FR3125139A1 - Dispositif de commande d'un organe de variation d'énergie mécanique d'un aéronef et procédé associé - Google Patents
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Abstract
Dispositif de commande d’un organe de variation d’énergie mécanique d’un aéronef et procédé associé Le dispositif de commande (10) comprend un support (14) et au moins une manette (16) montée mobile sur le support (14) dans deux sens de déplacement selon une direction de déplacement (D) entre une pluralité de positions dont une position stratégique, le dispositif (10) comprenant en outre un système (18) de génération de force sur la manette (16) configuré de sorte que, lorsque la manette (16) est à proximité de la position stratégique, le système (18) est propre à appliquer une force de sollicitation de la manette (16) vers la position stratégique dans chaque sens de déplacement. Lorsque la manette (16) reste dans la position stratégique pendant une durée supérieure à une temporisation prédéfinie, le système (18) est propre à cesser d’appliquer la force de sollicitation dans au moins un sens de déplacement. Figure pour l'abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne un dispositif de commande d’un organe de variation d’énergie mécanique d’un aéronef, comprenant un support et au moins une manette montée mobile sur le support dans deux sens de déplacement selon une direction de déplacement entre une pluralité de positions situées entre une position extrême avant et une position extrême arrière, la position extrême avant et la position extrême arrière définissant une amplitude de déplacement maximale, la pluralité de positions comprenant une première position stratégique, le dispositif de commande comprenant en outre un système de génération de force sur l’au moins une manette configuré de sorte que, lorsque l’au moins une manette est à proximité de la première position stratégique, le système de génération de force est propre à appliquer une première force de sollicitation de l’au moins une manette vers la première position stratégique dans chaque sens de déplacement.
L’organe de variation d’énergie mécanique est, par exemple, un système motopropulseur de l’aéronef configuré pour modifier la poussée de l’aéronef. Un tel organe présente plusieurs modes d’opération comme, par exemple, un mode nominal et un mode d’inversion de poussée, notamment utilisé pendant les phases de roulage ou d’atterrissage pour ralentir l’aéronef ou le déplacer en marche arrière.
Un tel dispositif de commande permet à un pilote d’ajuster l’énergie mécanique d’un aéronef selon ses besoins en contrôlant l’organe de variation d’énergie mécanique. Lorsque le pilote souhaite changer de mode d’opération, la manette est approchée d’une position stratégique qui correspond à un changement de mode de commande. Cette position de changement de mode de commande correspond par exemple à une initialisation du mode d’opération souhaité. Pour faciliter la manipulation de la manette, dès que celle-ci est à proximité de la position de changement de mode de commande, un système de génération de force sollicite la manette vers ladite position de changement de commande qui constitue alors une position stable de la manette.
Toutefois, lorsque le pilote souhaite effectuer une commande précise de la poussée inverse ou nominale, il est parfois nécessaire de placer la manette dans une position cible très proche de la position de changement de mode de commande. Or, pour vaincre la force de sollicitation appliquée par le système de génération de force qui marque cette position de changement de mode de commande, le personnel navigant doit appliquer une force relativement importante sur la manette, ce qui risque dans certains cas, notamment lorsque le pilote est entrainé par son élan, de conduire à un dépassement de la position cible, nécessitant un ajustement supplémentaire de la position de la manette.
Un but de l’invention est de pallier cet inconvénient en proposant un dispositif de commande permettant un pilotage précis et sûr de l’aéronef lors des phases de roulage ou d’atterrissage.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de commande du type précité, dans lequel lorsque l’au moins une manette reste dans la première position stratégique pendant une durée supérieure à une temporisation prédéfinie, le système de génération de force est propre à cesser d’appliquer la première force de sollicitation de l’au moins une manette vers la première position stratégique dans au moins un sens de déplacement.
Le dispositif de commande selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement envisageable :
- le système de génération de force est propre à appliquer la première force de sollicitation sur l’au moins une manette sollicitant l’au moins une manette vers la première position stratégique lorsque la position de l’au moins une manette et la première position stratégique définissent une amplitude de déplacement inférieure à 5 % de l’amplitude de déplacement maximale ;
- l’au moins une manette est déplaçable dans un premier intervalle de positions entre une première borne arrière et une première borne avant, et dans un second intervalle de positions, disjoint du premier intervalle de positions, entre une deuxième borne arrière et une deuxième borne avant, le dispositif de commande comprenant une butée mécanique s’opposant au déplacement de l’au moins une manette depuis la deuxième borne arrière vers la première borne avant ;
- la deuxième borne arrière et la première borne avant définissent une amplitude de déplacement inférieure à 15 %, notamment sensiblement égale à 10 % de l’amplitude de déplacement maximale ;
- la première position stratégique correspond à la première borne avant ;
- lorsque l’au moins une manette reste dans la première position stratégique pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie, le système de génération de force est propre à libérer le déplacement de l’au moins une manette à l’écart de la première position stratégique dans le sens de la direction de déplacement orienté vers la première borne arrière ; et
- la pluralité de positions comprend une deuxième position stratégique correspondant à la deuxième borne arrière, le système de génération de force étant configuré de sorte que, lorsque l’au moins une manette est à proximité de la deuxième position stratégique, le système de génération de force est propre à appliquer une deuxième force de sollicitation de l’au moins une manette vers la deuxième position stratégique dans chaque sens de la direction de déplacement, le système de génération de force étant propre à cesser d’appliquer la deuxième force de sollicitation de l’au moins une manette vers la deuxième position stratégique dans au moins un sens de la direction de déplacement lorsque l’au moins une manette reste dans la deuxième position stratégique pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie.
