FR2726533A1 - Aircraft or projectile launching ramp for ship etc. - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un dispositif de lancement d'un aéronef. Un tel dispositif, couramment appelé catapulte d'aviation, permet d'imprimeur à un aéronef sur une courte distance, une vitesse suffisante pour sa sustentation. Ces catapultes se rencontrent notamment sur les bâtiments navals tels que porte-avion ou croiseur. The invention relates to a device for launching an aircraft. Such a device, commonly called an aviation catapult, allows printing to an aircraft over a short distance, a speed sufficient for its sustenance. These catapults are encountered in particular on naval vessels such as aircraft carriers or cruisers.
La majorité des catapultes connues comprend une rampe de guidage qui définit une trajectoire de lancement, un chariot de support de l'aéronef déplaçable suivant ladite rampe, ainsi qu'un système d'entraînement et/ou de freinage du chariot. On a fait appel dans le passé à différentes sources d'énergie cinétique pour ces systèmes d'entraînement-freinage. The majority of known catapults comprises a guide ramp which defines a launching trajectory, an aircraft support carriage movable along said ramp, as well as a system for driving and / or braking the carriage. Various kinetic energy sources have been used in the past for these drive-braking systems.
Suite à la seconde guerre mondiale, la plupart des catapultes de porte-avion possédaient des systèmes d'entraînement hydropneumatique. On a aussi proposé des catapultes à air comprimé, ainsi qu'à vapeur (largement répandues ensuite du fait de la disponibilité de vapeur sur les bâtiments navals). Following the Second World War, most catapults of aircraft carriers had hydropneumatic drive systems. Compressed air, as well as steam, catapults have also been proposed (then widely used due to the availability of steam on naval vessels).
Ces catapultes présentent pour inconvénients d'être souvent encombrantes et d'impliquer la mise en mouvement de masses importantes. Donc, des systèmes de freinage volumineux et complexes sont nécessaires. Parmi de tels dispositifs de lancement, les catapultes à vapeur sont les moins encombrantes. Mais leur conception à vérin ouvert aboutit à des rendements faibles. These catapults have the drawbacks of being often bulky and of involving the setting in motion of large masses. Therefore, large and complex braking systems are necessary. Among such launching devices, the steam catapults are the least bulky. But their open jack design results in low yields.
Globalement, aucune de ces catapultes recourant à un fluide sous pression -ainsi que celles dont le système d'entraînement emploie des liens élastiques ou "sandow", et par exemple utilisées pour les essais de résistance aux chocs de véhicules automobiles- ne permet d'atteindre des vitesses de lancement élevées. Or, les aéronefs modernes ne peuvent fréquemment s'envoler qu'en ayant atteint une vitesse importante, de l'ordre de 100 mètres/seconde. Ni les catapultes à sandow, ni les catapultes à fluide sous pression actuellement disponibles ne permettent d'imprimer à un aéronef une vitesse supérieure à 55 mètres/seconde sur une distance aussi réduite que la longueur d'un pont d'envol de porte-avion. Overall, none of these catapults using a pressurized fluid - as well as those whose drive system uses elastic or "bungee" links, and for example used for impact resistance tests of motor vehicles - does not allow achieve high launch speeds. However, modern aircraft can frequently take off only when they have reached a significant speed, of the order of 100 meters / second. Neither the bungee catapults nor the pressurized fluid catapults currently available allow an aircraft to print a speed greater than 55 meters / second over a distance as short as the length of an aircraft carrier flight deck. .
Par ailleurs, on a décrit dans le document EP-A320 035 un système de catapulte motorisé hydrauliquement et équipé d'un chariot tracté par câble. Ici, le câble est enroulé sur un treuil qui est placé sur la rampe de façon qu'en passant au droit du treuil, le sens de traction exercé par le câble sur le chariot, alors que le sens de fonctionnement du moteur hydraulique du treuil reste identique, change en provoquant sous l'effet de la traction du câble, un freinage à même de lancer l'aéronef placé sur le chariot. Mais cette catapulte connue ne permet pas non plus d'obtenir les vitesses de lancement désirées. Furthermore, there has been described in document EP-A320 035 a catapult system hydraulically motorized and equipped with a trolley towed by cable. Here, the cable is wound on a winch which is placed on the ramp so that by passing to the right of the winch, the direction of traction exerted by the cable on the carriage, while the operating direction of the hydraulic motor of the winch remains identical, changes by causing under the effect of the traction of the cable, braking capable of launching the aircraft placed on the carriage. However, this known catapult also does not make it possible to obtain the desired launch speeds.
