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Système de contrôle d'une trajectoire latérale d'un aéronef au sol
Domaine
La présente invention concerne un système de contrôle d'une trajectoire
latérale d'un
__ aéronef roulant sur une piste au sol, l'aéronef comprenant des dispositifs
de déplacement
latéral de l'aéronef autour d'un axe de lacet incluant une roulette de train
avant orientable.
Contexte
La conduite au sol d'un aéronef, et plus particulièrement le contrôle de
l'aéronef autour
de son axe de lacet, est généralement assuré par le contrôle de l'angle de
braquage de la
roulette de train avant, par l'orientation de la gouverne de direction et, en
complément par un
ensemble de freinage différentiel propre à exercer une force de freinage
distincte sur le train
principal gauche et le train principal droit pour générer le mouvement de
lacet. Le contrôle de
l'aéronef autour de son axe de lacet peut en outre être effectué au moyens de
moteurs
électriques entraînant les roues du train principal, selon des vitesses
distinctes et/ou par
l'application d'un différentiel de poussée entre le moteur gauche et le moteur
droit.
Pour commander ces différents dispositifs de déplacement latéral, divers
moyens de
commande sont connus.
En particulier, certains aéronefs comprennent trois moyens de commande
distincts
agissant chacun sur un des dispositifs de déplacement latéral mentionnés ci-
dessus. Ces
moyens de commande consistent par exemple en un tiller, un palonnier et des
pédales de
frein indépendantes.
Le tiller est un volant dont la rotation permet d'entrainer une modification
correspondante de l'angle de braquage de la roulette.
Le palonnier est destiné à la commande de la gouverne de direction. En
particulier, le
palonnier comprend une pédale gauche, dont le déplacement est destiné à
commander un
virage à gauche, et une pédale droite, dont le déplacement est destiné à
commander un
virage à droite.
Les pédales de frein comprennent une pédale de frein gauche et une pédale de
frein
droite, dont l'actionnement est destiné à commander un freinage du train
principal gauche ou
droite respectivement, donc un virage vers la gauche ou vers la droite
respectivement.
Les pédales de frein sont par exemple montées sur le palonnier. Ainsi, chaque
pédale
de palonnier est mobile selon un premier degré de liberté, par exemple en
translation, associé
à une commande de la gouverne de direction, et selon un deuxième degré de
liberté, par
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exemple en rotation autour d'un axe orthogonal à la direction de translation
de la pédale,
associé à une commande de l'ensemble de freinage différentiel.
En variante, il a été proposé d'inclure la commande de l'angle de braquage de
la
roulette de train avant au palonnier.
Ces solutions peuvent faire l'objet d'amélioration.
En particulier, la gestion simultanée des ordres de commande à émettre via le
palonnier et de ceux à émettre via l'actionnement du tiller ou des pédales de
frein engendre
une forte charge de travail pour le pilote.
En effet, le pilote doit déterminer lui-même la répartition des ordres de
commande sur
les différents dispositifs de déplacement latéral pour suivre la trajectoire
souhaitée.
En outre, un tel système de contrôle laisse toute latitude au pilote pour
l'utilisation des
différents dispositifs de déplacement latéral.
Or, dans certaines circonstances, un braquage trop important de la roulette de
train
avant peut conduire à une perte d'adhérence de l'aéronef sur la piste.
Un but de l'invention consiste donc à résoudre ces problèmes, en particulier à
fournir
un système de contrôle d'une trajectoire latérale d'un aéronef minimisant les
risques de perte
d'adhérence de l'aéronef.
