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Title:
HYDROPNEUMATIC EJECTION ASSEMBLY FOR AN AIRCRAFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/009612
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for attaching and ejecting a load suspended beneath an aircraft, comprising at least two ejection pistons (4, 5) connected to the load to be attached/ejected, and to a control circuit including a pneumatic circuit (2, 3, 8), and further including a hydraulic circuit (6, 7, 41, 51) for powering each ejection piston (4, 5), which is inserted between the pneumatic circuit and said ejection pistons (4, 5).

Inventors:
THEVENOT ALAIN (FR)
Application Number:
PCT/FR2012/051629
Publication Date:
January 16, 2014
Filing Date:
July 10, 2012
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Assignee:
ALKAN (FR)
THEVENOT ALAIN (FR)
International Classes:
B64D1/04
Foreign References:
EP0494019A11992-07-08
EP2444319A12012-04-25
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
CABINET MALEMONT (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif pour l'accrochage et l'éjection d'une charge suspendue sous un aéronef, comportant au moins deux pistons d'éjection (4, 5) reliés d'une part à la charge à accrocher/éjecter et d'autre part à un circuit de commande (1) comprenant un circuit pneumatique (2, 3, 8), caractérisé en ce que le circuit de commande (1) comprend en outre un circuit hydraulique (6, 7, 41, 51) d'alimentation de chaque piston d'éjection (4, 5) intercalé entre le circuit pneumatique et lesdits pistons d'éjection (4, 5).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit pneumatique comporte une réserve (31) de gaz comprimé équipée d'un dispositif de déclenchement à électrovanne (32) .

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le gaz est un gaz neutre, préférentiellement de l'azote.

4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3 , caractérisé en ce que le circuit hydraulique comporte un transmetteur (6) hydropneumatique diviseur à ressort de rappel intercalé entre les pistons d'éjection (4, 5) et la réserve (31) de gaz comprimé du circuit pneumatique, chargé de distribuer de manière équilibrée le fluide hydraulique à chaque piston d' éj ection (4 , 5) .

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit hydraulique comporte en outre un réservoir (72) de fluide hydraulique muni d'un ressort (74) de réservoir, une soupape de régulation (76) munie d'un ressort réglable, un boisseau (75) de répartition de fluide hydraulique et deux clapets à seuil (77, 78) munis chacun d'un ressort de rappel.

6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le circuit pneumatique comporte en outre un boisseau (33) , un distributeur 3/2 (32) , une valve de séquence (82) , deux clapets anti retour (9, 83) , un réservoir (81) de rétractation des pistons d'éjection (4, 5), un piston de déverrouillage (2) et la réserve (31) de gaz comprimé.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pistons d'éjection (4, 5) sont de type simple effet.

Description:
ENSEMBLE D'EJECTION HYDRO- PNEUMATIQUE POUR AERONEF

La présente invention concerne un dispositif pour l'accrochage et l'éjection d'une charge suspendue sous un aéronef, comportant au moins deux pistons d'éjection reliés d'une part à la charge à soutenir/éjecter et d'autre part à un circuit de commande comprenant un circuit pneumatique.

De nos jours, l'éjection d'une charge depuis un aéronef se fait en utilisant un éjecteur dont l'énergie motrice est soit pyrotechnique soit pneumatique. Un tel éjecteur est équipé de 2 pistons appliquant sur une charge libérée un effort vertical orienté vers le bas, destiné à éloigner la charge le plus rapidement possible de l'aéronef.

Le dispositif a deux fonctions principales :

- maintenir la charge précontrainte contre l'aéronef durant toutes les phases du vol préalables à 1 ' éj ection,

libérer, puis éjecter la charge.

L'énergie motrice, d'origine pyrotechnique ou pneumatique, est utilisée pour libérer la charge puis alimenter les deux pistons d'éjection. Cette énergie est libérée en une fois, puis est répartie entre les pistons d'éjection, à l'aide d'un boisseau, par exemple un boisseau à gaz. Ce boisseau, dispositif mécanique, préalablement réglé, permet de contrôler le débit de gaz envoyé vers chaque piston d'éjection. Ce débit est indépendant de l'attitude de l'aéronef, des efforts aérodynamiques exercés sur la charge éjectée et, des dispersions des caractéristiques mécaniques réelles de la charge (masse, position du centre de gravité, etc.) au moment de l'éjection.