Pour surmonter ce problème, des propulseurs à poudre peuvent être montés sur les aéronefs à lancer. Les propulseurs à poudre présentent également des inconvénients. Le fait qu'ils contiennent des explosifs limite leurs possibilités d'utilisation. En outre, cette technique s'avère coûteuse puisqu'à chaque lancement, le ou les propulseurs employés doivent être largués et donc perdus. To overcome this problem, powder propellants can be mounted on the launching aircraft. Powder propellants also have drawbacks. The fact that they contain explosives limits their possibilities of use. In addition, this technique is costly since at each launch, the propellant (s) used must be dropped and therefore lost.
Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de lancement faisant appel à un système d'entraînement réutilisable -c'est-à-dire sans élément consommable tel que les propulseurs à poudre-, tout en rendant possibles des vitesses de lancement supérieures à 100 mètres/seconde et en limitant l'encombrement d'ensemble de la catapulte ainsi que les masses en mouvement, de manière à pouvoir réduire au mieux la distance de freinage. The object of the invention is therefore to propose a launching device using a reusable drive system -that is to say without a consumable element such as powder propellants-, while making possible launching speeds greater than 100 meters / second and limiting the overall size of the catapult as well as the masses in motion, so as to be able to reduce the braking distance as well as possible.
L'invention a aussi pour but de permettre son adaptation avec un bon rendement à diverses sources d'énergie, notamment hydrauliques et/ou pneumatiques, selon les disponibilités de son site d'utilisation.The invention also aims to allow its adaptation with good efficiency to various energy sources, in particular hydraulic and / or pneumatic, depending on the availability of its site of use.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de lancement d'un aéronef, du type comprenant une rampe de guidage, un chariot de support d'aéronef, ainsi qu'un système d'entraînement le long de la rampe et de freinage du chariot, caractérisé en ce que ledit système comporte un organe de renvoi tel que poulie, monté mobile sur la rampe et solidaire d'une source d'énergie cinétique par exemple vérin, ainsi qu'un câble ou analogue ancré d'une part à la rampe et qui est apte à coopérer d'autre part avec le chariot, l'organe de renvoi formant avec le câble un mécanisme de transmission démultipliée d'énergie cinétique, entre le chariot et la source. To this end, the subject of the invention is a device for launching an aircraft, of the type comprising a guide ramp, an aircraft support carriage, as well as a drive system along the ramp and braking of the carriage, characterized in that said system comprises a deflection member such as a pulley, mounted mobile on the ramp and secured to a source of kinetic energy, for example jack, as well as a cable or the like anchored on the one hand to the ramp and which is able to cooperate on the other hand with the carriage, the deflection member forming with the cable a geared down mechanism for kinetic energy, between the carriage and the source.
Cette démultiplication du rapport de transmission d'énergie cinétique -c'est-à-dire des mouvements liés du chariot et de la sortie de la source- permet avec une puissance limitée de cette dernière, d'obtenir des variations élevées de déplacement du chariot. Cette énergie cinétique pouvant être transmise vers ou absorbée par la source, ce terme couvre non seulement un élément moteur tel que vérin, mais également un élément de freinage comme un amortisseur. This reduction in the kinetic energy transmission ratio -that is to say, linked movements of the carriage and of the output of the source- makes it possible, with limited power from the latter, to obtain high variations in movement of the carriage . Since this kinetic energy can be transmitted to or absorbed by the source, this term covers not only a motor element such as a cylinder, but also a braking element such as a shock absorber.
Mais d'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels:
- la figure 1 est une vue schématique latérale et en élévation d'un mode de réalisation de l'invention;
- la figure 2 est une vue de dessus du mode de réalisation de la figure 1;
- la figure 3 est une section suivant la ligne III
III du mode de réalisation des figures 1 et 2;
- la figure 4 est une vue partielle suivant la flèche IV d'un détail du mécanisme de freinage du mode de réalisation des figures 1 à 3; et
- la figure 5 est une vue schématique de l'alimentation en fluide sous pression d'un système d'entraînement-freinage dédié à un dispositif conforme à l'invention.However, other particularities and advantages of the invention will emerge more clearly from the detailed description which follows and refers to the appended drawings, given solely by way of example, and in which:
- Figure 1 is a schematic side view in elevation of an embodiment of the invention;
- Figure 2 is a top view of the embodiment of Figure 1;
- Figure 3 is a section along line III
III of the embodiment of Figures 1 and 2;
- Figure 4 is a partial view along arrow IV of a detail of the braking mechanism of the embodiment of Figures 1 to 3; and
- Figure 5 is a schematic view of the pressurized fluid supply of a drive-braking system dedicated to a device according to the invention.