L’invention a également pour objet un système de pilotage de l’énergie mécanique d’un aéronef, comprenant un organe de variation d’énergie mécanique de l’aéronef et un dispositif de commande de l’organe de variation d’énergie mécanique tel que décrit précédemment, le dispositif de commande étant configuré pour contrôler ledit organe de variation d’énergie mécanique en fonction de la position de l’au moins une manette.
Le système de pilotage selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement envisageable :
- l’organe de variation d’énergie mécanique comprend au moins un moteur de propulsion, l’organe de variation d’énergie mécanique étant opérable entre :
- un premier mode d’opération dans lequel le ou chaque moteur de propulsion applique une poussée inverse sur l’aéronef ; et
- un deuxième mode d’opération dans lequel le ou chaque moteur de propulsion applique une poussée nominale sur l’aéronef ;
l’organe de variation d’énergie mécanique étant opérable :
- dans le premier mode d’opération entre une poussée inverse minimale et une poussée inverse maximale ; et
- dans le deuxième mode d’opération entre une poussée nominale minimale et une poussée nominale maximale ;
la première position stratégique correspondant à un placement de l’organe de variation d’énergie mécanique à la poussée inverse minimale ; et
- la pluralité de positions comprend une deuxième position stratégique, le système de génération de force étant configuré de sorte que, lorsque l’au moins une manette est à proximité de la deuxième position stratégique, le système de génération de force est propre à appliquer une deuxième force de sollicitation de l’au moins une manette vers la deuxième position stratégique dans chaque sens de la direction de déplacement, le système de génération de force étant propre à cesser d’appliquer la deuxième force de sollicitation de l’au moins une manette vers la deuxième position stratégique dans au moins un sens de la direction de déplacement lorsque l’au moins une manette reste dans la deuxième position stratégique pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie, la deuxième position stratégique correspondant à un placement de l’organe de variation d’énergie mécanique à la poussée nominale minimale.
L’invention concerne également un procédé de commande d’un organe de variation d’énergie mécanique d’un aéronef à l’aide d’un dispositif de commande tel que décrit précédemment, le procédé comprenant :
- le déplacement de l’au moins une manette à proximité de la première position stratégique par un pilote ;
- l’application de la première force de sollicitation de l’au moins une manette par le système de génération de force vers la première position stratégique dans chaque sens de déplacement ;
- lorsque l’au moins une manette est maintenue dans la première position stratégique pendant une durée supérieure à une temporisation prédéfinie, cessation par le système de génération de force d’appliquer la première force de sollicitation de l’au moins une manette vers la première position stratégique dans au moins un sens de la direction de déplacement.
Le procédé de commande selon l’invention peut comprendre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement envisageable :
- l’au moins une manette est déplacée par un pilote depuis un premier intervalle de positions, correspondant à un premier mode d’opération de l’organe de variation d’énergie mécanique, le premier intervalle de positions s’étendant entre une première borne arrière et une première borne avant, vers un second intervalle de positions, correspondant à un deuxième mode d’opération de l’organe de variation d’énergie mécanique, disjoint du premier intervalle de positions, le second intervalle de positions s’étendant entre une deuxième borne arrière et une deuxième borne avant, une butée mécanique s’opposant au déplacement de l’au moins une manette depuis la deuxième borne arrière vers la première borne avant, la première position stratégique correspondant à la première borne avant ; et
- la pluralité de positions comprend une deuxième position stratégique correspondant à la deuxième borne arrière, le procédé comprenant le déplacement par le pilote de l’au moins une manette à proximité de la deuxième position stratégique, le système de génération de force appliquant une deuxième force de sollicitation de l’au moins une manette vers la deuxième position stratégique dans chaque sens de la direction de déplacement, le système de génération de force cessant d’appliquer la deuxième force de sollicitation de l’au moins une manette vers la deuxième position stratégique dans au moins un sens de la direction de déplacement lorsque l’au moins une manette reste dans la deuxième position stratégique pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie.
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 :
Un dispositif de commande 10 d’un organe de variation d’énergie mécanique d’un aéronef va être décrit, en regard des figures 1 à 5.
L’aéronef comprend un système de pilotage de l’énergie mécanique de l’aéronef comportant l’organe de variation d’énergie mécanique et le dispositif de commande 10 comportant notamment au moins une manette 16 déplaçable entre plusieurs positions.
L’organe de variation d’énergie mécanique comprend au moins un moteur de propulsion. Le ou chaque moteur de propulsion est propre à être piloté par le dispositif de commande pour faire évoluer une force de poussée sur l’aéronef. Le ou chaque moteur est opérable entre un régime de repos dans laquelle il développe une puissance de poussée minimale et un régime de poussée maximale dans laquelle il développe une puissance de poussée maximale.
Le ou chaque moteur de propulsion comprend avantageusement un inverseur de poussée. L’inverseur de poussée est déplaçable entre une position rentrée et une position déployée. Dans la position rentrée, l’inverseur n’influe pas sur la poussée. Dans la position déployée, l’inverseur de poussée inverse au moins en partie la poussée de l’aéronef. En d’autres termes, dans la position déployée, au moins une partie de la poussée de l’aéronef est dirigée vers l’avant de l’aéronef. L’inverseur de poussée est classique et ne sera pas décrit plus en détail ici.
L’organe de variation d’énergie mécanique est opérable entre un premier mode d’opération et un deuxième mode d’opération.
Dans le premier mode d’opération, le ou chaque moteur de propulsion applique une poussée inverse sur l’aéronef. Par exemple, l’inverseur de poussée est alors en position déployée.