L'éjection de charges modernes, destinées à des frappes de précision, impose de mieux maîtriser en fin d'éjection la position et l'attitude réelle de la charge.

De plus, la constitution plus légère que par le passé des aéronefs et des charges de ce type impose d'optimiser dans le temps la libération de l'énergie motrice vers les pistons pour limiter les effets de réaction induits.

Par ailleurs, un inconvénient des dispositifs existants est de ne pas contrôler avec une précision suffisante le mouvement de chacun des pistons d'éjection, surtout lorsque ceux-ci sont relativement éloignés l'un de l'autre, et qu'ils peuvent être soumis à des sollicitations différentes.

Il en résulte une imprécision, lors de la libération de la charge, sur la vitesse de sortie de chaque piston d'éjection, qui peut poser problème pour les charges modernes, dont la libération nécessite des conditions initiales précises.

Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. Pour ce faire, le dispositif selon l'invention comporte en outre un circuit hydraulique d'alimentation de chaque piston d'éjection intercalé entre le circuit pneumatique et lesdits pistons d'éjection.

Ainsi, l'éjecteur hydropneumatique selon l'invention, grâce à l'utilisation d'un fluide hydraulique durant la phase d'éjection, permet d'assurer des performances opérationnelles inégalées :

Vitesse verticale en fin d'éjection :

la plus élevée possible pour assurer une bonne trajectoire de séparation à la charge libérée, indépendante de la température environnante pour couvrir la plus large enveloppe de conditions d'installation ou de vol.

Vitesse angulaire de tangage :

réglage plus fin,

- précise et indépendante des réactions aérodynamiques exercées sur la charge.

L'éjecteur selon l'invention permet également d'éloigner l'un de l'autre les pistons d'éjection, et donc d'optimiser le choix des surfaces de contact avec la charge dans l'aéronef.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le circuit pneumatique comporte une réserve de gaz comprimé équipée d'un dispositif de déclenchement à électrovanne, plus particulièrement le gaz est un gaz neutre, notamment de 1 ' azote .

Avantageusement, le circuit hydraulique comporte un transmetteur hydropneumatique diviseur à ressort de rappel intercalé entre les pistons d'éjection et la réserve de gaz comprimé du circuit pneumatique, chargé de distribuer de manière équilibrée le fluide hydraulique à chaque piston d' éj ection .

Selon un mode de réalisation, le circuit hydraulique comporte en outre un réservoir de fluide muni d'un ressort de réservoir, une soupape de régulation munie d'un ressort réglable, un boisseau de répartition de fluide hydraulique et deux clapets à seuil munis chacun d'un ressort de rappel.

Selon un autre mode de réalisation, le circuit pneumatique comporte en outre un boisseau, un distributeur 3/2, une valve de séquence, deux clapets anti retour, un réservoir de rétractation des pistons d'éjection, un piston de déverrouillage et la réserve de gaz comprimé.

Enfin, selon encore un mode de réalisation, les pistons d'éjection sont de type simple effet.

La présente invention va maintenant être décrite en relation avec la figure 1, représentant un schéma synoptique d'un mode de réalisation de l'invention.

La figure 1 présente un circuit de commande 1. Ce circuit de commande 1 comprend une réserve d'énergie 3 qui permet de commander d'une part un piston de déverrouillage 2 qui permet dans un premier temps de libérer une charge jusqu'alors maintenue contre un aéronef et de commander d'autre part au moins deux pistons d'éjection 4, 5 qui permettent dans une deuxième temps d'éjecter ladite charge.