Dans les dessins, on a désigné par X-X' une direction longitudinale correspondant à la trajectoire suivant laquelle un engin tel qu'un aéronef 1 visible sur la figure 1, doit être lancé. Ce lancement est effectué à l'aide d'un dispositif ou catapulte d'aviation 20. La catapulte 20 comprend de manière connue une rampe de guidage 21, qui s'étend parallèlement à la trajectoire X-
X'.In the drawings, a longitudinal direction has been designated by XX ′ corresponding to the trajectory along which a craft such as an aircraft 1 visible in FIG. 1 must be launched. This launch is carried out using an aviation device or catapult 20. The catapult 20 comprises in known manner a guide ramp 21, which extends parallel to the path X-
X '.
Comme cela ressort des figures 1 à 3, la rampe 21 est constituée d'éléments mécano-soudés, agencés autour d'une poutre centrale et longitudinale 210. Des traverses 212 et des raidisseurs disposés en V 214 sont fixés rigidement à intervalles réguliers suivant X-X' sur la poutre centrale 210, afin d'en faire une structure de support rigide. La rampe 21 définit, ici à son sommet, un rail de guidage principal 216, parallèle à X-X. Le rail principal 216 comprend deux logements longitudinaux à section transversale en forme de U renversé, agencés à distance l'un de l'autre et avec leur concavité face à face. Chaque logement longitudinal du rail principal 216 peut recevoir et guider suivant X-X', deux roues ou patins 122 d'un chariot 12 de support de l'aéronef 1. Un polyamide à haute densité peut revêtir la bande de roulement des roues 122 du chariot 12. As is apparent from Figures 1 to 3, the ramp 21 is made up of mechanically welded elements, arranged around a central and longitudinal beam 210. Cross members 212 and stiffeners arranged in V 214 are rigidly fixed at regular intervals along XX 'on the central beam 210, in order to make it a rigid support structure. The ramp 21 defines, here at its top, a main guide rail 216, parallel to X-X. The main rail 216 comprises two longitudinal housings with an inverted U-shaped cross section, arranged at a distance from one another and with their concavity facing each other. Each longitudinal housing of the main rail 216 can receive and guide along X-X ', two wheels or pads 122 of a carriage 12 for supporting the aircraft 1. A high density polyamide can coat the tread of the wheels 122 of the carriage 12.
Suivant l'exemple illustré, la rampe 21 a une longueur suivant X-X' de l'ordre de 68,5 mètres, cette dimension permettant de définir, toujours suivant X-X', une zone A d'accélération du chariot 12 de support de l'aéronef 1. La zone A d'une longueur de l'ordre de 56 mètres, s'étend d'une position de départ (figure 1) de l'ensemble chariot-aéronef, puisqu'à l'entrée d'une zone de décélération ou freinage F, d'une longueur de l'ordre de 7 mètres. La rampe 21 peut être équipée de pieds ou poteaux 218, de préférence à hauteur variable, afin de pouvoir donner à la trajectoire X-X' une pente de l'ordre de 20 (vers le haut et vers la gauche sur la figure 1). La rampe 21 peut aussi comporter des ancrages de fixation sur un support quelconque, tel que construction, bâtiment naval. According to the example illustrated, the ramp 21 has a length along XX 'of the order of 68.5 meters, this dimension making it possible to define, still along X-X', an acceleration zone A of the carriage 12 for supporting the aircraft 1. Zone A with a length of the order of 56 meters extends from a starting position (FIG. 1) of the trolley-aircraft assembly, since at the entry of a deceleration or braking zone F, with a length of the order of 7 meters. The ramp 21 can be fitted with feet or posts 218, preferably of variable height, in order to be able to give the trajectory X-X 'a slope of the order of 20 (upwards and to the left in FIG. 1). The ramp 21 may also include anchors for fixing to any support, such as construction, naval building.
Une rampe d'une longueur de l'ordre de 20 mètres, mais de structure comparable, peut être montée sur un véhicule automobile. A ramp with a length of the order of 20 meters, but of comparable structure, can be mounted on a motor vehicle.