Dans le premier mode d’opération, l’organe de variation d’énergie mécanique est, en outre, opérable entre une première configuration initiale correspondant à une poussée inverse minimale et une première configuration finale correspondant à une poussée inverse maximale.
Avantageusement, dans la première configuration initiale, le ou chaque moteur est en régime de repos, et dans la première configuration finale, le ou chaque moteur est en régime de poussée maximale.
Dans le deuxième mode d’opération, le ou chaque moteur de propulsion applique une poussée nominale sur l’aéronef. Par exemple, l’inverseur de poussée est alors en position rentrée.
Dans le deuxième mode d’opération, l’organe de variation d’énergie mécanique est, en outre, opérable entre une deuxième configuration initiale correspondant à une poussée nominale minimale et une deuxième configuration finale correspondant à une poussée nominale maximale.
Avantageusement, dans la deuxième configuration initiale, le ou chaque moteur est en régime de repos, et dans la deuxième configuration finale, le ou chaque moteur est en régime de poussée maximale.
Comme il sera décrit plus bas, le dispositif de commande 10 est configuré pour contrôler l’organe de variation d’énergie mécanique en fonction de la position de la ou de chaque manette 16.
Dans ce qui suit, on décrit un dispositif de commande 10 comprenant une seule manette 16. La manette est par exemple une monomanette propre à être déplacée par le pilote pour établir une consigne de variation d’énergie mécanique totale de l’aéronef, telle que décrit dans la demande de brevet français FR3058806.
Il est bien sûr entendu que la description s’applique également pour un dispositif de commande 10 comprenant plusieurs manettes 16, les manettes 16 étant identiques. Par exemple, chaque manette 16 contrôle un moteur de propulsion spécifique.
En référence à la , le dispositif de commande 10 comprend un support 14 destiné à être fixé dans un cockpit de l’aéronef, la manette 16 montée mobile sur le support 14 et un système 18 de génération de force sur la manette 16. Par exemple, le dispositif de commande 10 comprend, en outre, un capteur de position de la manette 16 (non-illustré) et une unité de contrôle du système de génération de force 18 (non-illustré).
Le support 14 est propre à être placé, de préférence, entre les sièges du cockpit, dans le pylône central.
Le support 14 présente une glissière 22 longitudinale pour le guidage du déplacement de la manette 16.
La manette 16 s’étend dans la glissière 22 et est déplaçable en rotation autour d’un axe sensiblement perpendiculaire à la glissière 22 pour piloter le ou chaque moteur de propulsion. La rotation de la manette 16 correspond également à un déplacement longitudinal dans la glissière 22. Par soucis de simplicité, la illustre un déplacement longitudinal de la manette 16 dans la glissière 22. En particulier, comme illustré sur la , la manette 16 est montée mobile sur le support 14 dans deux sens de déplacement selon une direction de déplacement D entre une pluralité de positions P situées entre une position extrême avant et une position extrême arrière.
La position extrême avant et la position extrême arrière définissent une amplitude de déplacement maximale AMAX de la manette 16.
En référence aux figures 2 à 5, la pluralité de positions comprend une première position stratégique P1. Optionnellement, la pluralité de positions comprend une deuxième position stratégique P2.
Avantageusement, la première position stratégique P1 et la deuxième position stratégique P2 correspondent à des positions spécifiques d’intérêt de la manette 16 représentatives d’une commande spécifique de l’organe de variation d’énergie mécanique. Par exemple, une position stratégique correspond à une position de montée maximale («max climb» en anglais) dans laquelle l’organe de variation d’énergie mécanique est contrôlé pour effectuer une montée de l’aéronef.
Ici, la première position stratégique P1 correspond à une première position de changement de mode de commande, c’est-à-dire à un placement de l’organe de variation d’énergie mécanique dans la première configuration initiale du premier mode d’opération. Autrement dit, lorsque la manette 16 est dans la première position stratégique P1, le ou chaque moteur de propulsion applique une poussée inverse sur l’aéronef et le ou chaque moteur est en régime de repos.
Egalement ici, la deuxième position stratégique P2 correspond à une deuxième position de changement de mode de commande, c’est-à-dire à un placement de l’organe de variation d’énergie mécanique dans la deuxième configuration initiale du deuxième mode d’opération. Autrement dit, lorsque la manette 16 est dans la deuxième position stratégique P2, le ou chaque moteur de propulsion applique une poussée nominale sur l’aéronef et le ou chaque moteur est en régime de repos.
En outre, selon les exemples illustrés sur les figures 2 à 5, la manette 16 est déplaçable dans un premier intervalle de positions I1 entre une première borne arrière RB1 et une première borne avant FB1. La manette 16 est, en outre, déplaçable dans un deuxième intervalle de positions I2 entre une deuxième borne arrière RB2 et une deuxième borne avant FB2. Le second intervalle de positions I2 est notamment disjoint du premier intervalle de positions I1.
Par exemple, la première position stratégique P1 correspond à la première borne avant FB1. Le premier intervalle de positions I1 correspond ici au premier mode d’opération de l’organe de variation d’énergie mécanique.
Selon un autre exemple, la deuxième position stratégique P2 correspond à la deuxième borne arrière RB2. Le deuxième intervalle de positions I2 correspond ici au deuxième mode d’opération de l’organe de variation d’énergie mécanique.
Avantageusement, la deuxième borne arrière RB2 et la première borne avant FB1 définissent une amplitude de déplacement inférieure à 15%, notamment sensiblement égale à 10 % de l’amplitude de déplacement maximale AMAX. Ainsi, une faible amplitude de déplacement sépare la deuxième borne arrière RB2 et la première borne avant FB1. Le déplacement de la manette 16 doit donc être réalisé avec précision par le pilote ou le copilote pour passer entre la deuxième borne arrière RB2 et la première borne avant FB1.