Résumé
A cet effet, selon un aspect englobant, l'invention vise un système de
contrôle d'une
trajectoire latérale d'un aéronef roulant sur une piste au sol, l'aéronef
comprenant des
dispositifs de déplacement latéral de l'aéronef autour d'un axe de lacet
incluant une roulette
de train avant orientable, le système de contrôle comprenant :
-
un module de commande configuré pour générer un ordre de commande d'une
trajectoire latérale de consigne de l'aéronef, ladite trajectoire latérale de
consigne comprenant
un mouvement latéral de l'aéronef selon une direction donnée, ledit ordre de
commande
comprenant au moins un paramètre de consigne représentatif de ladite
trajectoire de
consigne,
-
un module de limitation d'un angle de dérapage de l'aéronef, ledit module de
limitation étant configuré pour déterminer, en fonction d'informations
relatives à une vitesse
courante de l'aéronef et d'un angle de dérapage maximal autorisé de la
roulette de train avant
et/ou de trains principaux de l'aéronef, une plage d'angle de braquage de la
roulette de train
avant telle que, lorsqu'un angle de braquage de la roulette de train avant est
compris dans
ladite plage d'angle de braquage, l'angle de dérapage de la roulette de train
avant et/ou des
trains principaux est inférieur, en valeur absolue, audit angle de dérapage
maximal,
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- un module de contrôle configuré pour :
= déterminer, en fonction de l'ordre de commande, un angle de braquage de
consigne de la roulette de train avant, compris dans ladite plage d'angle de
braquage, ledit
angle de braquage de consigne étant déterminé de manière à engendrer,
lorsqu'il est appliqué
à la roulette de train avant, un mouvement latéral de l'aéronef conforme à ou
tendant vers
ladite trajectoire latérale de consigne,
= transmettre une instruction de braquage à la roulette de train avant afin
d'orienter la roulette de train avant selon l'angle de braquage de consigne.
Le système de contrôle selon l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs
des
caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison
techniquement
possible :
- ledit module de contrôle est configuré pour :
= déterminer, en fonction de l'ordre de commande, un angle de braquage
initial
de la roulette de train avant, ledit angle de braquage initial étant déterminé
de manière à
engendrer, s'il est appliqué à la roulette de train avant, un mouvement
latéral de l'aéronef
conforme à ou tendant vers ladite trajectoire latérale de consigne, et
= appliquer une correction audit angle de braquage initial si ledit angle
de
braquage initial n'est pas compris dans ladite plage d'angle de braquage, pour
déterminer ledit
angle de braquage de consigne.
- lesdits dispositifs de déplacement de l'aéronef autour de l'axe de lacet
incluent en
outre une gouverne de direction orientable et un ensemble de freinage
différentiel comprenant
un dispositif de freinage d'un train principal gauche et un dispositif de
freinage d'un train
principal droit, ledit ensemble de freinage différentiel étant propre à
appliquer un freinage
dissymétrique audit train principal gauche et audit train principal droit,
et le module de contrôle est en outre configuré pour :
= déterminer une orientation de consigne de la gouverne de direction et/ou
une
consigne de freinage dissymétrique de l'ensemble de freinage différentiel,
l'orientation de
consigne et/ou la consigne de freinage dissymétrique étant déterminées de
manière à
engendrer, lorsqu'elles sont appliquées à la gouverne de direction et à
l'ensemble de freinage
différentiel respectivement, l'angle de braquage de la roulette de train avant
étant égal à
l'angle de braquage de consigne, un mouvement latéral de l'aéronef conforme à
ou tendant
vers ladite trajectoire latérale de consigne,
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= transmettre une instruction d'orientation à la gouverne de direction afin
d'orienter la gouverne de direction selon l'orientation de consigne, et/ou une
instruction de
freinage dissymétrique à l'ensemble de freinage différentiel afin d'appliquer
la consigne de
freinage dissymétrique audit ensemble de freinage différentiel.
- le module de contrôle est configuré pour déterminer l'orientation de
consigne et/ou la
consigne de freinage dissymétrique à partir d'une différence entre l'angle de
braquage initial et
l'angle de braquage de consigne.