A proximité du rail 216 et à l'extrémité de celuici opposée à la zone F se trouve un treuil 321, prévu pour la remise en position de départ du chariot 12, notamment après lancement d'un aéronef 1. Le treuil 321 comprend un crochet de mise à poste 31 grâce auquel le chariot 12 est maintenu en position de départ, jusqu'à l'ouverture de ce crochet 31. Near the rail 216 and at the end of the rail opposite the zone F is a winch 321, provided for returning the carriage 12 to the starting position, in particular after launching an aircraft 1. The winch 321 comprises a hook station 31 by which the carriage 12 is held in the starting position, until this hook 31 opens.
Par ailleurs, le dispositif 20 comprend un système d'entraînement le long de la rampe 21 et de freinage du chariot 12. Ce système désigné par la référence numérique générale 4 comporte un premier mécanisme agissant lorsque le chariot 12 se trouve au sein de la zone A et assigné au déplacement de celui-ci. Un deuxième mécanisme agit lors de la présence dans la zone F du chariot 12, et en assure le freinage. Ces deux mécanismes ont en commun de recourir à une transmission démultipliée d'énergie cinétique entre le chariot 12 et la source de mouvement ou amortissement. De manière générale, les organes de renvoi, et même quasiment l'ensemble du système 4, sont agencés à l'intérieur d'un espace délimité par la rampe 21.Cette disposition à-même de réduire au maximum l'encombrement de la catapulte 20, est notamment rendue possible par le fait que la majorité des déplacements de pièces dans le système 4 est effectuée à peu près parallèlement à X-X', et donc linéairement. Le sens de travail ou déplacement actif est inversé entre le chariot d'une part et d'autre part la source d'énergie cinétique correspondante. En effet, durant le lancement, le chariot 12 est déplacé, en se reportant aux figures 1 et 2, de la droite vers la gauche. Or, les sources d'énergie cinétique respectives des mécanismes d'entraînement et de freinage travaillent de la gauche vers la droite, comme indiqué par les flèches T, parallèles à X-X'.Ce résultat qui permet lui aussi un gain d'encombrement, en "superposant" les débattements de travail, est obtenu en prévoyant que l'un des câbles de liaison entre le chariot 12 et soit le mécanisme d'entraînement, soit le mécanisme de freinage, coopère avec une poulie fixe. Ici, un câble 410 qui relie le chariot 12 à un mécanisme d'entraînement 42 coopère avec une poulie 412, en étant enroulé sur sa demi-circonférence. La poulie 412 est fixée sur la rampe 21, à son extrémité opposée au treuil 321. Similairement, se trouve au niveau de la zone F un mécanisme de freinage 43, qui comprend un câble 411, prévu pour coopérer avec le chariot 12, et qui est enroulé sur deux poulies 413 fixées à la rampe 21. Furthermore, the device 20 comprises a drive system along the ramp 21 and braking of the carriage 12. This system designated by the general reference numeral 4 comprises a first mechanism acting when the carriage 12 is located within the zone A and assigned to move it. A second mechanism acts during the presence in the zone F of the carriage 12, and ensures its braking. These two mechanisms have in common the use of a multiplied transmission of kinetic energy between the carriage 12 and the source of movement or damping. In general, the return members, and even almost the entire system 4, are arranged inside a space delimited by the ramp 21. This arrangement able to minimize the size of the catapult 20, is in particular made possible by the fact that the majority of movements of parts in the system 4 is carried out approximately parallel to XX ′, and therefore linearly. The direction of work or active movement is reversed between the carriage on the one hand and on the other hand the corresponding kinetic energy source. Indeed, during the launch, the carriage 12 is moved, referring to Figures 1 and 2, from right to left. However, the respective kinetic energy sources of the drive and braking mechanisms work from left to right, as indicated by the arrows T, parallel to X-X '. This result which also allows a gain of space , by "superimposing" the working deflections, is obtained by providing that one of the connecting cables between the carriage 12 and either the drive mechanism or the braking mechanism, cooperates with a fixed pulley. Here, a cable 410 which connects the carriage 12 to a drive mechanism 42 cooperates with a pulley 412, being wound around its half-circumference. The pulley 412 is fixed on the ramp 21, at its end opposite to the winch 321. Similarly, there is at the zone F a braking mechanism 43, which comprises a cable 411, intended to cooperate with the carriage 12, and which is wound on two pulleys 413 fixed to the ramp 21.