Lorsque la position de la manette 16 s’éloigne de la première borne avant FB1 et se rapproche de la première borne arrière RB1, l’organe de variation d’énergie mécanique est progressivement passé de la première configuration initiale vers la première configuration finale du premier mode d’opération. De préférence, lorsque la position de la manette 16 est comprise dans le premier intervalle de positions I1, la configuration de l’organe de variation d’énergie mécanique dans le premier mode d’opération est fonction de l’écart entre la position de la manette 16 et la première borne arrière RB1. Lorsque la position de la manette 16 correspond à la première borne arrière RB1, l’organe de variation d’énergie mécanique est dans la première configuration finale du premier mode d’opération, c’est-à-dire que le ou chaque moteur de propulsion applique une poussée inverse sur l’aéronef et le ou chaque moteur est en régime de poussée maximale.
Lorsque la position de la manette 16 s’éloigne de la deuxième borne arrière RB2 et se rapproche de la deuxième borne avant FB2, l’organe de variation d’énergie mécanique est progressivement passé de la deuxième configuration initiale vers la deuxième configuration finale du deuxième mode d’opération. De préférence, lorsque la position de la manette 16 est comprise dans le deuxième intervalle de positions I2, la configuration de l’organe de variation d’énergie mécanique dans le deuxième mode d’opération est fonction de l’écart entre la position de la manette 16 et la deuxième borne arrière RB2. Lorsque la position de la manette 16 correspond à la deuxième borne avant FB2, l’organe de variation d’énergie mécanique est dans la deuxième configuration finale du deuxième mode d’opération, c’est-à-dire que le ou chaque moteur de propulsion applique une poussée nominale sur l’aéronef et le ou chaque moteur est en régime de poussée maximale.
Comme illustré sur la , la manette 16 comprend un élément de préhension 24 comportant une surface supérieure de préhension 26 galbée, destinée à être en contact d’une paume de la main d’un pilote ou d’un copilote.
L’élément de préhension 24 est destiné à être manipulé par le pilote pour déplacer la manette 16 longitudinalement dans la glissière 22 selon la direction de déplacement D.
Le système de génération de force 18 est avantageusement situé dans le support 14.
Le système de génération de force 18 comprend au moins un actionneur d’application de force sur la manette 16 dans chacun des sens de déplacement selon la direction de déplacement D. Cet actionneur est classique et n’est pas explicité en détails ici.
Le système de génération de force 18 est configuré pour appliquer des forces sur la manette 16 en fonction de la position de la manette 16 mesurée par le capteur de position.
Le capteur de position est configuré pour générer des données de position représentatives de la position de la manette 16. Le capteur de position est, en outre, connecté à l’unité de contrôle du système de génération de force 18 et est configuré pour transmettre les données à l’unité de contrôle.
L’unité de contrôle est configurée pour déterminer la position de la manette 16 en fonction des données de position qu’elle reçoit. En outre, l’unité de contrôle est configurée pour commander le système de génération de force 18 en fonction de la position de la manette 16 déterminée de sorte que le système de génération de force 18 applique une loi d’effort en fonction de la position décrite plus en détail ci-dessous.
Sur chacune des figures 2 à 5, on représente la force appliquée par le système de génération de force 18 sur la manette 16 en fonction de la position de la manette 16 (loi d’effort ; graphe du dessous) et un schéma simplifié correspondant à une vue de l’esprit représentant un profil sur lequel se déplace une bille B entraînée par la manette 16. La position de la bille B correspond à la position de la manette 16 (profil ; graphe du dessus).
Concernant les lois d’effort, par convention, lorsque la force appliquée par le système de génération de force 18 est positive, celle-ci est appliquée dans le sens de déplacement orienté vers la deuxième borne avant FB2. Lorsque la force appliquée par le système de génération de force 18 est négative, celle-ci est appliquée dans le sens de déplacement orienté vers la première borne arrière RB1.
Comme illustré sur chacune des figures 2 à 5, le dispositif de commande 10 comprend une butée mécanique S, illustrée notamment sur le profil de chaque à 5, s’opposant au déplacement de la manette 16 depuis la deuxième borne arrière RB2 vers la première borne avant FB1. La manette 16 comprend une butée complémentaire (par exemple la bille B) propre à coopérer avec la butée S dans une configuration initiale. La manette 16 comprend également une palette de déplacement transversal de la butée complémentaire propre à écarter la butée complémentaire de la butée S pour permettre le passage de la butée S par la manette 16.
Ainsi, pour passer la manette 16, d’une position correspondant à la deuxième borne arrière RB2 vers une position correspondant à la première borne avant FB1, le pilote doit déplacer la manette 16 pour dépasser la butée mécanique S selon le sens de déplacement orienté vers la première borne avant FB1. Par exemple, pour dépasser la butée mécanique 16, le pilote doit soulever la palette portée par la manette 16 selon une direction perpendiculaire à la direction de déplacement de la manette 16 tout en déplaçant la manette 16 selon le sens de déplacement orienté vers la première borne avant FB1.
La butée mécanique S permet ainsi d’éviter tout déplacement inopiné de la manette 16 vers la première borne avant FB1 et donc d’éviter, par exemple, une mise involontaire de l’organe de variation d’énergie dans le premier mode d’opération (poussée inverse).