- le module de contrôle est configuré pour recevoir un état de fonctionnement
de la
roulette de train avant, et pour déterminer, en cas de dysfonctionnement de la
roulette de train
avant, l'orientation de consigne de la gouverne de direction et/ou la consigne
de freinage
dissymétrique, de manière à engendrer, lorsqu'elles sont appliquées à la
gouverne de
direction et à l'ensemble de freinage différentiel respectivement, la roulette
de train avant étant
libre de pivoter, un mouvement latéral de l'aéronef selon ladite trajectoire
latérale de consigne.
- l'ordre de commande comprend un ordre d'activation ou de non activation
de
l'ensemble de freinage différentiel et:
= l'ordre de commande comprenant un ordre d'activation de l'ensemble de
freinage différentiel, le module de contrôle est configuré pour déterminer
l'orientation de
consigne de la gouverne de direction et la consigne de freinag& dissymétrique
de l'ensemble
de freinage différentiel, et pour transmettre l'instruction d'orientation à la
gouverne de direction
et l'instruction de freinage dissymétrique à l'ensemble de freinage
différentiel ;
= l'ordre de commande comprenant un ordre de non activation de l'ensemble
de
freinage différentiel, le module de contrôle est configuré pour déterminer
l'orientation de
consigne de la gouverne de direction, à l'exclusion de la consigne de freinage
dissymétrique
de l'ensemble de freinage différentiel, et pour transmettre l'instruction
d'orientation à la
gouverne de direction.
- ledit module de limitation de l'angle de dérapage est en outre configuré
pour
déterminer ledit angle de dérapage maximal autorisé en fonction d'un paramètre
représentatif
d'un état d'adhérence de la piste.
- le module de limitation comprend une base de données d'angles de dérapage
maximaux, comprenant, pour chacun d'une pluralité d'états d'adhérence
possible, une valeur
d'angle de dérapage maximal correspondant à cet état d'adhérence, le module de
l'imitation
étant configuré pour déterminer l'angle de dérapage maximal autorisé à partir
de ladite base
de données.
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- le système de contrôle comprend un dispositif de commande actionnable par
un
pilote pour générer un ordre de trajectoire latérale, et ledit module de
commande est configuré
pour générer ledit ordre de commande à partir de l'ordre de trajectoire
latérale.
- le dispositif de commande comprend un palonnier, le palonnier comprenant
une
pédale gauche, destinée à commander un mouvement de l'aéronef autour de l'axe
de lacet
selon une première direction et une pédale droite, destinée à commander un
mouvement de
l'aéronef autour de l'axe de lacet selon une deuxième direction opposée à la
première
direction, et en ce que l'ordre de trajectoire latérale comprend un paramètre
représentatif d'un
déplacement de la pédale gauche et/ou de la pédale droite.
- chacune des pédales gauche et droite est déplaçable entre une position
neutre et
une position de fin de course selon une unique course prédéterminée,
un déplacement de la pédale gauche, respectivement de la pédale droite, selon
ladite
course prédéterminée, entre la position neutre et une position d'activation de
freinage
différentiel prédéterminée, étant destiné à commander un mouvement de
l'aéronef autour de
l'axe de lacet par actionnement d'au moins un dispositif de déplacement du
premier ensemble,
l'ensemble de freinage différentiel étant non-actif,
un déplacement de la pédale gauche, respectivement de la pédale droite, selon
ladite
course prédéterminée depuis la position d'activation de freinage différentiel
vers la position de
fin de course étant destiné à commander un mouvement de l'aéronef autour de
l'axe de lacet
par actionnement d'au moins un dispositif de déplacement du premier ensemble,
et par
actionnement de l'ensemble de freinage différentiel, l'ensemble de freinage
différentiel étant
actif.
- chacune des pédales gauche et droite est en outre mobile entre une
position arrière
et la position neutre, la position neutre étant comprise entre la position
arrière et la position de
fin de course, et le système comprend un mécanisme de couplage du déplacement
des
pédales gauche et droite, configuré pour, lorsque la pédale gauche,
respectivement la pédale
droite, est déplacée vers la position de fin de course, entraîner un
déplacement de la pédale
droite, respectivement de la pédale gauche, vers la position arrière.