I1 ressort de la figure 1 qu'au sein du système 4, et plus précisément du mécanisme d'entraînement 42, au moins deux organes de renvoi sont reliés en série à au moins une source d'énergie cinétique commune. Ici, les organes de renvoi sont des poulies. Les poulies agencées en série du mécanisme d'entraînement 42 sont désignées (de droite à gauche sur les figures 1 et 2) 422, 424 et 426. La source d'énergie cinétique du mécanisme d'accélération est ici hydropneumatique. Celle-ci pourrait être hydraulique ou pneumatique. I1 emerges from Figure 1 that within the system 4, and more specifically the drive mechanism 42, at least two deflection members are connected in series to at least one common kinetic energy source. Here, the return members are pulleys. The pulleys arranged in series with the drive mechanism 42 are designated (from right to left in FIGS. 1 and 2) 422, 424 and 426. The kinetic energy source of the acceleration mechanism is here hydropneumatic. This could be hydraulic or pneumatic.
Sur la figure 5, on voit un vérin hydropneumatique 420, source d'énergie du mécanisme d'entraînement, qui est disposé en position centrale et parallèlement à X-X', dans la rampe 21. Le vérin 420 comporte une tige de sortie 432, solidaire de son piston, et est déplacé suivant la ligne T lors de l'accélération de l'aéronef 1 (zone A). In FIG. 5, we see a hydropneumatic jack 420, energy source of the drive mechanism, which is placed in the central position and parallel to X-X ', in the ramp 21. The jack 420 comprises an outlet rod 432 , secured to its piston, and is moved along the line T during the acceleration of the aircraft 1 (zone A).
On remarque sur les figures 1 et 2 que le vérin 420 est équipé, à son extrémité opposée à sa tige 432, d'un amortisseur fin de course 428. It can be seen in FIGS. 1 and 2 that the jack 420 is equipped, at its end opposite to its rod 432, with a limit switch damper 428.
Des batteries d'accumulateur 434 sont destinées à fournir l'énergie nécessaire au vérin 420, par détente d'un gaz sous pression. Pour chaque accumulateur de la série 434, est prévue une vanne 436 permettant de mettre en communication ou d'interrompre l'écoulement de fluide entre les accumulateurs et le vérin. La zone délimitée en traits mixtes et désignée en 44, représente une alimentation ou génération qui permet de réactiver énergétiquement le système après un lancement d'aéronef. La référence 442 désigne une vanne de purge du vérin, tandis que 446 indique une vanne permettant, si nécessaire, de décharger les accumulateurs 434. Accumulator batteries 434 are intended to supply the energy necessary to the jack 420, by expansion of a pressurized gas. For each accumulator in the 434 series, a valve 436 is provided, enabling communication or interrupting the flow of fluid between the accumulators and the jack. The zone delimited in phantom lines and designated at 44, represents a power supply or generation which makes it possible to energetically reactivate the system after an aircraft launch. The reference 442 designates a valve for purging the jack, while 446 indicates a valve allowing, if necessary, to discharge the accumulators 434.
Suivant l'exemple de la figure 2, et pour des raisons d'équilibrage et de limitation des contraintes, les poulies de renvoi 424 sont dédoublées, tandis que les poulies 422 sont quadruplées. Afin de simplifier la description, quel que soit le nombre de poulies parallèles d'un organe de renvoi, celui-ci est considéré comme un organe unique, comme on peut le comprendre en observant la figure 1 seulement. Following the example of FIG. 2, and for reasons of balancing and limitation of the stresses, the return pulleys 424 are split, while the pulleys 422 are quadrupled. In order to simplify the description, whatever the number of parallel pulleys of a return member, this is considered to be a single member, as can be understood by observing FIG. 1 only.
La sortie du vérin 420 est reliée à la poulie 422 par l'intermédiaire d'un chariot 442, qui est appelé navette pour éviter toute confusion avec le chariot de support 12. Similairement à ce dernier, la navette 442 est guidée suivant X-X' à l'intérieur de la rampe 21, par un double médian rail 241 (figure 3) lui aussi fixé rigidement à l'intérieur de la poutre 210. C'est la navette 442 qui supporte les axes de rotation des poulies 422. The outlet of the jack 420 is connected to the pulley 422 by means of a carriage 442, which is called a shuttle to avoid any confusion with the support carriage 12. Similarly to the latter, the shuttle 442 is guided along XX 'to inside the ramp 21, by a double median rail 241 (FIG. 3) which is also rigidly fixed inside the beam 210. It is the shuttle 442 which supports the axes of rotation of the pulleys 422.