Comme illustré sur la , le système de génération de force 18 est configuré de sorte que lorsque la manette 16 est à proximité de la première position stratégique P1, le système de génération de force 18 est propre à appliquer une première force de sollicitation SF1 de la manette vers la première position stratégique P1 dans chaque sens de déplacement. En particulier, cela est le cas lorsque la position de la manette 16 est en dehors du premier intervalle de positions I1, autrement dit lorsque l’organe de variation d’énergie mécanique est dans le premier mode d’opération.
En particulier, le système de génération de force 18 est propre à appliquer la première force de sollicitation SF1 sur la manette 16 sollicitant la manette 16 vers la première position stratégique P1 lorsque la position de la manette 16 et la première position stratégique P1 définissent une amplitude de déplacement inférieure à 5 % de l’amplitude de déplacement maximale AMAX.
La première force de sollicitation SF1 est illustrée par un cran sur le profil de la et par une courbe discontinue en forme de N sur la loi d’effort de la . La courbe discontinue en forme de N comprend une portion positive située entre la première position stratégique P1 et la première borne arrière RB1 et une portion négative située entre la première position stratégique P1 et la deuxième borne arrière RB2.
La première force de sollicitation SF1 appliquée par le système de génération de force 18 permet un placement correct de la manette 16 dans la première position stratégique P1 notamment lorsque la manette 16 est déplacée du deuxième intervalle de positions I2 vers le premier intervalle de positions I1. Cela permet au pilote d’éviter un dépassement de la première position stratégique P1 notamment dû à l’élan de la main du pilote lorsqu’il déplace la manette 16 pour passer de la deuxième borne arrière RB2 vers la première borne avant FB1.
Comme illustré sur la , lorsque la manette 16 reste dans la première position stratégique P1 pendant une durée supérieure à une temporisation prédéfinie, le système de génération de force 18 est propre à cesser d’appliquer la première force de sollicitation SF1 de la manette 16 vers la première position stratégique P1 dans au moins un sens de déplacement.
En particulier, lorsque la manette 16 reste dans la première position stratégique P1 pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie, le système de génération de force 18 est propre à libérer le déplacement de la manette 16 à l’écart de la première position stratégique P1 dans le sens de la direction de déplacement D orientée vers la première borne arrière RB1. Par « libérer », on entend que le système de génération de force 18 n’applique plus la première force de sollicitation SF1 correspondante contraignant la manette 16 vers la première position stratégique P1. De la sorte, le déplacement de la manette 16 vers la première borne arrière RB1 s’effectue librement sans avoir à vaincre la force de sollicitation SF1.
Par exemple, la temporisation prédéfinie est comprise entre 0,1 s et 1 s, préférentiellement entre 0,1 s et 0,5 s. Avantageusement, la temporisation prédéfinie correspond à une durée minimale nécessaire pour que le ou les inverseurs de poussée passe(nt) de l’une entre la position rentrée et la position déployée à l’autre entre la position rentrée et la position déployée.
Comme visible sur la , la portion positive de la loi d’effort aux alentours de la première position stratégique P1, c’est-à-dire de la courbe discontinue en forme de N est alors supprimée et remplacée par une portion nulle. Le système de génération de force 18 cesse d’appliquer la première force de sollicitation SF1 sur la manette 16 dans le sens orienté vers la deuxième borne avant FB2. Sur le profil de la , en comparaison au profil de la , le cran est remplacé par une cuvette à fond plat s’étendant entre la première position de changement de mode P1 et la première borne arrière RB1, la bille B se déplaçant sur le fond plat de la cuvette librement avec une résistance minimale prédéfinie pour maintenir la manette en position lorsque celle-ci est relâchée.
La manette 16 peut alors être déplacée entre la première borne avant FB1 et la première borne arrière RB1 par le pilote sans que celui-ci n’ait à vaincre la force de sollicitation. Cela permet un déplacement précis de la manette 16 dans le premier intervalle de positions I1 à proximité de la première position stratégique P1. Ainsi, le pilote ou le copilote peut minutieusement contrôler la configuration de l’organe de variation d’énergie mécanique et, par exemple, commander une poussée inverse très faible proche de la poussée inverse minimale, sans avoir à vaincre le seuil de la force de sollicitation.
Comme illustré sur la , la portion négative de la loi d’effort aux alentours de la première position stratégique P1 est maintenue en l’état. Le système de génération de force 18 continue d’appliquer la première force de sollicitation SF1 sur la manette 16 dans le sens orienté vers la première borne arrière RB1 s’opposant au déplacement de la manette 16 de la première position de changement de mode P1 vers la deuxième borne arrière RB2.
Ainsi, pour repasser la manette 16 depuis le premier intervalle de positions I1 vers le deuxième intervalle de positions I2, le pilote doit appliquer une force supérieure à la première force de sollicitation SF1 selon le sens de déplacement orienté vers la deuxième borne arrière RB2.
En tout état de cause, avant que la temporisation ne s’écoule, le pilote peut toujours vaincre la force de sollicitation SF1 pour déplacer la manette 16 vers la première borne arrière RB1.
Comme illustré sur la , le système de génération de force 18 est, par exemple, également configuré de sorte que, lorsque la manette 16 est à proximité de la deuxième position stratégique P2, le système de génération de force 18 est propre à appliquer une deuxième force de sollicitation SF2 de la manette vers la deuxième position stratégique P2 dans chaque sens de la direction de déplacement D. En particulier, cela est le cas lorsque la position de la manette 16 est en dehors du deuxième intervalle de positions I2, autrement dit lorsque l’organe de variation d’énergie mécanique est dans le deuxième mode d’opération.
