FR2549188A1 - Systeme hydromecanique destine a un groupe moteur et systeme d'actionnement a moteurs multiples - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN SYSTEME HYDROMECANIQUE DESTINE A ETRE ASSOCIE A UN GROUPE MOTEUR D'ENTRAINEMENT DONT UN ARBRE DE SORTIE EST ACCOUPLE A UNE CHARGE. LE SYSTEME COMPREND UNE TRANSMISSION MECANIQUE 21 RELIEE PAR UN ARBRE 12 DE SORTIE DU GROUPE MOTEUR 11 A UNE CHARGE 13, DES PREMIER, DEUXIEME ET TROISIEME MOTEURS 30, 60, 90 A COMMANDE HYDRAULIQUE INDEPENDANTE POUVANT ETRE ACCOUPLES A LA TRANSMISSION MECANIQUE, UN EMBRAYAGE 100 COMPORTANT UNE ENTREE 101 ET DEUX SORTIES 103, 104, UN DISPOSITIF 115 D'ACTIONNEMENT DE L'EMBRAYAGE ET UN DISPOSITIF 120 DE DETECTION DE PANNES HYDRAULIQUES. EN SERVICE NORMAL, DEUX MOTEURS SONT CONSTAMMENT ACTIFS, LE TROISIEME ETANT EN RESERVE. CE TROISIEME MOTEUR PEUT, EN CAS DE PANNE DES DEUX PREMIERS, REPRENDRE LA TOTALITE DES COMMANDES DE CEUX-CI. DOMAINE D'APPLICATION : COMMANDE DES GOUVERNES D'AERONEFS.

Description

2549 188

L'invention concerne un système hydromécanique d'actionnement de commandes de gouvernail et de volets compensateurs. Dans l'aéronautique de transport commercial actuelle, on utilise normalement trois systèmes hydrauliques actifs travaillant indépendamment Les gouvernes critiques principales de vol de l'aéronef utilisent

normalement, en même temps, ces trois systèmes hydrauliques.

La raison de l'utilisation simultanée des trois systèmes 10 hydrauliques indépendants est qu'en aéronautique, les systèmes hydrauliques ont un taux de pannes relativement élevé Il est bien reconnu, comme fondamental pour la sécurité d'un aéronef, que les gouvernes critiques de vol puissent être commandées quand bien même un 15 ou plusieurs des systèmes hydrauliques sont en panne

et sont inutilisables.

Normalement, les systèmes des gouvernes principales de vol d'un aéronef possèdent deux modes distincts de fonctionnement, à savoir l'un qui est 20 un mouvement de grande amplitude tel que le mode en gouverne d'un aéronef, et l'autre qui est un mouvement de compensation ou d'amortissement tel que le mode d'amortissement de lacet de la gouverne Dans des systèmes à servo-cylindre hydraulique linéaire classique de 25 l'art antérieur, une barre de cumul est utilisée pour recevoir une action mécanique d'entrée afin d'effecteur le positionnement d'une valve principale de puissance d'un servo-cylindre, ce qui a pour résultat un mode d'actionnement à mouvement de grande amplitude L'extré30 mité opposée de la barre de cumul comporte généralement -une servo-valve électrohydraulique d'entrée qui applique un ordre d'amortissement à la valve principale précitée

de puissance.

Dans ces types de systèmes de l'art antérieur, 35 des actionneurs parallèles ou actionneurs en tandem, (voir brevet des Etats-Unis d'Amérique N 2 597 430) sont utilisés pour établir une redondance Comme indiqué précédemment, ceci exige que tous les systèmes hydrauliques indépendants soient constamment en action, sauf en cas de panne d'un système hydraulique Les dispositifs de l'art antérieur peuvent provoquer l'application de forces supérieures à celles nécessaires à la gouverne de vol car chacun des actionneurs en parallèle ou en tandem possède une capacité lui permettant d'actionner seul la gouverne de vol Etant donné que tous les systèmes hydrauliques 10 indépendants sont constamment en action, une puissance hydraulique excessive est consommée, ce qui a pour résultat une diminution du rendement global du générateur de force motrice (moteur) de l'aéronef ou du groupe

moteur auxiliaire.

L'invention a donc pour objet, comme décrit ci-après, de remplacer les systèmes à servo-cylindre de l'art antérieur, décrits précédemment, par un système hydromécanique qui assure le même type de ou une meilleure redondance et une meilleure protection contre les pannes 20 en cas de divers types de défaillances mécaniques,

hydrauliques ou de signaux.

Le fait qu'une redondance du type décrit ci-dessus soit souhaitable à bord d'un aéronef, a été reconnu dans l'art antérieur, par exemple dans les 25 brevets des Etats-Unis d'Amérique N 3 368 351, N 3 496 836 et N 3 877 346 Cependant, les inventions décrites dans les brevets précités sont différentes de celle décrite plus en détail ci-après dans laquelle un système d'actionnement de gouvernail et de compensateurs 30 utilise des moteurs hydrauliques fonctionnant chacun dans son propre système hydraulique indépendant, deux moteurs étant constamment en action et le troisième étant en attente afin de constituer une redondance pour les deux autres moteurs Aucun des brevets précités 35 ne décrit un dispositif qui fait face et pallie au cas d'une défaillance d'un système hydraulique en faisant appel au moteur en attente afin de l'incorporer au système défaillant pour venir au secours du moteur en panne De plus, l'invention apporte également un agencement perfectionné permettant de faire face au cas o les deux premiers moteurs tombent en panne. 5 Lors d'une telle défaillance, le moteur d'attente peut être utilisé pour commander à la fois le mouvement de grande amplitude et le mouvement d'amortissement

décrits précédemment.

L'invention concerne un système hydromécanique 10 destiné à un groupe moteur dont un arbre de sortie est accouplé à une charge afin de l'entraîner Le système comprend une transmission mécanique qui est en prise

avec l'arbre de sortie et la charge.

Des premier, deuxième et troisième moteurs 15 à commande hydraulique indépendante sont prévus, les

premier et troisième moteurs étant accouplés respectivement à la transmission mécanique.