- le module de commande est configuré pour, en chaque instant :
= générer un ordre d'activation de l'ensemble de freinage différentiel si la
position
courante de la pédale gauche ou de la pédale droite est comprise entre la
position d'activation
et la position de fin de course, ou
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= générer un ordre de non-activation de l'ensemble de freinage différentiel
si
aucune des positions courantes de la pédale gauche et droite n'est comprise
entre la position
d'activation et la position de fin de course.
- le système de contrôle comprend un module de détermination de trajectoires
au sol
.. de l'aéronef, configuré pour déterminer, en au moins un instant :
= une trajectoire courante de l'aéronef au sol, comprenant une succession
de
points de passage prévus d'au moins un élément de l'aéronef, à conditions
inchangées des
dispositifs de déplacement latéral,
= au moins une trajectoire limite, comprenant une succession de points de
passage limites pouvant être atteints par l'élément de l'aéronef en actionnant
au moins un
dispositif de déplacement latéral,
et le système de contrôle comprend un ensemble d'affichage comportant :
= un afficheur, configuré pour afficher une visualisation d'une portion de
piste
située au voisinage de l'aéronef ;
= un module de génération d'affichage, configuré pour afficher sur l'afficheur
une
courbe de trajectoire courante représentative de ladite trajectoire courante
et au moins une
courbe limite représentative de la trajectoire limite, lesdites courbes étant
superposées à la
visualisation de la portion de la piste.
- les dispositifs de déplacement latéral comprennent :
= un premier ensemble de dispositifs de déplacement latéral incluant la
roulette
de train avant, et
= un ensemble de freinage différentiel, configuré pour générer un mouvement
de
l'aéronef autour d'un axe de lacet dans un état actif, à l'exclusion d'un état
non-actif,
- le module de détermination est configuré pour déterminer audit instant au
moins une
première trajectoire limite, comprenant une succession de premiers points de
passage limites
pouvant être atteints par l'élément de l'aéronef en actionnant au moins un
dispositif de
déplacement latéral du premier ensemble, l'ensemble de freinage différentiel
étant dans l'état
non-actif, et/ou au moins une deuxième trajectoire limite, comprenant une
succession de
deuxièmes points de passage limites pouvant être atteints par l'élément de
l'aéronef en
actionnant au moins un dispositif de déplacement latéral du premier ensemble
et l'ensemble
de freinage différentiel, l'ensemble de freinage différentiel étant actif,
- le module de génération d'affichage est configuré pour afficher sur
l'afficheur :
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= au moins une première courbe limite représentative de la première
trajectoire
limite, ladite première courbe limite étant superposée à la visualisation de
la portion de la
piste, et/ou
= au moins une deuxième courbe limite représentative de la deuxième
trajectoire
limite, ladite deuxième courbe limite étant superposée à la visualisation de
la portion de la
piste.
Selon un mode de réalisation, lorsque l'ordre de commande comprend un ordre
d'activation de l'ensemble de freinage différentiel, l'orientation de consigne
et la consigne de
freinage dissymétrique sont déterminées de manière à engendrer, lorsqu'elles
sont appliquées
à la gouverne de direction et à l'ensemble de freinage différentiel
respectivement, l'angle de
braquage de la roulette de train avant étant égal à l'angle de braquage de
consigne, un
mouvement latéral de l'aéronef conforme à ladite trajectoire latérale de
consigne.
Dans ce mode de réalisation, lorsque l'ordre de commande comprend un ordre de
non
activation de l'ensemble de freinage différentiel, l'orientation de consigne
est déterminée de
manière à engendrer, lorsqu'elle est appliquée à la gouverne de direction,
l'angle de braquage
de la roulette de train avant étant égal à l'angle de braquage de consigne, et
l'ensemble de
freinage différentiel étant non-actif, un mouvement latéral de l'aéronef
conforme à ladite
trajectoire latérale de consigne.
