle 132 suivant son axe puis la déplace en rotation vers l’arrière pour passer la butée. Le passage de la butée active le système auxiliaire de gestion d’énergie 34.
Avantageusement, ce déplacement est obtenu en glissant les doigts du pilote sous les extrémités en forme de crochet des doigts 152 de chaque tête 144 des manettes 132.
Puis, le pilote déplace chaque manette individuelle 132 de sa position ponctuelle avant à une position intermédiaire de consigne.
Par défaut, le mécanisme de coopération 136 entre les manettes individuelles 132 est actif, de sorte que les manettes individuelles 132 se déplacent conjointement les unes avec les autres. En variante, lorsque le pilote souhaite piloter individuellement chacun des moteurs 14 de l’aéronef, par exemple lors d’une panne d’un des moteurs, il désactive le mécanisme de coopération 136 et actionne individuellement chaque manette 132 en lui donnant une position propre.
Le système auxiliaire 34 de gestion d’énergie est donc apte à suppléer une défaillance du système principal de gestion d’énergie 32 et à permettre au pilote de piloter individuellement chaque moteur 14 de l’aéronef 10. Le dispositif de gestion d’énergie 12 assure donc une redondance de fonctions au niveau de la propulsion de l’aéronef 10.
Simultanément, sur la base d’une consigne donnée par la centrale de commande de vol 18, l’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 place au moins une indication lumineuse en au moins un point donné de la rampe lumineuse 170 calculé à chaque instant par l’unité de commande 172 en fonction d’un contexte d’évolution de l’aéronef 10, notamment en fonction de l’énergie mécanique totale de l’aéronef 10.
Avantageusement, l’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 place une indication lumineuse particulière sur un tronçon lumineux 176 de la rampe lumineuse 170 formé par une pluralité de sources lumineuses 174 successives. Les sources lumineuses 174 successives du tronçon lumineux 176 affichent de préférence la même indication lumineuse, par exemple la même couleur, la même intensité, et/ou la même séquence d’allumage.
Comme illustré par les figures 12 à 14, dans un contexte d’évolution de l’aéronef 10 correspondant à une variation d’énergie mécanique disponible calculée à chaque instant, l’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 affiche une première indication lumineuse particulière sur un tronçon lumineux 176 de la rampe lumineuse 170 correspondant à la plage de variations d’énergie mécanique disponible pouvant être pilotée avec la manette mobile 30.
L’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 fait varier la longueur (voir figure 14) et la position (voir figure 13) du tronçon lumineux 176 en fonction du contexte d’évolution de l’aéronef 10, et en particulier en fonction de la variation d’énergie mécanique disponible pour l’aéronef 10.
La première indication lumineuse particulière présente une couleur, une intensité et/ou une séquence d’allumage propre, par exemple une couleur verte, une intensité constante et une séquence d’allumage continue.
Par ailleurs, l’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 affiche une deuxième indication lumineuse particulière en regard de la position d’un cran de déplacement de la manette de commande centralisée 30 dans la glissière 52.
La deuxième indication lumineuse particulière présente une couleur, une intensité et/ou une séquence distincte de la première indication lumineuse.
Par exemple, l’unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 affiche une deuxième indication lumineuse particulière aux extrémités 178 du tronçon lumineux 176 présentant la première indication lumineuse particulière.
L'unité de commande 172 de la rampe lumineuse 170 affiche avantageusement une troisième indication lumineuse particulière en un point fixe 180 de la rampe, correspondant par exemple à la position à laquelle la manette mobile 30 atteint une butée mécanique du système de butée 48.
Ainsi, le pilote visualise à tout instant la gamme de déplacement dont il dispose avec la manette mobile 30, correspondant à la variation d’énergie mécanique atteignable par l’aéronef 10, à l’aide de la première indication lumineuse s’affichant sur tout le tronçon lumineux 176.
Le pilote visualise en outre les bornes du déplacement de la manette mobile 30 grâce à la deuxième indication lumineuse, s’affichant aux extrémités 178 du tronçon lumineux 176.
Enfin, le pilote visualise avantageusement la position d'une butée mécanique grâce à la troisième indication lumineuse s’affichant dans la position fixe 180 de cette butée.
La longueur et la position du tronçon lumineux 176 formant la première indication lumineuse, et la position de ses extrémités 178, formant la deuxième indication lumineuse est propre à évoluer au cours du temps, en fonction du contexte d’évolution de l’aéronef 10, et notamment en fonction de la variation d’énergie mécanique disponible pour l’aéronef 10.