Un embrayage double comporte un arbre d'entrée accouplé de façon à être mené par le deuxième moteur. 20 L'embrayage double comporte des première et seconde sorties accouplées respectivement à la transmission mécanique. Un dispositif d'actionnement de l'embrayage est accouplé à l'embrayage double afin de le commander 25 pour permettre à ce dispositif d'actionnement d'accoupler

l'arbre d'entrée sur la première ou la seconde sortie.

Le dispositif d'actionnement de l'embrayage peut prendre une position de travail normalement neutre dans laquelle aucune des première et seconde sorties n'est accouplée 30 à l'arbre d'entrée.

Un mécanisme de détection de panne hydraulique est accouplé de façon commandée au deuxième moteur

et au dispositif d'actionnement de l'embrayage.

Le mécanisme de détection de panne hydrauli35 que réagit à une panne du système hydraulique affectant les premier et troisième moteurs à commande hydraulique en intervenant sur le dispositif d'actionnement de l'embrayage pour qu'il relie la sortie du second moteur à l'une des première et seconde sorties de l'embrayage double, suivant qu'il s'agit du premier moteur ou du 5 troisième moteur à commande hydraulique qui est en panne, afin que la charge soit toujours menée par au moins deux moteurs hydrauliques par l'intermédiaire de la transmission mécanique lorsque l'un des premier

et troisième moteurs hydrauliques tombe en panne.

L'invention a donc pour objet principal un système hydromécanique destiné à un groupe moteur, lequel système hydromécanique comporte trois moteurs hydrauliques fonctionnant chacun par son propre système hydraulique indépendant, deux des moteurs étant constam15 ment en action et le troisième moteur étant en redondance

pour les deux autres moteurs.

L'invention a pour autre objet un système hydromécanique à trois moteurs destiné à un groupe moteur d'entraînement, système dans lequel chaque moteur est 20 équipé d'un circuit hydraulique à commande indépendante, et le système hydromécanique réagit à une défaillance d'un circuit ou système hydraulique de façon que l'un des trois moteurs et un système hydraulique indépendant associé fonctionnent en secours des deux autres moteurs 25 dans le cas o l'un de ces autres moteurs, ou les -deux autres moteurs sont affectés par une panne du système hydraulique. Pour atteindre les objectifs précités, l'invention prévoit, dans sa forme préférée de réalisa30 tion, un système hydromécanique destiné à un groupe moteur d'entraînement comportant un arbre de sortie accouplé à une gouverne d'aéronef, par exemple une gouverne de direction ou gouvernail Le système comprend une transmission différentielle comportant des premier 35 et second éléments accouplés par un troisième élément

à l'arbre de sortie du groupe moteur et à la gouverne.

Le premier élément de la transmission différentielle est une roue planétaire, le deuxième élément une couronne dentée tandis que le troisième élément est un groupe de pignons satellites interposés et coopérant entre la roue planétaire et la couronne dentée Des premier, 5 deuxième et troisième moteurs hydrauliques à cylindrée variable sont équipés chacun d'un système ou circuit hydraulique associé indépendant, pouvant être commandé et commandant le moteur correspondant Chacun des systèmes hydrauliques indépendants comprend, respectivement, 10 un premier dispositif de commande de moteur hydraulique,

un deuxième dispositif de commande de moteur hydraulique et un troisième dispositif de commande de moteur hydraulique Chacun des premier, deuxième et troisième dispositifs de commande de moteur hydraulique est conçu pour 15 pouvoir être télécommandé électriquement et indépendamment.

Les premier et deuxième dispositifs de commande de moteur hydraulique sont accouplés à un tringlage mécanique qui, de plus, peut être télécommandé et qui 20 réagit à l'état de fonctionnement du circuit hydraulique indépendant associé au troisième moteur hydraulique

à cylindrée variable.

Les premier et troisième moteurs hydrauliques

comportent des sorties accouplées respectivement à 25 la roue planétaire et à la couronne dentée de la transmission différentielle.

Il est prévu un embrayage double comportant un arbre d'entrée accouplé de façon à être mené par une sortie du deuxième moteur hydraulique, l'embrayage 30 portant des première et seconde sorties qui sont accouplées respectivement à la roue planétaire et à la couronne dentée de la transmission différentielle.

Un dispositif d'actionnement de l'embrayage est relié par un accouplement de commande à l'embrayage double afin que ce dispositif d'actionnement de l'embrayage puisse accoupler l'arbre d'entrée à la première ou

à la seconde sortie de l'embrayage double.

Le dispositif d'actionnement de l'embrayage est normalement dans un état de travail neutre dans lequel aucune des première et seconde sorties de l'embrayage double n'est accouplée à l'arbre d'entrée.

Une caractéristique importante de l'invention réside dans la présence d'un mécanisme de détection de panne hydraulique qui est relié par un accouplement de commande au système hydraulique indépendant associé

au deuxième moteur hydraulique et au dispositif d'action10 nement de l'embrayage.

Le mécanisme de détection de panne hydraulique réagit à une panne du circuit hydraulique des systèmes hydrauliques indépendants des premier et troisième moteurs hydrauliques, le mécanisme de détection agissant 15 alors sur le dispositif d'actionnement de l'embrayage pour qu'il relie la sortie du second moteur hydraulique à l'une des première et seconde sorties de l'embrayage, suivant que le premier ou le troisième circuit hydraulique est tombé en panne; ainsi, la charge est toujours 20 menée par au moins deux moteurs hydrauliques, par l'intermédiaire de la transmission différentielle, lorque l'un des circuits hydrauliques, associé au premier

ou au troisième moteur hydraulique, tombe en panne.

Une autre caractéristique importante de 25 l'invention réside dans le fait que le système hydromécanique venant d'être décrit est équipé de premier et second dispositifs de freinage, lesquels freins peuvent être reliés de façon amovible et commandés respectivement, à la roue planétaire et à la couronne 30 dentée de la transmission différentielle.

Le premier frein est accouplé, en réponse, au système hydraulique indépendant associé au premier

moteur hydraulique.

Le premier frein est simultanément accouplé 35 fonctionnellement au système hydraulique indépendant associé au deuxième -moteur hydraulique et au dispositif

d'actionnement de l'embrayage.