De préférence, les informations relatives à la vitesse courante de l'aéronef
par rapport
au sol comprennent un module d'un vecteur vitesse courant de l'aéronef par
rapport au sol et
une vitesse de lacet courante de l'aéronef.
Selon un autre aspect englobant, l'invention vis un procédé de contrôle d'une
trajectoire latérale d'un aéronef roulant sur une piste au sol, l'aéronef
comprenant des
dispositifs de déplacement latéral de l'aéronef autour d'un axe de lacet
incluant une roulette
de train avant orientable, le procédé comprenant les étapes suivantes:
= génération d'un ordre de commande d'une trajectoire latérale de consigne
de
l'aéronef, ladite trajectoire latérale de consigne comprenant un mouvement
latéral de l'aéronef
selon une direction donnée, ledit ordre de commande comprenant au moins un
paramètre de
consigne représentatif de ladite trajectoire de consigne,
= détermination en fonction d'informations relatives à une vitesse courante
de
l'aéronef et d'un angle de dérapage maximal autorisé, d'une plage d'angle de
braquage de la
roulette de train avant telle que, lorsqu'un angle de braquage de la roulette
de train avant est
compris dans ladite plage d'angle de braquage, l'angle de dérapage de la
roulette de train
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avant et/ou des trains principaux est inférieur, en valeur absolue, audit
angle de dérapage
maximal,
= contrôle des dispositifs de déplacement latéral, incluant les sous-étapes
suivantes:
= détermination, en fonction de l'ordre de commande, d'un angle de braquage de
consigne de la roulette de train avant, compris dans ladite plage d'angle de
braquage, ledit
angle de braquage de consigne étant déterminé de manière à engendrer,
lorsqu'il est
appliqué à la roulette de train avant, un mouvement latéral de l'aéronef
conforme à ou
tendant vers ladite trajectoire latérale de consigne,
= transmission d'une instruction de braquage à la roulette de train avant afin
d'orienter la roulette de train avant selon l'angle de braquage de consigne.
Selon un mode de réalisation, la détermination de l'angle de braquage de
consigne
comprend la détermination, en fonction de l'ordre de commande, d'un angle de
braquage
initial de la roulette de train avant, cet angle de braquage initial étant
déterminé de manière à
engendrer, s'il est appliqué à la roulette de train avant , un mouvement
latéral de l'aéronef
conforme à ou tendant vers ladite trajectoire latérale de consigne, et
l'application d'une
correction à l'angle de braquage initial si cet angle de braquage initial
n'est pas compris dans
la plage d'angle de braquage, pour déterminer l'angle de braquage de consigne.
Selon un mode de réalisation, lesdits dispositifs de déplacement de l'aéronef
autour
de l'axe de lacet incluent en outre une gouverne de direction orientable et un
ensemble de
freinage différentiel comprenant un dispositif de freinage d'un train
principal gauche et un
dispositif de freinage d'un train principal droit, ledit ensemble de freinage
différentiel étant
propre à appliquer un freinage dissymétrique audit train principal gauche et
audit train principal
droit.
Le procédé comprend alors de préférence une sous-étape de détermination d'une
orientation de consigne de la gouverne de direction et/ou une consigne de
freinage
dissymétrique de l'ensemble de freinage différentiel, l'orientation de
consigne et/ou la
consigne de freinage dissymétrique étant déterminées de manière à engendrer,
lorsqu'elles
sont appliquées à la gouverne de direction et à l'ensemble de freinage
différentiel
respectivement, l'angle de braquage de la roulette de train avant étant égal à
l'angle de
braquage de consigne, un mouvement latéral de l'aéronef conforme à ou tendant
vers ladite
trajectoire latérale de consigne.