Le système d’affichage 36 selon l’invention est donc particulièrement utile pour le pilote de l’aéronef 10, dans sa perception de l’énergie disponible pour l’aéronef 10.
Dans un mode particulier de fonctionnement du dispositif 12, une valeur optimisée de variation d’énergie mécanique de l’aéronef 10 est indiquée au pilote en fonction de la phase d’évolution de l’aéronef 10.
Par exemple, lorsque l’aéronef 10 se prépare au décollage, une valeur optimisée de variation d’énergie mécanique (correspondant ici à une poussée optimale) est déterminée par la centrale de commande de vol 18, en fonction notamment de la masse de l’aéronef 10 et de la longueur de la piste. Une indication lumineuse particulière est affichée sur un point de ia rampe lumineuse 170 par l’unité de commande 172 en regard de la position de la manette 30 correspondant à la consigne de variation d’énergie mécanique optimisée. De même, l’unité de commande 84 engendre avantageusement un profil de force particulier dans cette position de la manette 30, par exemple un cran.
Dans une variante, la position de neutre mobile n’est pas nécessairement déterminée en fonction de la variation d’énergie mécanique disponible pour l’aéronef 10.
Dans un mode de réalisation, tous les moteurs 14 et les organes de modification d’énergie mécanique 16 sont propres à être pilotés conjointement par la centrale de commande de vol 18 en fonction de la position de la manette mobile 30.
En variante, pour un aéronef 10 monomoteur ou dans le cas où un moteur 14 de l’aéronef 10 aurait été éteint (par exemple à l’aide d’une manette individuelle 132), le moteur 14 actif de l’aéronef 10 et les organes de modification d’énergie mécanique 16 sont propres à être pilotés conjointement par la centrale de commande de vol 18 en fonction de l’information de position de la manette mobile 30.
Dans une variante, le dispositif de gestion d’énergie 12 est dépourvu de système auxiliaire 34 de gestion d’énergie et/ou est dépourvu de système d’affichage 36.

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS
    1, - Dispositif (12) de gestion de l’énergie mécanique d'un aéronef (10), destiné à être placé dans un cockpit de l’aéronef (10), comprenant :
    - un support (40) définissant une glissière (58) ;
    - une manette mobile (30) de commande d’une variation d’énergie mécanique de l’aéronef (10), montée mobile à travers la glissière (58) ;
    - au moins un capteur de position (42) de la manette mobile (30) dans la glissière (58), propre à engendrer une information de position de la manette mobile (30) dans la glissière (58) destinée à être envoyée à une centrale de commande de vol (18) de l’aéronef (10) propre à piloter conjointement, en fonction de l’information de position de la manette mobile (30), au moins un moteur de propulsion (14) et au moins un organe (16) de modification d’énergie de l’aéronef (10) ;
    caractérisé en ce qu’il comporte :
    - un système actif (44) d’application d’une force sur la manette mobile (30), propre à engendrer une force appliquée sur la manette mobile (30), la force appliquée étant fonction d’au moins la position de la manette mobile (30) dans la glissière (58).
  2. 2, - Dispositif (12) selon la revendication 1, dans lequel le système actif (44) d’application d’une force est propre à engendrer, en l’absence de manœuvre extérieure de la manette mobile (30) par un utilisateur, une force de déplacement de la manette mobile (30) dans la glissière (58) vers une position de neutre mobile avantageusement représentative de la variation courante d’énergie mécanique de l’aéronef (10) dans une plage de variations d’énergie mécanique possibles pour l’aéronef (10).
  3. 3, - Dispositif (12) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le système actif (44) d’application d’une force est propre à engendrer un profil de force lors d’une manœuvre de la manette mobile (30) par un utilisateur.
  4. 4, - Dispositif (12) selon la revendication 3, dans lequel le profil de force comporte un cran stable, un cran instable, et/ou une rampe.
  5. 5, - Dispositif (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système actif (44) d’application comprend un actionneur (80), propre à agir sur la manette mobile (30) pour engendrer la force appliquée et une unité de commande (84) de l’actionneur (80), propre à piloter l’actionneur (80) au moins en fonction de l’information de position de la manette mobile (30).
  6. 6, - Dispositif (12) selon la revendication 5, dans lequel l’actionneur (80) comporte un moteur (86) présentant un arbre de sortie (88) monté rotatif autour d’un axe d’arbre (B3058806
    B’), le dispositif (12) comprenant un mécanisme de transmission (82) raccordant le moteur (86) à la manette mobile (30).
