DESCRIPTION

L'invention concerne un système d'aide au pi Lotage d'un héLicoptere portant une charge accrochée sur L'apparei L par un système d'éLingues, notamment en voL stat i onna i re .

Un exe pLe particuLier où L'invention peut favorab Lement trouver empLoi concerne Les ntervent ons sur des câbLes éLectriques aériens. Une naceLLe est suspendue à L ' hé L i coptère et porte Les agents chargés de L'intervention. La portion du câbLe sur LaqueLLe on travai LLe est Liée à La naceLLe par L 'intermédia re de griffes. L ' hé L i coptère est toutefois soumis à des dérives qu'i L faut incessamment corriger, ce qui est très fatigant pour Le pi Lote en raison notamment de L'absence de repères précis qui pourraient faci Liter Les ajustements de position de L ' é L i coptère .

L'objet de L'invention concerne un système qui permet de fournir très simpLement des repères fiabLes pour L'ajustement de La position de L' héLi¬ coptere. Les informations sont fournies sous une forme qui permet Leur expLoitation faci Le, éventueLLe- ment même par un système de pi Lotage automatique.

Le système de suspension est caractérisé en ce qu'i L comprend une structure rigide, avantageuse¬ ment une barre, portant des détecteurs d ' ne L i na i son et un dispositif de mesure de tension axiaLe de cette structure rigide, ainsi que des apparei Ls de Lecture de L * nc Linai son et de La tension détectée à bord de L * hé Li coptère.

Les détecteurs d ' inc i nai son sont, dans une réaLisation préférée, au nombre de deux et mesurent L ' i ne Li na i son dans deux pLans pe rpendi eu Lai res .

On va maintenant décrire L'invention à L'aide des figures suivantes annexées à titre i LLustratif et non Limitatif :

- La figure 1 est une vue d'ensembLe d'un appa rei L Lage. qui comprend L'invention ;

- La figure 1A représente pLus en détai L Le système de mesure et de Lecture des informations d ' ai de au pi Lotage ;

- La figure 2 représente pLus précisément L • invention ;

- La figure 3 représente une autre possi- bi Lité d ' uti Li sat i on de L'invention ; et

- La figure 4 représente une troisième possi- bi Lité d ' ut i Li sat i on de L'invention.

Sur La figure 1, L • hé Li coptère est référencé par 1 ; i L est équipé d'une perche supérieure 2 rigide qui s'étend dans L'habitacLe et en traverse Le pLancher par son extrémité inférieure. La perche supérieure 2 est accrochée à un point de support 27 de L ' hé L i copte re 1 par un axe de suspension 26.

Une bieLLe 3 est suspendue par un joint de cardan 4 (ou tout système fonctionnant comme une rotuLe) à L'extrémité inférieure de La perche supé¬ rieure 2, et son extrémité inférieure porte un crochet

5 sur LequeL est enfi Lée L'extrémité d'une éLingue

6 qui soutient une naceLLe 7 munie d'une paire de griffes 8 destinées à L ' immobi Lisat on d'un câbLe éLectrique aérien 9 sur LequeL on veut procéder à une intervention. Une paire de câbLes Latéraux 10 assurent La stabi L sation de La naceLLe 7 en La reLiant directement à L ' hé Li coptère 1.

La bieLLe 3 et Les éLéments voisins ont été représentés pLus en détai L sur La figure 2, notam¬ ment un anneau de centrage 25 assurant L'aLignement de La bieLLe 3 avec L'éLingue 6 et porté par Le crochet

5. Des jauges 11 d ' extensomét r i e ont été coLLées sur La bieLLe 3 dans une direction qui Leur permet de mesurer La tension axiaLe de La bieLLe 3, c'est-à-dire son éLongation. ELLes peuvent être au nombre de quatre, régu L èrement réparties sur une circonférence afin d'annuLer Les erreurs qui pourraient être pro¬ duites par des fLexions de La bieLLe 3.

Un boîtier de support 12 est accroché à La bieLLe 3 à proximité des jauges 11. IL contient des détecteurs d'incLinaison 13 et 14 qui sont de préférence au nombre de deux au moins et qui mesurent L ' i ne L i nai son de La bieLLe 3 suivant deux projections différentes, notamment suivant Les pLans verticaux LongitudinaL et transversal par rapport à L'habitacLe de L ' hé L i coptère 1.

Un câbLe éLectrique 15 transporte Les infor¬ mations obtenues des jauges 11 et des détecteurs d'in¬ cLinaison 13 et 14 à L'intérieur de L ' hé L i coptère 1 et pLus précisément vers un boîtier de conditionne¬ ment où, en particuLier, La moyenne des informations des jauges 11 est faite, puis vers un cadran détecteur d'effort 16 et à un cadran à aigui LLes croisées 17 qui indiquent respectivement La tension de La bieLLe 3 et son incLinaison par rapport à La verticaLe apparente. La verticaLe apparente correspond à La direction que prendrait un f i L à pLomb suspendu à L ' hé Li coptère . ELLe est confondue avec La verticaLe réeLLe en voL stat onna i re .

La figure 1A représente pLus en détai L Le système de mesure. Chacune des aigui LLes croisées est sensibLe au signaL de sortie d'un des inc Linomèt res 13 ou 14 et dépLacée perpendi cuLai rement à sa Longueur. Un teL cadran à aigui LLes croisées 17 est déjà uti Lisé dans Le système VOR/ILS de navigation aérienne.