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Le procédé comprend alors en outre une sous-étape de transmission d'une
instruction
d'orientation à la gouverne de direction afin d'orienter la gouverne de
direction selon
l'orientation de consigne, et/ou une instruction de freinage dissymétrique à
l'ensemble de
freinage différentiel afin d'appliquer la consigne de freinage dissymétrique
audit ensemble de
freinage différentiel.
Brève description des dessins
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 :
- La Figure 1 représente de manière schématique un aéronef comprenant un
système de contrôle selon un mode de réalisation ;
- La Figure 2 illustre de manière schématique une roulette de train avant
de
l'aéronef de la Figure 1 ;
- La Figure 3 est un schéma illustrant les dispositifs de déplacement de
l'aéronef de
la Figure 1 et les moyens de contrôle de ces dispositifs ;
- La Figure 4 est un schéma d'un système de contrôle selon un mode de
réalisation
de l'invention ;
- La Figure 5 est un graphique illustrant de manière schématique la
variation de
rapport de l'effort latéral exercé sur une roulette de train avant en fonction
de l'angle de
dérapage pour différents états de piste et pour un effort vertical donné ;
- La Figure 6 est un schéma d'un dispositif de commande manuelle du système
de
contrôle de la Figure 4, selon un mode de réalisation particulier ;
- La Figure 7 illustre schématiquement un profil de force appliqué par un
générateur
de retour haptique du système de la Figure 4;
- La Figure 8 illustre de manière schématique un module de contrôle du
système de
contrôle de la Figure 4 selon un mode particulier de réalisation de
l'invention ;
- La Figures 9 et 10 sont des schémas illustrant des conditions
d'affichage de
courbes de trajectoire courante et limite sur un afficheur ;
- Les Figures 11 à 16 illustrent différents modes de
représentation de courbes de
trajectoire sur un afficheur ;
- La Figure 17 illustre un procédé de contrôle d'une trajectoire selon un
premier
aspect ; et
- La Figure 18 illustre un procédé de contrôle selon un deuxième
aspect.
Description détaillée des réalisations de l'invention
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=
Des variantes, des exemples et des réalisations préférées de l'invention sont
décrits ci-
dessous. On a illustré sur la Figure 1 un aéronef 1 roulant au sol sur une
piste 3. L'aéronef 1
est mobile selon une direction longitudinale et autour d'un axe de lacet Z1-
Z1.
On a par ailleurs illustré sur la Figure 1 l'axe de roulis X1-X1 de l'aéronef
1 et l'axe de
5 tangage Y1-Y1 de l'aéronef 1.
Dans ce qui suit, on désignera par longitudinal un axe ou une direction
parallèle à
la direction d'allongement de l'aéronef 1.
L'axe de lacet Z1-Z1 est un axe orthogonal à la direction longitudinale,
contenu dans le
plan de symétrie de l'aéronef 1 et passant par le centre de gravité de
l'aéronef 1.
10 Par extension, on désignera par vertical un axe ou une direction
parallèle à l'axe de
lacet Zi-Z1.
On désignera par ailleurs par latéral un axe ou une direction orthogonal à
l'axe de
lacet Z1-Z1 et à la direction longitudinale.
On désignera en outre par plan longitudinal un plan orthogonal à l'axe de
lacet Zr-
Zl, et par plan vertical un plan orthogonal à un plan longitudinal.
L'aéronef 1 est propre à se déplacer, en chaque instant, selon un vecteur
vitesse sol
Vs. La projection de ce vecteur vitesse Vs sur un plan orthogonal à l'axe de
lacet Z1-Z1 forme
avec la direction longitudinale de l'aéronef un angle désigné ci-après par
angle de lacet 2L
Dans ce qui suit, on désignera par angle un angle orienté, dans la
direction
antihoraire vu de dessus.
L'aéronef 1 comprend un train avant 5 désigné ci-après par roulette de train
avant, et
un train principal 7 comportant un train principal gauche 7a et un train
principal droit 7b.