Chaque poulie 422 reçoit par enroulement un câble intermédiaire 438, dont l'extrémité la plus proche du vérin 420 est ancrée en 444 à la rampe 21, tandis que son autre extrémité est fixée à une navette intermédiaire 452. La navette intermédiaire 452 est comparable à la navette 442, à l'exception de ce qu'elle supporte l'axe de rotation des poulies 424, et qu'elle est guidée à l'intérieur de la poutre 210, par un double rail inférieur 242 (figure 3). Each pulley 422 receives by winding an intermediate cable 438, the end closest to the jack 420 is anchored at 444 to the ramp 21, while its other end is fixed to an intermediate shuttle 452. The intermediate shuttle 452 is comparable to the shuttle 442, except that it supports the axis of rotation of the pulleys 424, and that it is guided inside the beam 210, by a double lower rail 242 (FIG. 3).
Sur la poulie 424, est enroulé un câble de sortie 448 avec d'une part un point fixe 454 par rapport à la poutre 21, et d'autre part un raccordement à une troisième navette 456.On the pulley 424, an output cable 448 is wound with on the one hand a fixed point 454 relative to the beam 21, and on the other hand a connection to a third shuttle 456.
Cette navette supporte la poulie de renvoi 426 sur laquelle est enroulé le câble d'entraînement 410. A son extrémité opposée à son raccordement au chariot de support 12, le câble 410 est fixé à la rampe 21 par un ancrage 458. La navette 456 de support de la poulie 426 est montée mobile suivant X-X', à l'intérieur du rail 241.This shuttle supports the return pulley 426 on which the drive cable 410 is wound. At its end opposite to its connection to the support carriage 12, the cable 410 is fixed to the ramp 21 by an anchor 458. The shuttle 456 of pulley support 426 is movably mounted along X-X ', inside the rail 241.
La succession de navettes 442, 452 et 456 respectivement équipées des poulies 422, 424 et 426 sur lesquelles sont enroulés les câbles 438, 448 et 410 forme un démultiplicateur du mouvement T du vérin 420. The succession of shuttles 442, 452 and 456 respectively equipped with pulleys 422, 424 and 426 on which the cables 438, 448 and 410 are wound up forms a reduction gear of the movement T of the jack 420.
Schématiquement, puisque tout déplacement d'une navette d'une valeur "1" entraîne un enroulement sur la poulie correspondante d'une longueur "2 x 1 de câble, non seulement la distance de déplacement d'une navette mais également sa vitesse, sont doublées par rapport à celle des pièces du même mécanisme situé plus près de la source d'énergie cinétique 420. Dans le cas présent, le multiplicateur comporte trois étages en série, ce qui entraîne un rapport de huit pour un des valeurs de vitesse et de déplacement de la source 420 et du chariot 12.Schematically, since any movement of a shuttle with a value "1" results in a winding on the corresponding pulley of a length "2 x 1 of cable, not only the distance of displacement of a shuttle but also its speed, are doubled compared to that of the parts of the same mechanism located closer to the kinetic energy source 420. In the present case, the multiplier comprises three stages in series, which results in a ratio of eight for one of the values of speed and displacement of the source 420 and of the carriage 12.
Le mécanisme de freinage 43 (figures 2 et 4) du système 4 comprend au moins deux organes de renvoi reliés en parallèle à une ou plusieurs sources d'énergie cinétique. Afin de pouvoir absorber l'énergie liée à l'importante vitesse de déplacement de l'ensemble chariot 12-aéronef 1, et provoquer le lancement de ce dernier, le système de freinage 43 comprend deux sources désignées en 460 et comportant des amortisseurs hydrauliques et/ou pneumatiques. Ces amortisseurs 460 sont disposés latéralement, et montés à l'intérieur de l'espace défini par la rampe 21, parallèlement à X-X'. Les tiges 463 prévues pour travailler en puissance suivant T, supportent à leur extrémité libre, c'est-à-dire opposée au corps des amortisseurs, des axes de rotation pour le montage d'organes de renvoi 461. Les organes 461 sont ici des poulies autour desquelles le câble de freinage 411 est enroulé.Tout comme les poulies 413, les poulies 461 s'étendent suivant un plan parallèle à X-X'. Ce plan est perpendiculaire à un plan comprenant la trajectoire X-X', et par rapport auquel le dispositif 20 est sensiblement symétrique. The braking mechanism 43 (FIGS. 2 and 4) of the system 4 comprises at least two return members connected in parallel to one or more sources of kinetic energy. In order to be able to absorb the energy linked to the high speed of movement of the carriage 12-aircraft 1 assembly, and to cause it to launch, the braking system 43 comprises two sources designated at 460 and comprising hydraulic shock absorbers and / or tires. These shock absorbers 460 are arranged laterally, and mounted inside the space defined by the ramp 21, parallel to XX ′. The rods 463 provided for working in power along T, support at their free end, that is to say opposite to the body of the shock absorbers, axes of rotation for the mounting of return members 461. The members 461 are here pulleys around which the braking cable 411 is wound. Like pulleys 413, pulleys 461 extend along a plane parallel to XX '. This plane is perpendicular to a plane comprising the path XX ′, and with respect to which the device 20 is substantially symmetrical.