Le second frein est accouplé et réagit séparément, au système hydraulique indépendant associé au troisième moteur hydraulique et au système hydraulique indépendant associé au deuxième moteur hydraulique. 5 L'agencement venant d'être décrit est réalisé de façon qu'une panne hydraulique apparaissant dans les systèmes hydrauliques associés aux premier et troisième moteurs ait pour résultat l'actionnement simultané du second frein et du dispositif d'actionnement de l'embrayage 10 pour provoquer l'accouplement du premier élément de l'embrayage double sur l'arbre d'entrée de l'embrayage 5 ce qui a pour résultat que le deuxième moteur hydraulique

entraîne le gouvernail par l'intermédiaire de l'ensemble à roue planétaire et satellites de la transmission 15 différentielle.

L'invention sera décrite plus en détail

en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique représente schématiquement le système hydromécanique selon l'inven20 tion, destiné à être utilisé avec un groupe moteur On se référera à présent à la figure unique qui représente une forme préférée de réalisation de l'invention On décrira tout d'abord la disposition générale et la coopération des éléments représentés, 25 puis on procédera à une description des divers modes

opératoires du système.

La figure unique représente donc un système hydromécanique 10 destiné à un groupe moteur d'entraînement 11 qui comporte un arbre 12 de sortie accouplé, 30 comme représenté, à une gouverne d'aéronef, par exemple un gouvernail 13, afin de l'entraîner Le groupe moteur 11 d'entraînement tel que représenté comporte un arbre secondaire 14 de sortie qui est relié, comme représenté, au gouvernail 13 L'arbre secondaire 14 de sortie reçoit 35 de la force de roues dentées 18 et 19 L'application de force à la roue dentée 18 sera décrite plus en détail

ci-après Aux fins de la description qui suit de l'invention, il suffit d'indiquer qu'il existe un trajet de

charge principal vers le gouvernail 13, passant par les roues dentées 16, 17 et l'arbre 12 Cet agencement à deux voies de puissance, venant d'être décrit, est

expliqué en détail dans le brevet des Etats-Unis d'Améri5 qua N 4 256 277.

Le système comprend une transmission mécanique se présentant sous la forme d'un différentiel cumulateur 21 représenté dans un cadre en traits pointillés.

La transmission différentielle 21 comprend des premier 10 et deuxième éléments accouplés par un troisième élément et le train d'engrenage 16, 17 à l'arbre 12 de sortie du groupe moteur d'entraînement, lequel arbre 12 de sortie est relié, comme indiqué précédemment, au gouvernail 13 Le premier élément cité ci-dessus de la trans15 mission différentielle se présente sous la forme d'un ensemble 22 à roues planétaires, tandis que le deuxième élément cite ci-dessus se présente sous la forme d'un ensemble 23 à couronnes dentées, alors que le troisième élément se présente sous la forme d'un ensemble 24 20 à pignons satellites La transmission différentielle 21 est un agencement cumulateur classique dans lequel l'ensemble 24 à satellites est interposé entre l'ensemble 22 à roues planétaires et l'ensemble 23 à couronnes

dentées avec lesquels il coopère.

Des premier, deuxième et troisième moteurs hydrauliques 30, 60 et 90 à cylindrée variable sont représentés à gauche du centre de la figure Le fonctionnement et la construction détaillés de ce type de moteur sont donnés dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 30 N 4 210 066 ou dans la demande de brevet des EtatsUnis d'Amérique N 06/361 995 déposée le 25 mars 1982 et intitulée "Hydromechanical Power Unit" Les moteurs hydrauliques 30, 60 et 90 sont équipés chacun, respectivement, d'un système ou circuit hydraulique indépendant, 35 associé 31, 61 et 91, pouvant être commandé et destiné à la commande du moteur correspondant Les circuits hydrauliques indépendants 31, 61 et 91 comprennent respectivement un premier dispositif 32 de commande de moteur hydraulique, un deuxième dispositif 62 de commande de moteur hydraulique et un troisième dispositif 92 de commande de moteur hydraulique Ces dispositifs 5 de commande de moteur hydraulique sont représentés dans des cadres en traits pointillés Chacun des premier, deuxième et troisième dispositifs 32, 62 et 92 de commande de moteur hydraulique est conçu pour être télécommandé électriquement et indépendamment Les connexions électri10 ques ne sont pas représentées, de même que le mode

exact de la télécommande n'est pas décrit, car le fonctionnement de ce type de commande de moteur est classique.

Il semble suffisant d'indiquer, à ce stade, que les dispositifs 32 et 62 de commande de moteur hydraulique 15 sont identiques Le premier dispositif 32 comprend une électrovanne 39, une vanne 41 de commande de moteur et une servo-vanne électrohydraulique 42, une vanne 43 de distribution et un piston 44 de commande de plateau oscillant Le circuit hydraulique indépendant pilotable 20 31 comprend une source de fluide hydraulique 33 sous pression reliée par un conduit 34 d'alimentation et par l'intermédiaire d'une électrovanne 36 d'isolement et d'une vanne d'arrêt 37, ainsi que d'un conduit de branchement 38, au premier dispositif 32 de commande 25 de moteur hydraulique afin de l'alimenter en fluide sous pression Le deuxième dispositif 62 de commande de moteur hydraulique est relié d'une manière similaire à celle venant d'être décrite à une source de fluide hydraulique 63 par l'intermédiaire d'un conduit 64 30 d'alimentation, d'une vanne d'arrêt 67 et d'un conduit

de branchement 68 Le troisième dispositif 92 de moteur hydraulique comporte une servo-vanne électrohydraulique (EHSV 3) et un piston 99 de commande de plateau oscillant.

