Manche de commande débrayable pour copilote d'aéronef

L'invention se rapporte à un manche de commande pour copilote d'aéronef (tel qu'un hélicoptère) relié au manche de pilote par une timonerie d'accouplement qui oblige les deux manches à rester parallèles lorsqu'ils se déplacent angulairement autour d'un centre de pivotement propre à chacun d'eux et qui comprend deux tiges parallèles articulées formant avec les axes longitudinaux des manches un parallélogramme déformable, l'une de ces tiges, dont les points d'articulation sont confondus avec les centres de pivotement des manches, étant un arbre rigide en torsion pouvant tourner dans des paliers, l'autre tige étant une bielle travaillant à la traction ou à la compression.

Sur les aéronefs à double commande comportant un manche de pilote et un manche de copilote, il peut être gênant, et même dans certains cas dangereux, que, lorsque le copilote n'assure pas la conduite de l'appareil et qu'il est occupé à d'autres tâches, par exemple à la recherche d'objectifs ou à la navigation, le manche de commande placé devant lui ne puisse être totalement débrayé de la timonerie principale, de façon à éviter des à-coups dans la conduite de l'appareil, si cette commande, en général très sensible, est déplacée involontairement par le copilote.

La présente invention concerne un manche de copilote doté d'un dispositif mécanique de débrayage et d'embrayage instantané qui évite son déplacement intempestif tout en laissant la possibilité au pilote d'intervenir à tout instant suivant les besoins de la mission.

A cet effet, selon l'invention, entre les tiges de la timonerie d'accouplement précitée et le manche de copilote est interposé un double cardan comprenant un anneau externe et un anneau interne dont les deux axes d'articulation se croisent au centre de pivotement dudit manche de copilote, son anneau externe d'une part étant articulé à l'arbre précité et d'autre part étant solidaire d'une pièce articulée à la bielle précitée, tandis que ledit manche de copilote est relié à ladite pièce par un dispositif de verrouillage effaçable qui permet de solidariser et de désolidariser à volonté le manche de copilote et l'anneau externe du double cardan. Lorsqu'il y a solidarisation, le manche de copilote est couplé au manche de pilote et permet de commander normalement l'appareil. Lorsqu'on désolidarise le manche de copilote dudit anneau externe, le double cardan isole complètement du manche de pilote ce manche, qui est ainsi mis hors service, la timonerie ne pouvant alors fonctionner que sous la seule sollicitation du manche de pilote.

Dans une forme d'exécution avantageuse, le dispositif de verrouillage du manche de copilote comprend un pêne émergeant coaxialement du manche à son extrémité et s'engageant, pour assurer le verrouillage, dans une gâche qu'offre le fond d'une partie en forme de cuvette appartenant à ladite pièce solidaire de l'anneau externe, tandis que le manche de copilote peut coulisser longitudinalement dans le double cardan, le déverouillage s'obtenant par traction sur le manche de copilote de manière à faire sortir le pêne de la gâche.

Il est préférable de prévoir que le manche de copilote, en situation de déverrouillage, puisse être immobilisé au moyen d'un dispositif d'accrochage à un point fixe de la structure de l'appareil. Un tel dispositif d'accrochage peut comprendre un crochet solidaire du manche de copilote et un organe d'ancrage fixe avec lequel il est possible d'amener en prise le crochet. De préférence, le manche de copilote selon l'invention est doté d'un ressort de rappel qui lui communique une force élastique de maintien soit en situation de verrouillage, soit en position d'accrochage après déverouillage. En outre, il est avantageux que la cuvette appartenant à ladite pièce solidaire de l'anneau externe offre intérieurement une forme tronconique et que le manche comporte à son extrémité un embout de forme conjuguée qui s'emboîte exactement dans le fond de cette cuvette. Par ailleurs, il convient que le pêne de verrouillage soit mobile et puisse s'effacer dans le manche de copilote par enfoncement à l'encontre de la force d'un ressort de rappel tendant à le faire émerger de l'extrémité du manche de copilote.

La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique.

La figure 1 représente en élévation un agencement de double commande pour aéronef, le manche de copilote étant montré en coupe longitudinale.

La figure 2 représente une coupe selon la ligne 11-11 de l'objet de la figure 1.

La figure3 représente une coupe suivant la ligne III-111 de l'objet de la figure 1 montrant le manche de copilote verrouillé en situation d'activité.

La figure 4 représente, à la manière de la figure 3, le manche de copilote déverrouillé et immobilisé en situation hors service.

On voit sur la figure 1 un agencement de commande cyclique de rotor d'un hélicoptère, comprenant un manche 1 destiné au pilote de l'appareil et un manche 2 destiné au copilote. Lors de leur utilisation où ils sont déplacés angulairement, par manoeuvre de leurs poignées 11 respectives, en roulis ou en tangage autour de centres de pivotement 3, 4 respectifs, ces manches 1, 2 sont astreints à rester en parallélisme grâce à une timonerie d'accouplement 5. Cette timonerie comprend un arbre 6 de conjugaison en tangage et une bielle 7 de conjugaison en roulis qui forment avec les axes 8, des manches 1, un parallélogramme déformable.