Le câble 411 qui est tendu entre les deux poulies fixes 413 perpendiculairement à X-X' et qui est enroulé autour des deux poulies mobiles de renvoi 461, est fixé à chacune de ses extrémités 465, sur la rampe 21. The cable 411 which is stretched between the two fixed pulleys 413 perpendicular to X-X 'and which is wound around the two movable return pulleys 461, is fixed at each of its ends 465, on the ramp 21.
Par ailleurs, le chariot 12 forme à son extrémité avant, c'est-à-dire opposée au treuil 321 suivant X-X', un sabot. C'est au niveau de ce sabot que le câble d'entraînement 410 est ancré au chariot 12. Contrairement à ce que l'on observe pour le mécanisme 42, la liaison mécanique entre le chariot et le mécanisme de freinage n'est pas permanente, puisqu'elle ne survient qu'au moment où le chariot pénètre dans la zone F. C'est à la jonction entre les zones A et F que le câble 411 est tendu perpendiculairement à X-X', et en travers de la voie de passage du chariot 12. Comme illustré sur la partie supérieure par rapport à X-X' de la figure 4, lorsque le chariot 12 pénètre dans la zone F, son sabot vient en contact avec le câble tendu 411.Les amortisseurs 460 sont alors en position détendue, dans laquelle la distance entre les poulies 413 et 461 est maximale. Au fur et à mesure que le sabot 12 pénètre dans la zone F (en sens opposé à T), son sabot bande le cable 411 à la façon d'un arc. Le brin du câble 411 prévu pour le buttage du chariot est situé entre les poulies 413, ce qui en double la longueur utile lors du freinage. Pour compenser cette augmentation de longueur, mais de façon sous-multipliée, les tiges d'amortisseur 463 s'enfoncent dans leur corps respectif, c'est-à-dire suivant T. Ce déplacement permet une absorption d'énergie cinétique et provoque un freinage proportionnel du chariot.En fin de zone F, toute l'énergie cinétique du chariot accumulée lors de son passage dans la zone A est absorbée par les amortisseurs 460, de sorte que le chariot est arrêté dans la position visible sur la partie inférieure de la figure 4. Furthermore, the carriage 12 forms at its front end, that is to say opposite the winch 321 along XX ', a shoe. It is at this shoe that the drive cable 410 is anchored to the carriage 12. Contrary to what is observed for the mechanism 42, the mechanical connection between the carriage and the braking mechanism is not permanent , since it does not occur until the carriage enters zone F. It is at the junction between zones A and F that cable 411 is stretched perpendicular to X-X ', and across the track passage of the carriage 12. As illustrated on the upper part with respect to XX ′ in FIG. 4, when the carriage 12 enters zone F, its shoe comes into contact with the tensioned cable 411. The shock absorbers 460 are then in position relaxed, in which the distance between the pulleys 413 and 461 is maximum. As the shoe 12 enters the zone F (in the opposite direction to T), its shoe strips the cable 411 in the manner of an arc. The strand of the cable 411 provided for the butting of the carriage is located between the pulleys 413, which doubles the useful length during braking. To compensate for this increase in length, but in an under-multiplied manner, the damper rods 463 sink into their respective bodies, that is to say along T. This displacement allows an absorption of kinetic energy and causes a proportional braking of the truck. At the end of zone F, all the kinetic energy of the truck accumulated during its passage in zone A is absorbed by the shock absorbers 460, so that the truck is stopped in the visible position on the lower part of Figure 4.