Le troisième dispositif 92 reçoit du fluide sous pression 35 d'une source de fluide hydraulique 93 par l'intermédiaire d'un conduit 94 d'alimentation, d'une vanne d'arrêt 97 et d'un conduit de branchement 98 Les détails de réalisation et les caractéristiques particulières de fonctionnement des divers éléments de commande de moteur venant d'être cités sont décrits dans le brevet N 4 210 066 précité ou dans la demande N 06/361 995 précitée. Le premier moteur hydraulique 30 à cylindrée variable reçoit du fluide sous pression du conduit 38 de branchement Ce premier moteur hydraulique 30 est équipé d'un conduit 47 de retour Il est représenté comme étant équipé d'un plateau oscillant W relié mécaniquement au piston 44 du premier dispositif 32 de commande de moteur hydraulique Un transducteur 46 de position du plateau oscillant est représenté schématiquement comme étant relié au plateau oscillant afin de produire 15 un signal électrique représentatif de la position de ce plateau Ce signal électrique et son utilité particulière en ce qui concerne le fonctionnement du système ne seront pas décrits davantage, car ils n'entrent pas dans le cadre de l'invention Il convient de noter que 20 chacun des moteurs hydrauliques 30, 60 et 90 à cylindrée variable est équipé, comme montré schématiquement, d'un transducteur de position du plateau oscillant Le premier moteur hydraulique 30 à cylindrée variable comporte un arbre 48 de sortie qui est accouplé, par I'intermédiai25 re de roues dentées 49, 51 et d'un arbre concentrique 52 à l'ensemble 22 à roues planétaires de la transmission

différentielle 21.

Le deuxième moteur hydraulique 60 à cylindrée variable comporte une sortie 102 reliée directement 30 à un arbre d'entrée 101 d'un embrayage double 100 qui

sera décrit plus en détail ci-après.

Le troisième moteur hydraulique 90 à cylindrée variable comporte un arbre 95 de sortie relié par une roue dentée 96, un ensemble 108 à roues dentées, un 35 ensemble 109 à arbres concentriques et un ensemble 111 c roues dentées, à l'ensemble 23 à couronnes dentées de

la transmission différentielle 21.

L'embrayage double 100, représenté dans un cadre en traits pointillés, comporte, comme indiqué précédemment, un arbre d'entrée 101 qui est accouplé de façon à être mené par l'arbre 102 de sortie du deuxième moteur hydraulique 60 à cylindrée variable L'embrayage double 100 comporte des première et seconde sorties 103 et 104 qui sont accouplées respectivement à la roue planétaire 22 de la transmission différentielle par l'intermédiaire d'une roue dentée 106, de l'ensemble 10 à roues dentées 51 et d'un ensemble 52 à arbres concentriques, et à la couronne dentée 23 de la transmission différentielle 21 par l'intermédiaire d'une roue dentée 107, de l'ensemble 108 à roues dentées, de l'ensemble 109 à arbres concentriques et de l'ensemble 111 à roues 15 dentées L'embrayage double 100 est équipé d'un levier d'actionnement monté de façon à pouvoir être manoeuvré

comme représenté.

Un dispositif 115 d'actionnement de l'embrayage est relié par un accouplement de commande et par l'inter20 médiaire d'un levier 105 d'actionnement à l'embrayage double 100 L'agencement venant d'être décrit permet au dispositif 115 d'actionnement de l'embrayage d'accoupler l'arbre d'entrée 101 de l'embrayage double 100 avec la première sortie 103 ou la seconde sortie 104 25 de cet embrayage 100 La dynamique du fonctionnement

du dispositif 115 d'actionnement de l'embrayage sera décrite plus complètement ci-après A ce stade de la description, il suffit d'indiquer que le dispositif 115 d'actionnement de l'embrayage est dans une position 30 de travail normalement neutre, telle que représentée

sur la figure, dans laquelle aucune des première et seconde sorties 103 et 104 de l'embrayage double 100

n'est accouplée à l'arbre d'entrée 101.

Une caractéristique importante de l'invention, 35 telle qu'indiquée précédemment, réside dans la présence d'un mécanisme 120 de détection de panne hydraulique, représenté dans un cadre en traits pointillés Ce mécanisme 120 de détection est relié par un accouplement de commande au système hydraulique indépendant 61 associé au deuxième moteur hydraulique 60 à cylindrée variable et au dispositif 115 d'actionnement de l'embrayage par

l'intermédiaire de conduits 38 a et 98 b, 98 c.

Le mécanisme 120 de détection de panne hydraulique réagit à une défaillance du circuit hydraulique des premier et troisième systèmes hydrauliques indépendants 31 et 91, associés aux moteurs hydrauliques, de façon à agir sur le dispositif 115 d'actionnement de 10 l'embrayage pour qu'il relie l'arbre 102 de sortie du second moteur hydraulique, à l'une des première et seconde sorties 103 et 104 de l'embrayage double 100, la sortie étant déterminée selon que le premier ou le troisième système hydraulique 31 ou 91 est tombé en panne Comme 15 décrit plus en détail ciaprès, on peut noter que cet agencement permet au gouvernail 13 d'être toujours commandé par au moins deux moteurs hydrauliques, par l'intermédiaire de la transmission différentielle 21, lorsque l'un des systèmes hydrauliques 31 et 91 associés au 20 premier et troisième moteurs hydrauliques 30, 90, tombe

en panne.

Le dispositif 115 d'actionnement de l'embrayage est constitué d'un corps 116 et de pistons 117, 118 et 119 disposés comme représenté sur le dessin La 25 coopération dynamique des pistons 117, 118, et 119 par

rapport au levier 105 d'actionnement de l'embrayage double 100 ressortira de façon évidente à la lecture de la description du fonctionnement du système, donnée

ci-après.

Le mécanisme 120 de détection de panne hydraulique, comme représenté, comprend un corps 121 et des pistons 122, 123 qui, comme représenté, coopèrent avec un tringlage pivotant 124 qui est relié à un piston 126 commandant l'écoulement d'un fluide hydraulique 35 entre des branches 68 a et 68 b d'un conduit.

Comme indiqué précédemment, une autre caractéristique intéressante de l'invention réside dans le fait que le système hydromécanique 10 comporte des premier et second dispositifs de freinage 130 et 140 représentés dans des cadres en traits pointillés Le premier dispositif de freinage 130 comprend, comme représenté, un corps 5 131 et des pistons 132, 133 qui coopèrent avec un levier

134 de desserrage d'un premier frein 135 Ce frein 135 est du type à desserrage hydraulique et serrage mécanique.