En particulier, le système de génération de force 18 est propre à appliquer la deuxième force de sollicitation SF2 sur la manette 16 sollicitant la manette 16 vers la deuxième position stratégique P2 lorsque la position de la manette 16 et la deuxième position stratégique P2 définissent une amplitude de déplacement inférieure à 5 % de l’amplitude de déplacement maximale AMAX.
La deuxième force de sollicitation SF est illustrée par un cran sur le profil de la et par une courbe discontinue en forme de N sur la loi d’effort de la . La courbe discontinue en forme de N comprend une portion positive située entre la deuxième position stratégique P2 et la première borne avant FB1. La courbe discontinue en forme de N comprend en outre une portion négative située entre la deuxième position stratégique P2 et la deuxième borne avant FB2.
La deuxième force de sollicitation SF2 appliquée par le système de génération de force 18 permet un placement correct de la manette 16 dans la deuxième position stratégique P2 notamment lorsque la manette 16 est déplacée du premier intervalle de positions I1 vers le deuxième intervalle de positions I2. Cela permet au pilote d’éviter un dépassement de la deuxième position stratégique P2 notamment dû à l’élan de la main du pilote lorsqu’il déplace la manette 16 pour passer de la première borne avant FB1 vers la deuxième borne arrière RB2.
Comme illustré sur la , le système de génération de force 18 est propre à cesser d’appliquer la deuxième force de sollicitation SF2 de la manette vers la deuxième position stratégique P2 dans au moins un sens de la direction de déplacement D lorsque la manette 16 reste dans la deuxième position stratégique P2 pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie.
En particulier, lorsque la manette 16 reste dans la deuxième position stratégique P2 pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie, aucune deuxième force de sollicitation SF2 n’est appliquée par le système de génération de force 18 tant que la position de la manette 16 est comprise dans le deuxième intervalle de positions I2.
Comme visible sur la , la loi d’effort aux alentours de la deuxième position stratégique P2, c’est-à-dire la courbe discontinue en forme de N est alors supprimée et remplacée par une portion nulle. Le système de génération de force 18 cesse d’appliquer la deuxième force de sollicitation SF2 sur la manette 16. Sur le profil de la , en comparaison au profil de la , le cran est remplacé par une surface plane sur laquelle la bille B peut se déplacer librement avec une résistance minimale prédéfinie pour maintenir la manette en position lorsque celle-ci est relâchée.
La manette 16 peut alors être déplacée entre la deuxième borne arrière RB2 et la deuxième borne avant FB2 par le pilote sans que celui-ci n’ait à vaincre de force de sollicitation. Cela permet un déplacement précis de la manette 16 dans le deuxième intervalle de positions I2 à proximité de la deuxième position stratégique P2. Ainsi, le pilote ou le copilote peut minutieusement contrôler la configuration de l’organe de variation d’énergie mécanique et, par exemple, commander une poussée nominale très faible proche de la poussée nominale minimale.
Comme illustré sur la , lorsque la manette 16 reste dans la deuxième position stratégique P2 pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie, le système de génération de force 18 est à nouveau configuré pour appliquer une première force de sollicitation SF1 de la manette vers la première position stratégique P1 dans chaque sens de déplacement si la manette est amenée à être à proximité de la première position stratégique P1. En comparaison à la , cela est illustré sur la par la réapparition du cran sur le profil dans le premier intervalle de position I1 et par la réapparition de la courbe discontinue en forme de N sur la loi d’effort dans le premier intervalle de position I1.
Dans ce qui suit, on décrit un procédé de commande de l’organe de variation d’énergie mécanique de l’aéronef à l’aide du dispositif de commande 10, par exemple lors de l’atterrissage d’un aéronef.
Initialement, lorsque l’aéronef est en vol, la position de la manette 16 est située dans le deuxième intervalle de positions I2 (voir ). Les moteurs appliquent une poussée nominale définie par la position de la manette.
Puis, lorsque l’aéronef touche la piste, le pilote déplace la manette 16 à proximité de la première position stratégique P1.
Pour ce faire, le pilote soulève la palette de la manette 16 et déplace la manette 16 selon le sens de déplacement orienté vers la première position stratégique P1 pour dépasser la butée mécanique S.
Le système de génération de force 18 applique alors la première force de sollicitation SF1 de la manette 16 vers la première position stratégique P1 dans chaque sens de déplacement. La manette 16 est donc sollicitée dans la première position stratégique P1 qui correspond à une poussée inverse minimale.
Comme illustré sur la , lorsque la manette est maintenue dans la première position stratégique P1 pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie, le système de génération de force 18 cesse d’appliquer la première force de sollicitation SF1 de la manette 16 vers la première position stratégique P1 dans au moins un sens de la direction de déplacement, ici dans le sens allant vers la deuxième borne arrière RB2.
Comme illustré par la , le pilote manipule alors la manette 16 pour régler sa position dans le premier intervalle de position I1 avec précision et commander l’organe de variation d’énergie mécanique dans la configuration qu’il souhaite dans le premier mode d’opération. Ceci permet au pilote de régler très précisément la poussée inverse à appliquer, puisqu’il n’a pas à vaincre la force de sollicitation de la manette 16 vers la première position stratégique P1 initialement présente.
Ensuite, une fois l’aéronef suffisamment ralenti, le pilote déplace la manette 16 à proximité de la deuxième position stratégique P2.
Pour ce faire, le pilote applique sur la manette 16 une force supérieure à la première force de sollicitation SF1 selon le sens de déplacement orienté vers la deuxième borne arrière RB2 pour dépasser le cran de la première position stratégique P1.