La réserve d'énergie 3 comprend une réserve 31 de gaz comprimé. Cette réserve 31 de gaz comprimé est connectée au circuit de commande 1 au moyen d'un distributeur 32. Ici le distributeur est un distributeur 3/2, pouvant être commandé électriquement dans une première position reliant la réserve 31 au circuit de commande 1 afin de laisser le gaz comprimé contenu dans ladite réserve 31 se détendre dans le circuit de commande 1, et rappelé par ressort en l'absence de commande électrique dans une deuxième position obturant la réserve 31 et reliant le circuit de commande 1 à l'air libre.

En sortie du dit distributeur 32 est disposé un boisseau 33 permettant un réglage du débit de gaz comprimé pénétrant dans le circuit de commande 1.

Lors d'une commande du distributeur 32, le gaz comprimé se répand dans le circuit pneumatique et alimente d'une part un module de rétractation 8 décrit ci -après, et commande au travers de la canalisation 21 le piston de déverrouillage 2. La canalisation 21 est reliée à une première chambre dudit piston de déverrouillage 2. Lorsque le piston de déverrouillage 2 est mobilisé, sous l'action de la pression de gaz, une deuxième chambre dudit piston se vide dans une canalisation 22.

Cette canalisation 22 relie ladite deuxième chambre du piston 2 à une chambre pneumatique 61 d'un transmetteur 6 hydropneumatique diviseur. Il peut être noté la présence d'un clapet anti retour 9 qui empêche une arrivée directe de gaz comprimé dans ledit transmetteur 6. Ceci est garant d'un séquencement des opérations. Le piston de déverrouillage 2 est commandé au préalable, afin de libérer la charge, puis le transmetteur 6 est commandé, dans un second temps, afin de réaliser l'éjection de ladite charge.

Le transmetteur 6 hydropneumatique diviseur est un dispositif hydropneumatique comprenant une pièce 62 coulissant dans un corps et comportant deux pistons solidaires, de manière à séparer ledit corps en une chambre pneumatique 61 et deux chambres hydrauliques 63 et 64. Ledit transmetteur 6 est nommé diviseur en ce qu'il est conformé de telle manière à ce que les volumes des deux chambres hydrauliques 63, 64 soient à tout instant égaux. Ainsi une arrivée de gaz dans la chambre pneumatique 61, qui augmente le volume de ladite chambre pneumatique 61, produit un mouvement de la pièce 62 qui s'accompagne d'un mouvement simultané des deux pistons et d'une réduction simultanée des volumes des deux chambres hydrauliques 63, 64.

La chambre hydraulique 63 est reliée, au moyen d'une canalisation 41 au piston d'éjection 4. La chambre hydraulique 64 est reliée, au moyen d'une canalisation 51 au piston d'éjection 5. Ainsi l'arrivée de gaz dans le transmetteur 6, s'accompagne d'un refoulement de fluide hydraulique simultané dans les deux canalisations 41, 51, et produit un mouvement identique, en amplitude et en vitesse, de chacun des pistons d'éjection 4, 5. Le transmetteur 6 comprend encore un moyen de rappel 65, par exemple un ressort disposé dans la chambre hydraulique 65, permettant un mouvement opposé de la pièce 62 en absence de pression de gaz dans la chambre pneumatique 61. Ce mouvement opposé commande un mouvement de sens opposé et simultané des pistons d'éjection 4, 5.

Ceci se produit lorsque le distributeur 32 n'est plus commandé électriquement. Dans ce cas, correspondant à la position du distributeur 32 illustrée, la chambre pneumatique 61 du transmetteur 6 est, via les canalisations 21 et 22 et le clapet anti retour 9 qui est passant, relié à l'air libre. Sous l'action du moyen de rappel 65, la pièce 62 se déplace en sens opposé et aspire le fluide hydraulique dans les deux chambres 63, 64, ce qui produit une rétractation des pistons d'éjections 4, 5.

Selon un mode de réalisation, le circuit de commande 1 comprend encore un dispositif d'équilibrage 7. Ce dispositif d'équilibrage 7 est connecté d'une part au circuit 41 reliant la chambre hydraulique 63 et le piston d'éjection 4 et d'autre part au circuit 51 reliant la chambre hydraulique 64 et le piston d'éjection 5. Ainsi ledit dispositif 7 peut réaliser un équilibrage entre ces deux circuits 41 et 51.