Typiquement, le train avant 5, le train principal gauche 7a et le train
principal droite 7b
comprennent chacun deux roues.
La roulette de train avant 5 et le train principal 7 sont en contact avec la
piste 3 lors
d'un déplacement au sol de l'aéronef 1 sur la piste.
La roulette de train avant 5 est propre à rouler selon une direction avant de
roulage DR,
et à se déplacer, dans un plan longitudinal, selon un vecteur vitesse roue VR
(Figure 2). La
direction avant de roulage DR forme avec la direction longitudinale de
l'aéronef un angle é5dir
désigné ci-après par angle de braquage .
La direction avant de roulage DR forme en outre avec le vecteur vitesse roue
VR un
angle de dérapage de train avant noté 133 (Figure 2). L'angle de dérapage de
train avant f38 est
nul lorsque la direction avant de roulage est parallèle au vecteur vitesse
roue VR.
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La roulette de train avant 5 est symétrique selon un plan vertical parallèle à
la direction
de roulage, appelé dans ce qui suit plan de la roulette de train avant .
La roulette de train avant 5 est mobile en rotation autour d'un axe vertical.
La roulette
de train avant 5 est en outre orientable. En particulier, la roulette de train
avant 5 est munie
d'un dispositif d'orientation 9 de la roulette 5, configuré pour modifier
l'angle de braquage 8dir
de la roulette 5.
Les trains principaux gauche 7a et droit 7b sont chacun fixes par rapport à
l'aéronef 1.
Les trains principaux gauche 7a et droit 7b sont propres à rouler selon une
direction
principale de roulage. La direction principale de roulage forme avec le
vecteur vitesse sol Vs
de l'aéronef un angle de dérapage de train principal 13T.
L'aéronef 1 comprend des dispositifs de déplacement longitudinal 11 et des
dispositifs
de déplacement latéral 13.
Ces dispositifs de déplacement sont illustrés de manière schématique sur la
Figure 3.
Les dispositifs de déplacement longitudinal 11 sont destinés à contrôler le
mouvement
de l'aéronef 1 au sol selon la direction longitudinale de l'aéronef. Les
dispositifs de
déplacement latéral 13 sont destinés à contrôler le mouvement de l'aéronef au
sol selon une
direction latérale, autour de l'axe de lacet Z1-Z1.
Les dispositifs de déplacement longitudinal 11 sont propres à exercer une
force
longitudinale sur l'aéronef, orientée vers l'avant ou vers l'arrière de
l'aéronef 1, pour entraîner
un mouvement de l'aéronef selon la direction longitudinale de l'aéronef ou
s'opposer à un tel
mouvement.
De manière typique, les dispositifs de déplacement longitudinal comprennent un
ensemble moteur 15 et des dispositifs 17 de freinage.
L'ensemble moteur 15 comprend par exemple des moteurs 19 aptes à exercer sur
l'aéronef 5 une force de poussée, tels que des réacteurs, des turbopropulseurs
ou des
turbines, et un dispositif 21 de contrôle des moteurs 19. Par exemple, les
moteurs 19
comprennent un moteur gauche et un moteur droit.
Selon un mode de réalisation, l'ensemble moteur 15 comprend en outre un
ensemble
de moteurs électriques 23 propres à entraîner en mouvement le train principal
7, muni d'un
dispositif 25 de contrôle de ces moteurs électriques.
L'ensemble de moteurs électriques 23 comprend notamment un moteur électrique
gauche 23a propre à entraîner en mouvement le train principal gauche 7a, et un
moteur
électrique droit 23b, propre à entraîner en mouvement le train principal droit
7b.
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Le dispositif 25 de contrôle des moteurs électriques est configuré pour
commander de
manière symétrique le moteur électrique gauche 23a et le moteur électrique
droit 23b, de
manière à entraîner en mouvement le train principal gauche 7a selon une
vitesse de train
principal gauche VTa et à entraîner en mouvement le train principal droit 7b
selon une vitesse
de train principal droite VTb=VTa, et ainsi générer un mouvement longitudinal
de l'aéronef.