Le frein 135 est un frein classique Le second dispositif 140 de freinage comprend 10 un corps 141 et des pistons 142, 143 qui coopèrent avec un levier 144 de desserrage d'un second frein 145 Ce dernier est identique au premier frein 135 tel que décrit ci-dessus Le premier frein 135 est relié, de façon amovible et commandée, à l'ensemble 22 à roues planétaires 15 de la transmission différentielle 21 par l'intermédiaire

de l'ensemble 52 à arbres concentriques.

Le second frein 145 est relié, de façon que son desserrage puisse être commandé,à l'ensemble 23 à couronnes dentées par l'intermédiaire de l'ensemble 20 109 à arbres concentriques et de l'ensemble 111 à roues dentées La dynamique du fonctionnement des premier et second dispositifs de freinage 130 et 140 sera décrite

plus en détail ci-après A ce stade de la description, il convient de noter que le premier dispositif 130 de 25 freinage réagit au système hydraulique indépendant 31

associé au premier moteur 30 par l'intermédiaire d'un conduit de branchement 38 b Le premier dispositif de freinage 130 est en même temps, accouplé fonctionnellement au système hydraulique indépendant 61 associé au second 30 moteur hydraulique 60 et au dispositif 115 d'actionnement

de l'embrayage par l'intermédiaire de conduits de branchements respectifs 68 c, 68 d et 68 e.

Le second dispositif 140 de freinage est accouplé séparément au système hydraulique indépendant 35 associé au troisième moteur hydraulique 90, de façon à réagir à ce système, par l'intermédiaire d'un conduit de branchement 98 d, et au système hydraulique indépendant 61 associé au moteur hydraulique 60 par l'intermédiaire

d'un conduit de branchement 68 f.

La coopération des différents éléments de l'agencement décrit ci-dessus ressortira de façon évidente

à la lecture de la description, donnée ci-après, du

fonctionnement du système Cet agencement est réalisé et assemblé de manière qu'une panne hydraulique apparaissant dans les circuits hydrauliques indépendants 31, 91, associés auxpremier et troisième moteurs hydrauliques 10 30, 90 ait pour résultat un actionnement simultané du second frein 145 et du dispositif 115 d'actionnement de l'embrayage afin que le premier élément 103 de l'embrayage double 100 soit accouplé à l'arbre d'entrée 101 de cet embrayage 100, ce qui a pour résultat l'en15 traînement du gouvernail 13 par le deuxième moteur hydraulique 60, par l'intermédiaire de la roue dentée 106, de l'ensemble à roues dentées 51, de l'ensemble 52 à arbres concentriques, de l'ensemble 22 à roues planétaires

et de l'ensemble 24 à satellites, de la roue dentée 20 16, de la roue dentée 17 et de l'arbre 12 relié au gouvernail 13.

La description qui suit porte principalement sur le fonctionnement du système hydromécanique 10 lors

de divers modes de pannes du circuit hydraulique.

Lorsque le système fonctionne normalement, le gouvernail 13 est désolidarisé du système hydraulique 31 et est commandé manuellement par l'intermédiaire d'un tringlage mécanique 35 partant des pédales du pilote (non représentées) et la fonction d'amortissement du 30 lacet est désolidarisée du système hydraulique 91 et est assurée par un signal électrique d'entrée appliqué à la servo-valve électrohydraulique EHSV 3 Ces deux

signaux sont additionnés mécaniquement dans la transmission différentielle 21.

Lors d'une panne du circuit hydraulique du système 31, il se produit l'opération suivante La pression exercée sur le piston 119 d'actionnement de l'embrayage et sur le piston 71 de va-et-vient est relâchée, ce qui a pour effet de déplacer un piston 69 commandant la vanne d'arrêt afin que cette dernière ferme le circuit hydraulique 61 partant du frein 145 de l'amortisseur 5 de lacet, par l'intermédiaire d'un piston 143Simultanément, le piston 122 libère le piston 126 qui se comporte comme une vanne d'obturation, permettant à la pression d'alimentation de pénétrer dans le système 62 de distribution du moteur hydraulique 60 La pression est également 10 appliquée au piston 133 et au piston 118, de sorte que le frein est maintenu relâché sur la roue planétaire 22, tandis que la pression provenant du système hydraulique 91, qui est maintenue sur le piston 117, agit sur le piston 119 pour qu'une plaque d'entrée en prise d'un 15 embrayage (non référencée) provoque l'entrée en prise de la sortie 102 du moteur hydraulique 60 avec la roue dentée 106 de sortie qui est reliée, comme indiqué précédemment, à la roue planétaire 22 de la transmission différentielle 21 Le système hydraulique 61 est alors 20 branché de façon à assumer la commande du gouvernail à la place du système hydraulique 31 et du moteur hydraulique 30 Le système qui intervient alors présente toutes les caractéristiques qui seraient présentes en l'absence d'une défaillance du système hydraulique 31, c'est25 à-dire la transmission d'ordres mécaniques, par l'intermédiaire du tringlage 35 actionné par le pilote, à une servo-valve manuelle 41, ou la transmission d'ordres électriques par l'intermédiaire d'une servo- valve électrohydraulique 42 Une réaction porte sur ce même tringlage 30 mécanique et est assurée par un élément Z de réaction

relié à la roue planétaire 22 par l'intermédiaire d'une vis 40, d'un arbre 45, des roues dentées 50, 53, de l'ensemble 52 à arbres concentriques, et cette réaction agit constamment sur le système hydraulique 31 ou sur 35 le système hydraulique 61.