Pour cela, le dispositif d'équilibrage 7 comprend une réserve mécano-hydraulique 71. Cette réserve 71 comprend un réservoir 72 de fluide hydraulique de volume variable et un piston 73 mobile séparant le fluide hydraulique d'un moyen de rappel 74, par exemple mécanique ou gazeux. Le piston 73 est ainsi mobile sous l'action contradictoire du moyen de rappel 74 et d'une éventuelle pression de fluide hydraulique.

Une ouverture unique du réservoir 72 permet sa connexion à un circuit hydraulique dans lequel il contribue à maintenir une pression.

Ledit circuit hydraulique du dispositif d'équilibrage 7 comprend encore deux branches de piquage reliant respectivement ladite réserve 71 à l'un des circuits 41 et 51, chacune au travers d'un clapet à seuil 77, 78. Chacun de ces clapets 77, 78 présente un seuil, afin d'être passant tant que la pression en provenance dudit circuit 41, 51 reste inférieure au dit seuil, et bloquant lorsque ladite pression dépasse ledit seuil.

Ledit circuit hydraulique du dispositif d'équilibrage 7 comprend encore un boisseau 75 à trois voies. Deux de ces voies sont respectivement reliées chacune à l'une des deux branches de piquage et ainsi à l'un des circuits 41 et 51, tandis que la troisième voie est reliée à ladite réserve 71, au travers d'une soupape de régulation 76. Ladite soupape de régulation 76 est telle qu'elle est fermée tant que la pression issue de la troisième voie du boisseau 75 est inférieure à un seuil et ouverte lorsque ladite pression est supérieure audit seuil. Ledit seuil peut se régler au moyen d'un ressort réglable.

Le réglage de la position du boisseau permet ainsi de régler avec précision l'équilibrage entre les deux branches de piquage et ainsi entre les circuits 41 et 51 commandant les pistons d'éjection 4, 5.

Selon un mode de réalisation optionnel, le circuit de commande 1 comprend encore un dispositif de rétractation 8. Il a été décrit que le circuit hydraulique assure une rétractation des pistons d'éjection 4, 5. Un dispositif 8 peut optionnellement venir soutenir la rétractation par une action pneumatique agissant sur une deuxième chambre de chaque piston d' éj ection 4 , 5.

Pour cela ledit dispositif 8 comprend un réservoir 81 de gaz comprimé, une valve de séquence 82 et un clapet anti retour 83. Lorsque la réserve 31 de gaz comprimé est libérée le dispositif de rétractation 8 reçoit, en parallèle du piston de déverrouillage 2, du gaz comprimé. Ce gaz comprimé est stocké dans le réservoir 81 au travers du clapet 83. Le clapet 83 empêche ledit gaz comprimé de retourner dans le circuit pneumatique vers le piston de déverrouillage 2. La valve de séquence 82 a pour effet de retarder l'effet de rétractation, au moins dans un premier temps correspondant à la phase d'éjection, pendant laquelle les pistons d'éjection 4, 5 sont hydrauliquement commandés en éjection. A l'issue d'un temps déterminé par ladite valve de séquence 82, le gaz comprimé stocké dans le réservoir 81 est libéré vers une canalisation 84. Cette canalisation 84 se divise en une canalisation par piston d'éjection 4, 5, chacune respectivement reliée à une deuxième chambre de chaque piston d'éjection 4, 5. On entend ici par deuxième chambre, la chambre du piston d'éjection non déjà relié au circuit hydraulique 41, 51. Ce gaz comprimé vient ainsi actionner chaque piston d'éjection dans un sens opposé à celui réalisé sous l'action hydraulique précédente.

Ainsi il est possible de construire un dispositif selon l'invention, sans dispositif 8, auquel cas les pistons d'éjections 4, 5 peuvent être des pistons simple effet. Il est encore possible de construite un dispositif selon l'invention, avec un dispositif 8 de rétractation, où les pistons d'éjections 4, 5 sont double effet, une première chambre hydraulique assurant l'éjection et participant à la rétractation, une deuxième chambre pneumatique assurant la rétractation.