Le système de génération de force 18 applique la deuxième force de sollicitation SF2 de la manette 16 vers la deuxième position stratégique P2 dans chaque sens de déplacement.
En référence à la , lorsque la manette 16 reste dans la deuxième position stratégique P2 pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie, le système de génération de force 18 cesse d’appliquer la deuxième force de sollicitation SF2 de la manette 16 vers la deuxième position stratégique P2 dans au moins un sens de la direction de déplacement, ici dans chaque sens de la direction de déplacement D.
Le pilote manipule alors la manette 16 pour régler sa position dans le deuxième intervalle de position I2 avec précision et commander l’organe de variation d’énergie mécanique dans la configuration qu’il souhaite dans le deuxième mode d’opération. Il peut alors piloter une poussée nominale précise pour effectuer par exemple le roulage et le parking de l’aéronef.
Selon une variante, lorsque l’organe de variation d’énergie mécanique comprend plusieurs moteurs de propulsion, seule une partie des moteurs de propulsion comprennent un inverseur de poussée.
Selon une autre variante, la deuxième borne arrière RB2 et la première borne avant FB1 définissent une amplitude de déplacement négligeable entre elles. Ainsi, lorsque la manette 16 est déplacée depuis la première borne avant FB1 vers la deuxième borne arrière RB2, dès que la manette 16 ne subit plus la première force de sollicitation SF1, elle subit la deuxième force SF2.
Selon une autre variante, lorsque la position de la manette 16 est comprise dans le premier intervalle de position I1, respectivement le deuxième intervalle de positions I2, la configuration de l’organe de variation d’énergie mécanique dans le premier mode d’opération, respectivement le deuxième mode d’opération, est fonction de l’écart entre la position de la manette 16 et la première borne arrière RB1, ou plus généralement, de manière absolue en fonction de l’angle de rotation de la manette 16, par exemple mesuré sur un potentiomètre, chaque angle correspondant à une poussée inverse, respectivement nominale, prédéterminée.
Grâce à l’invention, le pilote peut contrôler finement la position de la manette 16 à proximité de la première position de changement de mode P1 et accessoirement à proximité de la deuxième position de changement de mode P2. Parallèlement, le pilotage de la manette d’un intervalle de position I1, I2 à l’autre reste aisé grâce à l’application de la force de sollicitation par le système de génération de force 18 aux alentours des positions P1, P2. La sensation de la force de sollicitation permet au pilote de s’assurer que l’organe de variation d’énergie mécanique est bien dans une configuration initiale correspondant à une poussée (inverse ou nominale) minimale. La suppression au moins partielle de la force de sollicitation au bout d’une certaine durée permet quant à elle au pilote de réaliser un pilotage fin en lui évitant d’appliquer une force importante sur la manette 16, l’application d’une telle force par le pilote présentant un risque de dépassement de la position de la manette 16 désirée.
Claims (13)
- Dispositif de commande (10) d’un organe de variation d’énergie mécanique d’un aéronef, comprenant un support (14) et au moins une manette (16) montée mobile sur le support (14) dans deux sens de déplacement selon une direction de déplacement (D) entre une pluralité de positions (P) situées entre une position extrême avant et une position extrême arrière, la position extrême avant et la position extrême arrière définissant une amplitude de déplacement maximale (AMAX), la pluralité de positions (P) comprenant une première position stratégique (P1), le dispositif de commande (10) comprenant en outre un système (18) de génération de force sur l’au moins une manette (16) configuré de sorte que, lorsque l’au moins une manette (16) est à proximité de la première position stratégique (P1), le système de génération de force (18) est propre à appliquer une première force de sollicitation (SF1) de l’au moins une manette (16) vers la première position stratégique (P1) dans chaque sens de déplacement,
caractérisé en ce que lorsque l’au moins une manette (16) reste dans la première position stratégique (P1) pendant une durée supérieure à une temporisation prédéfinie, le système de génération de force (18) est propre à cesser d’appliquer la première force de sollicitation (SF1) de l’au moins une manette (16) vers la première position stratégique (P1) dans au moins un sens de déplacement. - Dispositif de commande (10) selon la revendication 1, dans lequel le système de génération de force (18) est propre à appliquer la première force de sollicitation (SF1) sur l’au moins une manette (16) sollicitant l’au moins une manette (16) vers la première position stratégique (P1) lorsque la position de l’au moins une manette (16) et la première position stratégique (P1) définissent une amplitude de déplacement inférieure à 5 % de l’amplitude de déplacement maximale (AMAX).
- Dispositif de commande (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’au moins une manette (16) est déplaçable dans un premier intervalle de positions (I1) entre une première borne arrière (RB1) et une première borne avant (FB1), et dans un second intervalle de positions (I2), disjoint du premier intervalle de positions (I1), entre une deuxième borne arrière (RB2) et une deuxième borne avant (FB2), le dispositif de commande (10) comprenant une butée mécanique (S) s’opposant au déplacement de l’au moins une manette (16) depuis la deuxième borne arrière (RB2) vers la première borne avant (FB1).
- Dispositif de commande (10) selon la revendication 3, dans lequel la deuxième borne arrière (RB2) et la première borne avant (FB1) définissent une amplitude de déplacement inférieure à 15 %, notamment sensiblement égale à 10 % de l’amplitude de déplacement maximale (AMAX).
- Dispositif de commande (10) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la première position stratégique (P1) correspond à la première borne avant (FB1).
- Dispositif de commande (10) selon la revendication 5, dans lequel lorsque l’au moins une manette (16) reste dans la première position stratégique (P1) pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie, le système de génération de force (18) est propre à libérer le déplacement de l’au moins une manette (16) à l’écart de la première position stratégique (P1) dans le sens de la direction de déplacement (D) orienté vers la première borne arrière (RB1).