Si l'on suppose à présent que le fonctionnement est de nouveau normal et qu'une panne affecte le système hydraulique 91, la suite d'operationris suivante se produit: la pression étant él'minée du circuit hydraulique 91, le piston 117 relâche la force queil exerce sur le levier 105 d'actionnement de l'embrayage, en même temps que le piston 123 relâche sa force, ce qui permet au piston 126 du mécanisme 120 de détection de panne d'admettre la pression dans la servo-valve électrohydraulique EHSV 2 et dans la vanne de commande manuelle MV 2 La pression est également relâchée du piston 142, io mais elle est appliquée par le piston 143 qui maintient desserré le frein de l'amortisseur de lacet Les pistons 112 et 113 sont relâchés, ce qui libère le point de fixation du tringlage mécanique 114 qui est ainsi soustrait à la manoeuvre par le moteur hydraulique 60 (le moteur 15 60 ne doit à présent travailler que sous la commande de signaux électriques d'entrée) Le piston 119, qui est alimenté par le circuit hydraulique 31, applique une force suffisante pour mettre en prise la seconde sortie 104 de l'embrayage qui relie la sortie 102 du 20 moteur 60 par l'intermédiaire des roues dentées 107, 108, de l'arbre concentrique 109, à la roue dentée 111, cette dernière appliquant alors un couple à la couronne dentée 23 de la transmission différentielle 21 Le système hydromécanique est à présent de nouveau totalement fonc25 tionnel, le moteur 60 assumant la fonction d'amortissement

du lacet et le moteur 30 assumant sa fonction normale de commande du gouvernail.

Une autre possibilité de panne réside dans la défaillance simultanée du système hydraulique 91 30 et du système hydraulique 31 ou bien, comme cela peut

se produire, dans la défaillance d'un système, puis de l'autre Cependant, pour faciliter la description du fonctionnement, on suppose que les deux systèmes

tombent en panne simultanément.

La défaillance du système hydraulique 31 et du système hydraulique 91 a pour résultat un relâchement des pistons 122, 123, 132, 117, 119, 71, 142, 112 et 113 Le relâchement du piston 71 provoque l'obturation du conduit de branchement 68 f par le piston 69 et empêche la pression d'atteindre le piston 143, par conséquent, le second frein 145 ou frein d'amortissement de lacet, ainsi qu'il peut être appelé, entre en jeu et bloque la couronne dentée 23 de la transmission différentielle 21 à cumulation, par l'intermédiaire de l'arbre concentrique 109 et de la roue dentée 111 Le relâchement des pistons 112 et 113 libère la commande manuelle par l'intermédiaire 10 des tringlages mécaniques 35 et 114 vers le dispositif 62 de commande du moteur 60, ce qui élimine toute utilisation de la commande manuelle d'entrée Le relâchement des pistons 122 et 123 permet au piston 126 de se déplacer pour ouvrir le passage entre les conduits de branchement 15 68 a et 68 b, appliquant ainsi la pression à la vanne EHSV 2 et à la vanne MV 2 de commande manuelle, ainsi qu'au piston 133 et au piston 118 Le piston 133 maintient libéré le frein du mode de gouverne de direction, ce frein agissant sur l'entrée vers la roue planétaire 20 22 de la transmission différentielle, tandis que le piston 118 applique une force suffisante pour faire entrer en prise l'embrayage entre le moteur 60, la sortie 102 par l'intermédiaire de l'arbre 101, la première sortie 103 de l'embrayage, la roue dentée 106, la roue 25 dentée 51, l'arbre concentrique 52 et la roue planétaire

22 de la transmission différentielle 21.

A ce moment, un seul moteur attaque la roue planétaire de la transmission différentielle 21, la couronne dentée étant bloquée La commande de ce moteur 30 unique s'effectue électriquement; ce moteur peut à présent assumer à la fois la fonction de commande du gouvernail et, en plus, la fonction d'amortisseur du

lacet, car il est commandé électriquement depuis le système de pilotage automatique de l'aéronef ou depuis 35 un ordinateur (non représenté).

On peut également présumer qu'il existe un risque de panne simultanée des trois systèmes hydrauliques.

Dans ce cas, le frein 135 du gouvernail et le frein 145 d'amortissement du lacet sont tous les deux libérés vers une position de blocage afin que le système défaillant soit immobilisé dans une position fixe.

Deux trajets de transmission de charge sont établis entre la couronne dentée de sortie de tout moteur hydraulique individuel et le différentiel, la charge étant transmise, à travers le différentiel, vers les deux arbres de sortie 12 et 14 La défaillance du circuit 10 hydraulique de l'un quelconque des trois systèmes peut

être déterminée par une indication de pression que l'on trouve normalement sur les équipements d'un aéronef.

La panne principale à détecter se manifeste par une impossibilité à manoeuvrer l'un quelconque des systèmes. 15 Ceci est très facile à déterminer; si l'on arrête le système hydraulique 61 et que l'on met en marche le système hydraulique 31 pour le gouvernail et le système hydraulique 91 pour l'amortisseur de lacet et que l'ensemble du système fonctionne correctement, on sait que ces 20 deux circuits travaillent convenablement Si l'on met ensuite en marche le circuit hydraulique 61 et que l'on arrête le circuit hydraulique 31, on pleut déterminer si le circuit hydraulique 61 a amorcé la fonction de commande du gouvernail et qu'il commande le gouvernail Z 5 13 Inversement-, si on laisse en marche le circuit hydraulique 31 et que l'on arrête le circuit hydraulique 91, on peut déterminer si le circuit hydraulique 61 commande convenablement l'amortisseur de lacet Ces simples vérifications doivent permettre de procéder à un essai automa30 tique du système qui exige une détermination automatique

de toute défaillance présente dans le système comprenant, en général, des arbres rompus ou des moteurs bloqués.

On peut déterminer si les freins fonctionnent en supprimant la pression des deux circuits hydrauliques 61 et 35 91 et en commandant le circuit hydraulique 31, ce qui détermine si le frein de l'amortisseur de lacet fonctionne et, inversement, en supprimant la pression des circuits

hydrauliques 6 i et 31, on détermine si le frein de gouvernail fonctionne.

Ce système permet d'améliorer notablement le dépannage par rapport au système hydraulique classique d'amortissement de lacet; de plus, il présente une capacité de sécurité/fonctionnement très améliorée, car l'un quelconque des trois moteurs peut, en fait, commander à la fois le gouvernail et l'amortissement de lacet en mode électro-hydraulique Ce type de fonctionnement 10 peut aider notablement le pilote, car il dispose d'un ordinateur lui permettant de détecter des pannes puis d'intervenir pour leur faire face Le système à servocylindre hydraulique normal ne peut fonctionner totalement en dehors du mode d'amortissement de lacet, car il s'agit l 5 d'un dispositif dont les ordres sont limités Cependant, le système peut être réalisé afin de produire des signaux

complets de commande de gouvernail et d'amortissement de lacet, en dehors de l'un quelconque des trois moteurs.