  7. 7. - Dispositif (12) selon la revendication 6, dans lequel la manette mobile (30) est montée rotative dans la glissière (58) autour d’un axe (70) de rotation de manette mobile (30) non parallèle à l’axe d’arbre (B-B’), le mécanisme de transmission (82) comprenant au moins une bielle intermédiaire (94), présentant une première extrémité (96) mobile conjointement en rotation avec l’axe d’arbre (B-B’) et une deuxième extrémité (98) mobile conjointement en rotation avec l’axe (70) de rotation de manette mobile (30).
  8. 8. - Dispositif (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant un ensemble auxiliaire (46) d’application d’une force mécanique sur la manette mobile (30), propre à basculer spontanément entre une configuration désactivée lorsque le système actif (44) d’application d’une force est actif et une configuration active, lorsque le système actif (44) d’application d’une force est désactivé.
  9. 9. - Dispositif (12) selon la revendication 8, dans lequel la force mécanique est une force de friction, l’ensemble auxiliaire (46) d’application d’une force mécanique comportant au moins un patin (110) mobile entre une position engagée sur la manette mobile (30) dans la configuration active et une position désengagée de la manette mobile (30) dans la configuration désactivée.
  10. 10. - Dispositif (12) selon la revendication 9, dans lequel l’ensemble auxiliaire (46) d’application d’une force mécanique comporte un organe (112) de sollicitation élastique du patin mobile (110) vers la position engagée et un système d’actionnement (114) maintenant le patin mobile (110) dans la position désengagée à l’encontre de l’organe de sollicitation élastique (112) dans la configuration active.
  11. 11. -Aéronef (10), comprenant;
    - une pluralité de sources de variation d’énergie mécanique de l’aéronef (10) comprenant au moins un moteur de propulsion (14) et au moins un organe (16) de modification d’énergie de l’aéronef (10) ;
    - une centrale de commande de vol (18),
    - un dispositif (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le capteur de position (42) de la manette mobile (30) étant raccordé à la centrale de commande de vol (18), la centrale de commande de vol (18) étant apte à piloter conjointement au moins un moteur de propulsion (14) et au moins un organe (16) de modification d’énergie de l’aéronef (10) en fonction de l’information de position de la manette mobile (30) dans la glissière (58).
  12. 12. Aéronef (10) selon la revendication 11, dans lequel la centrale de commande de vol (18) est propre à déterminer à chaque instant, une plage de variations d’énergie mécanique disponible propre à être obtenue à l’aide des sources de variation d’énergie mécanique de l’aéronef (10), et à asservir la position de la manette mobile (30) par l’intermédiaire du système actif (44) d’application de force dans une position de neutre mobile représentative d'une variation courante d’énergie mécanique de l’aéronef (10) dans la plage de variations d’énergie mécanique possibles pour l’aéronef (10).
  13. 13, - Aéronef (10) selon l’une quelconque des revendications 11 ou 12, dans lequel la centrale de commande de vol (18) est propre à piloter le système actif (44) d’application de force pour engendrer une pluralité de profils de force appliqués distincts en fonction d’un contexte d’évolution de l’aéronef (10).
  14. 14, - Procédé de commande d’un aéronef (10), comprenant les étapes suivantes :
    - fourniture d’un dispositif (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, la manette mobile (30) occupant une position donnée dans la glissière (58) ;
    - envoi d’une information de position de la manette mobile (30) engendrée par le capteur de position (42) à une centrale de commande de vol (18) ;
    - pilotage conjoint, en fonction de l’information de position de la manette mobile (30), d’au moins un moteur de propulsion (14) et d’au moins un organe (16) de modification d’énergie de l’aéronef (10) ;
    - génération d’une force appliquée sur la manette mobile (30) par le système d’application d’une force, la force appliquée étant fonction au moins de la position de la manette mobile (30) dans la glissière (58).
  15. 15, - Procédé selon la revendication 14, dans lequel le dispositif (12) de gestion comporte un ensemble auxiliaire (46) d’application d’une force mécanique sur la manette mobile (30), l’ensemble auxiliaire (46) d’application basculant automatiquement depuis une configuration désactivée lorsque le système actif (44) d’application d’une force est actif, vers une configuration active, lorsque le système actif (44) d’application d’une force est désactivé.
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