- Dispositif de commande (10) selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel la pluralité de positions (P) comprend une deuxième position stratégique (P2) correspondant à la deuxième borne arrière (RB2), le système de génération de force (18) étant configuré de sorte que, lorsque l’au moins une manette (16) est à proximité de la deuxième position stratégique (P2), le système de génération de force (18) est propre à appliquer une deuxième force de sollicitation (SF2) de l’au moins une manette (16) vers la deuxième position stratégique (P2) dans chaque sens de la direction de déplacement (D), le système de génération de force (18) étant propre à cesser d’appliquer la deuxième force de sollicitation (SF2) de l’au moins une manette (16) vers la deuxième position stratégique (P2) dans au moins un sens de la direction de déplacement (D) lorsque l’au moins une manette (16) reste dans la deuxième position stratégique (P2) pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie.
- Système de pilotage de l’énergie mécanique d’un aéronef, comprenant un organe de variation d’énergie mécanique de l’aéronef et un dispositif de commande (10) de l’organe de variation d’énergie mécanique selon l’une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de commande (10) étant configuré pour contrôler ledit organe de variation d’énergie mécanique en fonction de la position de l’au moins une manette (16).
- Système de pilotage selon la revendication 8, dans lequel l’organe de variation d’énergie mécanique comprend au moins un moteur de propulsion, l’organe de variation d’énergie mécanique étant opérable entre :
- un premier mode d’opération dans lequel le ou chaque moteur de propulsion applique une poussée inverse sur l’aéronef ; et
- un deuxième mode d’opération dans lequel le ou chaque moteur de propulsion applique une poussée nominale sur l’aéronef ;
l’organe de variation d’énergie mécanique étant opérable :
- dans le premier mode d’opération entre une poussée inverse minimale et une poussée inverse maximale ; et
- dans le deuxième mode d’opération entre une poussée nominale minimale et une poussée nominale maximale ;
la première position stratégique (P1) correspondant à un placement de l’organe de variation d’énergie mécanique à la poussée inverse minimale. - Système de pilotage selon la revendication 9 dans lequel la pluralité de positions (P) comprend une deuxième position stratégique (P2), le système de génération de force (18) étant configuré de sorte que, lorsque l’au moins une manette (16) est à proximité de la deuxième position stratégique (P2), le système de génération de force (18) est propre à appliquer une deuxième force de sollicitation (SF2) de l’au moins une manette (16) vers la deuxième position stratégique (P2) dans chaque sens de la direction de déplacement (D), le système de génération de force (18) étant propre à cesser d’appliquer la deuxième force de sollicitation (SF2) de l’au moins une manette (16) vers la deuxième position stratégique (P2) dans au moins un sens de la direction de déplacement (D) lorsque l’au moins une manette (16) reste dans la deuxième position stratégique (P2) pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie, la deuxième position stratégique (P2) correspondant à un placement de l’organe de variation d’énergie mécanique à la poussée nominale minimale.
- Procédé de commande d’un organe de variation d’énergie mécanique d’un aéronef à l’aide d’un dispositif de commande (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, le procédé comprenant :
- le déplacement de l’au moins une manette (16) à proximité de la première position stratégique (P1) par un pilote ;
- l’application de la première force de sollicitation (SF1) de l’au moins une manette (16) par le système de génération de force (18) vers la première position stratégique (P1) dans chaque sens de déplacement ;
- lorsque l’au moins une manette (16) est maintenue dans la première position stratégique (P1) pendant une durée supérieure à une temporisation prédéfinie, cessation par le système de génération de force (18) d’appliquer la première force de sollicitation (SF1) de l’au moins une manette (16) vers la première position stratégique (P1) dans au moins un sens de la direction de déplacement (D). - Procédé de commande selon la revendication 11, dans lequel l’au moins une manette (16) est déplacée par un pilote depuis un premier intervalle de positions (I1), correspondant à un premier mode d’opération de l’organe de variation d’énergie mécanique, le premier intervalle de positions (I1) s’étendant entre une première borne arrière (RB1) et une première borne avant (FB1), vers un second intervalle de positions (I2), correspondant à un deuxième mode d’opération de l’organe de variation d’énergie mécanique, disjoint du premier intervalle de positions (I1), le second intervalle de positions (I2) s’étendant entre une deuxième borne arrière (RB2) et une deuxième borne avant (FB2), une butée mécanique (S) s’opposant au déplacement de l’au moins une manette (16) depuis la deuxième borne arrière (RB2) vers la première borne avant (FB1), la première position stratégique (P1) correspondant à la première borne avant (FB1).
- Procédé de commande selon la revendication 12, dans lequel la pluralité de positions (P) comprend une deuxième position stratégique (P2) correspondant à la deuxième borne arrière (RB2), le procédé comprenant le déplacement par le pilote de l’au moins une manette (16) à proximité de la deuxième position stratégique (P2), le système de génération de force (18) appliquant une deuxième force de sollicitation (SF2) de l’au moins une manette (16) vers la deuxième position stratégique (P2) dans chaque sens de la direction de déplacement (D), le système de génération de force (18) cessant d’appliquer la deuxième force de sollicitation (SF2) de l’au moins une manette (16) vers la deuxième position stratégique (P2) dans au moins un sens de la direction de déplacement (D) lorsque l’au moins une manette (16) reste dans la deuxième position stratégique (P2) pendant une durée supérieure à la temporisation prédéfinie.
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2021
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