Il va de soi que de nombreuses modifications 20 peuvent être apportées au système décrit et représenté

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1 Système hydromécanique destiné à un groupe moteur d'entraînement ( 11) portant un arbre de sortie ( 12) accouplé à une charge (i 3) afin de l'entraîner, le système étant caractérisé en ce qu'il comporte une transmission mécanique ( 21) reliée en prise à l'arbre de sortie et à la charge, des premier, deuxième et troisième moteurs hydrauliques ( 30, 60, 90) commandés indépendamment, les premier et troisième moteurs hydrauliques étant 10 accouplés respectivement à la transmission mécanique, un embrayage ( 100) qui comporte un arbre ( 101) de sortie accouplé au deuxième moteur hydraulique afin d'être entraîné par ce dernier, l'embrayage comportant des première et seconde sorties ( 103, 104) accouplées à 15 la transmission mécanique, un dispositif ( 115) d'actionnement de l'embrayage étant relié par un accouplement de commande à l'embrayage afin d'accoupler ledit arbre d'entrée à l'une des première et seconde sorties, le dispositif d'actionnement de l'embrayage étant normalement 20 dans une position neutre de travail dans laquelle aucune des première et seconde sorties n'est accouplée à l'arbre d'entrée, le système comportant également un dispositif ( 120) de détection de panne hydraulique relié par un accouplement de commande au deuxième moteur hydraulique 25 et au dispositif d'actionnement de l'embrayage, ce dispositif de détection de pannes hydrauliques réagissant à une panne du système hydraulique des premier et troisième moteurs hydrauliques de façon à agir sur le dispositif d'actionnement de l'embrayage pour relier la sortie 30 du second moteur hydraulique à l'une des première et seconde sorties de l'embrayage, cette sortie étant déterminée suivant que le premier ou le troisième moteur hydraulique est tombé en panne, ce qui a pour effet que la charge est toujours menée par au moins deux moteurs 35 hydrauliques, par l'intermédiaire de la transmission mécanique, lorsque le premier ou le troisième moteur

hydraulique tombe en panne.

2 Système hydromécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission mécanique

est du type différentiel comportant des premier et deuxième éléments ( 22, 23) accouplés par un troisième élément 5 ( 24) à l'arbre de sortie du groupe moteur d'entraînement.

3 Système hydromécanique destiné à un groupe moteur d'entraînement ( 11) comportant un arbre de sortie ( 12) accouplé à une charge ( 13) afin de l'entraîner, ledit système étant caractérisé en ce qu'il comporte 10 un différentiel ( 21) comprenant des premier et deuxième éléments ( 22, 23) accouplés par un troisième élément ( 24) à l'arbre de sortie et à la charge, des premier, deuxième et troisième moteurs hydrauliques ( 30, 60, 90) commandés chacun par un système hydraulique associé indépendant et pilotable ( 31, 61, 91), les premier et troisième moteurs hydrauliques comportant des sorties accouplées respectivement aux premier et deuxième éléments du différentiel, un embrayage ( 100) comportant un arbre d'entrée ( 101) qui est accouplé à une sortie du deuxième moteur 20 hydraulique afin d'être mené par cette sortie, ledit embrayage comportant des première et seconde sorties ( 103, 104) accouplées respectivement auxpremier et deuxième éléments du différentiel, un dispositif ( 115) d'actionnement de l'embrayage étant relié, par un accouplement 25 de commande, à l'embrayage afin d'accoupler ledit arbre d'entrée à l'une des première et seconde sorties, ledit dispositif d'actionnement de l'embrayage occupant normalement une position neutre de travail dans laquelle aucune des première et deuxième sorties n'est accouplée à l'arbre 30 d'entrée, un dispositif ( 120) de détection de panne hydraulique étant relié, par un accouplement de commande, au système hydraulique indépendant associé au deuxième moteur hydraulique et au dispositif d'actionnement de l'embrayage, ce dispositif de détection de panne hydrauli35 que réagissant à une panne du circuit hydraulique des systèmes hydrauliques indépendants des premier et troisième moteurs, de façon à agir sur le dispositif d'actionnement de l'embrayage pour relier la sortie du deuxième moteur hydraulique à l'une des première et seconde sorties de l'embrayage, cette sortie dépendant du fait que le premier ou le troisième système hydraulique tombe en 5 panne, de sorte que la charge est toujours menée par au moins deux moteurs hydrauliques, par l'intermédiaire du différentiel, lorsque l'un des systèmes hydrauliques des premier et troisième moteurs hydrauliques tombe

en panne.

4 Système hydromécanique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second dispositifs de freinage ( 130, 140) pouvant être reliés de façon commandée et amovible aux premier et deuxième éléments du différentiel, le premier disposi15 tif de freinage étant accouplé, sur commande, au système hydraulique indépendant associé au premier moteur hydraulique, et le premier dispositif de freinage étant accouplé fonctionnellement et simultanément au système hydraulique indépendant associé au deuxième moteur hydraulique et 20 au dispositif d'actionnement de l'embrayage, le second dispositif de freinage étant accouplé, sous commande, séparément au système hydraulique indépendant associé au troisième moteur hydraulique et au système hydraulique indépendant associé au deuxième moteur hydraulique,

25 de sorte qu'une panne hydraulique apparaissant dans les systèmes hydrauliques associés aux premier et troisième moteurs a pour résultat l'actionnement simultané du second dispositif de freinage et du dispositif d'actionnement de l'embrayage afin que le nremier élément de l'embrayage soit accouplé à l'arbre 30 d'entrée de l'embrayage pour que le deuxième moteur hydraulique entraine la charge par l'intermédiaire des

premier et troisième éléments du différentiel.

Système hydromécanique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les premier, deuxième 35 et troisième moteurs sont des moteurs à cylindrée variable.