L'arbre 6, qui est rigide en torsion et peut tourner dans des paliers 10 fixes, est articulé au manche 1 suivant un axe passant par le centre de pivotement 3 de celui-ci, et la bielle 7 est articulée en 12 à l'extrémité inférieure dudit manche.

A leur autre extrémité, par contre, il y a articulation de l'arbre 6 et de la bielle 7 non pas directement au manche de copilote 2, mais à une pièce intermédiaire 13 comprenant à sa partie supérieure un anneau de cardan 14 auquel est articulé suivant un axe AA (figur 2) l'arbre 6 par un anneau 24 solidaire de ce dernier, et à sa partie inférieure une fourche 15 à laquelle est articulée en 28 la bielle 7, l'anneau 14 et la fourche 15 étant réunis par une partie 16 en forme de cuvette tronconique.

L'anneau 14 est relié au manche 2 par un anneau de cardan 17 qui est articulé à l'anneau 14 suivant un axe BB et à un anneau 18 ceinturant le manche 2 suivant un axe CC perpendiculaire à l'axe BB. Les anneaux 24, 14, 17 et 18 sont concentriques et les axes AA, BB et CC passent tous par le centre de pivotement 4 du manche 2.

Ainsi, le manche 2 n'est pas articulé directement à l'arbre 6, mais par l'intermédiaire d'un double cardan dont l'anneau externe est l'anneau 14 et l'anneau interne l'anneau 17, les axes CC et AA étant distincts. Toutefois, en fonctionnement normal, ces deux axes sont astreints à être confondus par solidarisation du manche 2 et de son anneau 18 avec la pièce 13 et son anneau 14. Cette situation est obtenue grâce à un dispositif de verrouillage constitué par un pêne 19 coulissant coaxialement à l'intérieur du manche 2 et pouvant émerger de l'extrémité de celui-ci, sous l'action d'un ressort de compression 20, pour s'engager dans une gâche formée par un trou 21 percé au centre du fond de la cuvette 16 de la pièce 13. Par ailleurs, le manche 2 est monté coulissant dans l'anneau 18, son extrémité, munie d'un embout 22 dont la forme épouse celle du fond de la cuvette 16, étant appliquée contre celui-ci par un ressort de rappel 23 interposé entre l'anneau 18 et ledit embout 22.

Lorsque le manche 2 et la pièce 13 sont en situation de verrouillage mutuel (figures 1 et 3), les axes AA et CC sont nécesairement confondus, les articulations de l'anneau 17 étant inopérantes. Le manche 2 se trouve alors articulé à l'arbre 6 et à la bielle 7 comme l'est le manche 1. Les deux manches sont couplés et chacun d'eux peut être utilisé indifféremment pour commander l'hélicoptère.

Lorsque le copilote ne désire pas se servir de son manche 2, il tire celui-ci vers haut suivant la flèche 25 (figure 4), ce qui a pour effet, par coulissement du manche 2 dans l'anneau 18, de faire sortir le pêne 19 de la gâche 21, l'embout 22 quittant le fond de la cuvette 16. Le manche 2 se trouve ainsi débrayé, c'est-à-dire désaccouplé du manche 1, qui seul permet alors la commande de l'hélicoptère, tandis que l'arbre 6 et la bielle 7 peuvent débattre librement en entraînant la pièce 13, mais non le manche 2 qui en est isolé par le double cardan 14, 17.

Il convient ensuite d'immmobiliser le manche 2 en situation de déverrouillage, ce qui est réalisé dans le présent exemple à l'aide d'un dispositif d'accrochage comprenant un crochet 26 fixé audit manche à une certaine hauteur de son fût et un organe d'ancrage 27 fixe. Le copilote incline le manche 2 vers l'avant pour mettre en prise son crochet 26 avec l'organe 27. Le ressort de rappel 23, ayant été comprimé lors de la traction du manche vers le haut, assure dès lors le maintien du manche accroché à l'organe 27.

Lorsque le copilote désire reprendre l'usage du manche 2, il lui suffit de le tirer vers lui. Le crochet 26 échappe à l'organe 27 et le ressort 23 se détend en entraînant vers le bas le manche, dont l'embout 22 assure un centrage automatique dans la pièce 13, tandis que le pêne 19, venant en contact avec la paroi de la cuvette 16, se rétracte en comprimant légèrement son ressort 20 jusqu'à ce qu'il vienne en regard de la gâche 21, ledit ressort se détendant alors en le poussant dans celle-ci. Le manche 2 est ainsi de nouveau verrouillé et remis en situation d'activité. Les manches 1 et 2 sont couplés et la timonerie 5 fonctionne lorsque l'un ou l'autre manche est solicité.