Le fonctionnement du dispositif est résumé comme suit. Le chariot 12 est verrouillé en position de départ par le crochet 31, et l'aéronef 1 est fixé sur le chariot 12. Un fluide (gaz) sous pression est emmagasiné dans les accumulateurs 434, les vannes 436 étant fermées. Les amortisseurs en fin de course sont positionnés. The operation of the device is summarized as follows. The carriage 12 is locked in the starting position by the hook 31, and the aircraft 1 is fixed to the carriage 12. A pressurized fluid (gas) is stored in the accumulators 434, the valves 436 being closed. The end-of-travel shock absorbers are positioned.
Le dispositif est mis sous tension par ouverture des vannes 436 qui alimentent le vérin 420. Le moteur ou propulseur de l'aéronef est mis en fonctionnement, si nécessaire. On procède alors à l'ouverture du crochet 31, de sorte que sous l'effet de l'effort du vérin 420, les différents câbles du mécanisme d'entraînement ou accélération, mettent en mouvement par traction l'ensemble chariot-aéronef. A noter que la course utile du vérin 420 est égale à A/8. L'accélération appliquée au chariot 12 est légèrement décroissante du fait de la capacité limitée des accumulateurs 434. En fin de zone A, l'ensemble chariotaéronef a atteint une vitesse suffisante à son envol. Par exemple, une Vitesse V=105 mètres/seconde peut être obtenue avec une accélération e moyenne = 100 m/s2. The device is energized by opening the valves 436 which supply the jack 420. The engine or propellant of the aircraft is put into operation, if necessary. The hook 31 is then opened, so that under the effect of the force of the jack 420, the various cables of the drive or acceleration mechanism, set in motion the trolley-aircraft assembly. Note that the useful stroke of the jack 420 is equal to A / 8. The acceleration applied to the carriage 12 is slightly decreasing due to the limited capacity of the accumulators 434. At the end of zone A, the chariota aircraft assembly has reached a sufficient speed as it takes off. For example, a Speed V = 105 meters / second can be obtained with an average acceleration e = 100 m / s2.
L'ensemble chariot-aéronef se déplaçant à une vitesse maximale, pénètre dans la zone F et subit, par écrasement suivant T des amortisseurs 460 une forte décélération. A noter que l'action du mécanisme de freinage 43 provoque également une décélération des navettes du mécanisme 42. Par contre, le vérin 420 est freiné par son propre amortisseur 428. La distance de freinage F est prévue pour que la tension des câbles 411, 448, 438 soit analogue à celle observée dans ces trois derniers lors de la phase d'accélération. En effet, la masse à freiner est égale à la masse à accélérer, diminuée de la masse de l'aéronef 1 qui, sous l'effet de sa force d'inertie, se désolidarise du chariot 12 dès le début de la phase de freinage et poursuit sa course en sustentation, grâce à la vitesse atteinte sur la catapulte. The trolley-aircraft assembly moving at maximum speed, enters zone F and is subjected, by crushing along T of the shock absorbers 460, to a strong deceleration. It should be noted that the action of the braking mechanism 43 also causes a deceleration of the shuttles of the mechanism 42. On the other hand, the jack 420 is braked by its own damper 428. The braking distance F is provided so that the tension of the cables 411, 448, 438 is similar to that observed in the latter three during the acceleration phase. Indeed, the mass to be braked is equal to the mass to be accelerated, reduced by the mass of the aircraft 1 which, under the effect of its inertial force, dissociates from the carriage 12 from the start of the braking phase and continues its lift, thanks to the speed reached on the catapult.
Pour procéder au tir ou lancement suivant, on ferme les vannes d'alimentation 436, puis on actionne en l'ouvrant la purge 442 pour réinitialiser le vérin 420. De même les amortisseurs 460 sont remis dans leur état initial. Le chariot 12 est ramené par le treuil 321, de même que les navettes. Après verrouillage du crochet 31 du chariot 12, l'alimentation 44 est remise en marche pour alimenter à nouveau les accumulateurs 434. To proceed to the next firing or launching, the supply valves 436 are closed, then the purge 442 is opened by opening it to reset the jack 420. Similarly, the shock absorbers 460 are returned to their initial state. The carriage 12 is brought back by the winch 321, as are the shuttles. After locking the hook 31 of the carriage 12, the supply 44 is restarted to supply the accumulators 434 again.
La rampe 21 peut aussi constituer une superstructure disposée au-dessus du chariot 12, l'aéronef 1 étant alors suspendu à ce chariot. The ramp 21 can also constitute a superstructure disposed above the carriage 12, the aircraft 1 then being suspended from this carriage.
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