6 Système hydromécanique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier élément du différentiel est une roue planétaire ( 22), le deuxième élément une couronne dentée ( 23) et le troisième élément 5 un ensemble de satellites ( 24) interposés et coopérant entre la roue planétaire et la couronne dentée.

7 Système hydromécanique selon la revendication 6, caractérisé en ce que les systèmes hydrauliques indépendants comprennent respectivement un premier dispo10 sitif ( 32) de commande de moteur hydraulique, un deuxième dispositif ( 62) de commande de moteur hydraulique et

un troisième dispositif ( 92) de commande de moteur hydraulique, chacun des premier, deuxième et troisième dispositifs de commande pouvant être télécommandé électriquement 15 et indépendamment.

8 Système hydrcmécanique selon la revendication 7, caractérisé en ce que les premier et deuxième dispositifs de commande de moteur hydraulique sont accouplés à des moyens mécaniques qui peuvent être égale20 ment télécommandés et qui réagissent suivant la condition de fonctionnement du système hydraulique indépendant associé au troisième moteur hydraulique à cylindrée variable. 9 Système hydromécanique selon la revendica25 tion 8, caractérisé en ce qu'un dispositif (Z) de réaction est accouplé sur commande au premier élément du différentiel et auxdits moyens mécaniques pour établir une réaction mécanique à la sortie du premier moteur à cylindrée variable. 10 Système hydromécanique selon la revendication 9, caractérisé en ce que la charge est une gouverne

de vol d'un aéronef.

11 Système hydromécanique selon la revendication 10, caractérisé en ce que la gouverne est un gouver35 nail ( 13).

12 Système hydromécanique selon la revendication 11, caractérisé en ce que le premier moteur à cvlindréevarialle lorsqu'il est actionné, applique au gouvernail une force provoquant un mouvement de grande amplitude de ce gouvernail, et en ce que le troisième moteur à cylindrée variable, lorsqu'il est actionné, applique au gouvernail une force provoquant un mouvement d'amortissement du

lacet du gouvernail.

13 Système hydromécanique selon la revendication 12, caractérisé en ce que le deuxième moteur à cylindrée variable applique au gouvernail une force 10 provoquant à la fois un mouvement de grande amplitude et un mouvement d'amortissement de lacet du gouvernail lorsqu'apparait une panne affectant les systèmes hdyrauliques associés aux premier et troisième moteurs à cylindrée variable. 14 Système hydromécanique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les premier, deuxième

et troisième moteurs sont des moteurs à cylindrée variable.

Système hydromécanique selon la revendication 14, caractérisé en ce que le premier élément du 20 différentiel est une roue planétaire ( 22), le deuxième élément une couronne dentée ( 23) et le troisième élément un ensemble ( 24) de satellites interposé et coopérant

entre la roue planétaire et la couronne dentée.

16 Système hydromécanique selon la revendica25 tion 15, caractérisé en ce que les premier et second dispositifs de freinage sont du type à serrage mécanique

et desserrage hydraulique.

17 Système hydromécanique selon la revendication 16, caractérisé en ce que les systèmes hydrauliques 30 indépendants comprennent respectivement un premier dispositif ( 32) de commande de moteur hydraulique, un deuxième dispositif ( 62) de commande de moteur hydraulique et un troisième dispositif ( 92) de commande de moteur hydraulique, chacun des premier, deuxième et troisième dispositifs 35 de commande pouvant être télécommandé électriquement

et indépendamment.

18 Système hydromécanique selon la revendication 17, caractérisé en ce que les premier et deuxième dispositifs de commande de moteur hydraulique sont accouplés à des moyens mécaniques qui peuvent en outre être télécommandés et qui réagissent suivant la condition de fonctionnement du système hydraulique indépendant 5 associé au troisième moteur hydraulique à cylindrée variable. 19 Système hydromécanique selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'une réaction (Z) est accouplée sur commande au premier élément du différentiel 10 et aux moyens mécaniques afin de réaliser une réaction

mécanique partant de la sortie du premier moteur à cylindrée variable.

Système hydromécanique selon la revendication 19, caractérisé en ce que la charge est une gouverne 15 de vol d'aéronef.

21 Système hydromécanique selon la revendication 20, caractérisé en ce que la gouverne est un gouvernail ( 13).

22 Système hydromécanique selon la revendica20 tion 21, caractérisé en ce que le premier moteur à cylindrée variable, lorsqu'il est actionné, applique au gouvernail une force provoquant un mouvement de grande amplitude

de ce gouvernail et en ce que le troisième moteur à cylindrée variable, lorsqu'il est actionné, applique 25 au gouvernail une force provoquant un mouvement d'amortissement du lacet du gouvernail.

23 Système hydromécanique selon la revendication 22, caractérisé en ce que le deuxième moteur à cylindrée variable applique au gouvernail une force 30 provoquant un mouvement de grande amplitude et un mouvement d'amortissement de lacet du gouvernail lorsqu'une panne du circuit hydraulique affecte les systèmes hydrauliques associés aux premier et troisième moteurs à cylindrée variable.

24 Système d'actionnement à moteurs multiples destiné à un groupe moteur d'entraînement ( 11), caractérisé en ce qu'il comporte trois moteurs ( 30, 60, 90) à commande hydraulique indépendante, conçus pour être accouplés à la sortie ( 12) d'un groupe moteur d'entraînement, deux desdits moteurs étant normalement actifs constamment et le troisième moteur étant présent en 5 tant que moteur de secours pour établir une redondance pour les deux moteurs normalement actifs, un dispositif ( 120) de détection de pannes hydrauliques étant relié par un accouplement de commande aux trois moteurs à commande hydraulique indépendante, ce dispositif de 10 détection réagissant à toute panne affectant l'un des moteurs à commande hydraulique normalement actifs, de manière que le troisième moteur soit accouplé au groupe moteur d'entraînement, le dispositif de détection réagissant en outre à une panne affectant les deux moteurs à 15 commande hydraulique normalement actifs, afin que le troisième moteur reprenne les fonctions de ces deux moteurs

à commande hydraulique normalement actifs.