Le pi Lote peut donc exécuter immédiatement et faci Lement Les mouvements verticaux et horizontaux qui permettent de revenir à La position idéaLe de L" héLicoptere 1, en principe une position juste au-dessus de La naceLLe 7 et dans LaqueLLe Le câbLe 9 est souLevé sans être excessivement tendu. La ten¬ sion de La bieLLe 3 correspondant à cette situation idéaLe doit être fournie par un étaLonnage.

Divers aménagements peuvent être apportés à cette réaLisation. La bieLLe 3 peut d'abord être rempLacée par une structure queLconque à condition d'être rigide ; Les détecteurs d'incLinaison 13 et 14 et Les jauges 11 peuvent être situés aiLLeurs, par exempLe sur Le crochet 5 ou près de Lui .

Les détecteurs d'incLinaison 13 et 14 peuvent être doubLés afin de réduire Les erreurs et détecter Les pannes éventueLLes. Dans L'hypothèse où L'inclinai¬ son de La bieLLe 3 dans un seuL plan est intéressante, on peut au contraire n'en prévoir qu'un seul.

IL est encore envisageable d'envoyer Les signaux d'écart directement sur un système de pi lotage automatique de L 'hélicoptère, ce qui permet de rendre automatique Le voL stat i onnai re .

La bielle 3 et Le crochet 5 sont uniques afin d'offrir des conditions de sécurité satisfaisantes. On peut en effet rencontrer des situations où La nacelle 7 doit être Larguée. ELLe est aLors détachée de L'hélicoptère 1 et suspendue au câbLe éLectrique aérien 9. La présence de plusieurs crochets 5 multiplie les risques que L'un d'eux ne s'ouvre pas, et si Les crochets 5 s'ouvrent à des instants différents. L'hélicoptère 1 est soumis à des comportements aberrants dans l'état transitoire entre Le début et La fin de L'ouverture des crochets 5, du moins si Les signaux sont envoyés au système

de pi Lotage automatique. IL en irait de même si un crochet 5 s'ouvrait par accident. Dans toutes ces hypothèses, L 'hélicoptère 1 serait déséqui libré par le déplacement brusque de son centre de gravité.

La figure 3 i llustre un autre emploi de L'invention. IL s 'agit maintenant de dérouler un câble 19 afin de constituer une portée de câbLe entre deux pylônes électriques. Pour cela, l 'hélicoptère 1 se déplace (vers La gauche sur La figure) et L'extrémité inférieure de la bielle 3 ou d'une élingue porte une bobine dérouleuse 18 munie d'un frein commandé de l'hélicoptère 1 de manière à ajuster La tension sur Le câble en déroulement. Ce frein peut être un moteur hydraulique disposé entre La chape 35 porteuse de La bobine 18 et L'axe 33 de cette dernière, afin de commander La vitesse de rotation de L'axe 33.

On désire effectuer Le déroulement avec une force horizontale constante s'exerçant sur la bieLLe 3 et La bobine dérouleuse 18, ce qui permet de régler avec précision la flèche des portées de câble entre pylônes. Il suffit pour cela de faire Le produit de la tension de la bielle 3 et du sinus de L'angle o qui représente L'inclinaison de La bieLLe 3 sur La verticale à L'aide des jauges 11 et des détec¬ teurs d'inclinaison 13 et 14. Le frein est alors com¬ mandé de manière à retrouver la tension horizontale souhai tée .

On peut encore vouloir connaître La tension du câble 19 : on incorpore alors au dispositif un système tel qu'un levier 30, portant un détecteur d'incl na son supplémentaire 31 et, à ses extrémités, deux paires de gaLets 32 entre Lesquels glisse Le câble 19. Le Levier est Lié de manière souple à la bobine dérouleuse 18 de manière à rester sur La portion du câble 19 qui vient juste d'être déroulée. Il peut

être relié à L'axe 33 de La bobine 18 par une bielle 34, des fils ou n'importe quel autre moyen. Le Levier 30 reste parallèLe au câble 19. On pourra alors en déduire l'angle β correspondant à l'inclinaison sur la verticale de cette portion du câble 19, et en déduire la tension du câble 19 par la division de La force horizontale précédemment calculée par sin β-

D'autres moyens possibles de calcul de la tention du câble 19 consistent en des capteurs piézo¬ électriques ou des jauges de contraintes sur L'axe 33. La charge exercée par le câbLe 19 sur cet axe 33 est en effet représentati e de La tension.

Ces moyens permettent donc d'asservir Le vol de l'hélicoptère 1 pour obtenir des conditions uniformes de tension du câble 19.

La figure 4 représente une application supplémentaire de l'invention. Le dispositif est semblabLe à celui de La figure 1 sauf que La charge suspendue n'est plus la nacelle 7 mais une charge 20 que l 'hélicoptère doit positionner avec précision. IL peut s'agir d'une grosse pièce mécanique à visser sur un support 21. Le procédé peut être décomposé en une phase d'approche de La charge 20 pendant laquelle l'invention n'est pas utilisée, une phase de positionnement plus précis où l'hélicoptère 1 est en vol stationnaire et où on attend que Les oscillations de la charge 20 s'amortissent en suivant notamment les indications du cadran à aigui lles croisées 17, et une phase d'ajustement de positionnement où un opérateur au sol 22 intervient en déplaçant la charge 20, ce qui se traduit par des efforts et des déplacements de la bielle 3 et impose à l'hélicoptère 1 des mouvements de suivi qui amènent La charge 20 à L'endroit souhaité.