Les dispositifs de freinage 17 comprennent un ensemble 27 de freinage du train
principal, muni d'un dispositif 29 de contrôle.
L'ensemble 27 de freinage comprend un dispositif de freinage 27a du train
principal
gauche et un dispositif de freinage 27b du train principal droit.
Le dispositif 29 de contrôle est configuré pour commander de manière
symétrique les
dispositifs de freinage 27a, 27b de manière à exercer sur le train principal
gauche 7a et sur le
train principal droit 7b une même force FTa=FTb s'opposant au mouvement des
trains
principaux gauche 7a et droit 7b et ainsi générer une force longitudinale
s'opposant au
mouvement longitudinal de l'aéronef.
Les dispositifs de déplacement latéral 13 sont configurés pour mettre en
mouvement
l'aéronef 1 autour de l'axe de lacet Z1-Z1, selon un angle positif (i.e. vers
la gauche) ou selon
un angle négatif (i.e. vers la droite).
Les dispositifs de déplacement latéral 13 sont ainsi configurés pour modifier
la
trajectoire latérale de l'aéronef, c'est-à-dire la trajectoire de l'aéronef
selon une direction
.. orthogonale à l'axe de roulis X1-X1 de l'aéronef.
En particulier, les dispositifs de déplacement sont configurés pour modifier
l'angle de
lacet X de l'aéronef.
Par la suite, on appellera déplacement latéral un mouvement autour de
l'axe de
lacet Z1-Z1, combiné à un mouvement selon la direction longitudinale.
Les dispositifs de déplacement latéral 13 sont actionnables, i.e. présentent
au moins
un paramètre de fonctionnement modifiable pour générer un mouvement de
l'aéronef 1 autour
de l'axe de lacet Z1-Z1.
Un actionnement d'un dispositif de déplacement latéral 13 comprend donc une
modification d'un paramètre de fonctionnement de ce dispositif propre à
modifier la trajectoire
latérale de l'aéronef, par exemple propre à modifier le rayon de courbure de
cette trajectoire et
l'angle de lacet X de l'aéronef.
Les dispositifs de déplacement latéral 13 comprennent un premier 13a et un
deuxième
13b ensembles de dispositifs de déplacement latéral.
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13
Le premier ensemble 13a comprend notamment le dispositif 9 d'orientation de la
roulette 5, propre à modifier l'angle de braquage 8dir de la roulette de train
avant 5 pour
modifier la trajectoire latérale de l'aéronef.
Le premier ensemble 13a comprend entre outre une gouverne de direction 31
orientable, munie d'un dispositif d'orientation 33. Le dispositif
d'orientation 33 est propre à
modifier l'orientation 8n de la gouverne de direction 31 pour modifier la
trajectoire latérale de
l'aéronef.
Le deuxième ensemble 13b comprend l'ensemble de freinage 27, commandé par le
dispositif 29 de contrôle de l'ensemble de freinage.
En effet, le dispositif 29 de contrôle de l'ensemble de freinage est configuré
pour
commander de manière dissymétrique le dispositif de freinage 27a du train
principal gauche et
le dispositif de freinage 27b du train principal droit, de manière à exercer
un différentiel de
force AF non nul entre les trains principaux gauche 7a et droit 7b, et ainsi
entraîner une mise
en mouvement de l'aéronef 1 autour de l'axe de lacet, pour modifier sa
trajectoire latérale.
Notamment, le dispositif 29 de contrôle de l'ensemble de freinage est
configuré pour
commander le dispositif de freinage 27a du train principal gauche 7a et le
dispositif de
freinage 27b du train principal droit 7b de manière à exercer, en un instant
donné, sur le train
principal gauche 7a, une force de freinage gauche FTa', et à exercer sur le
train principal droit
7b une force de freinage droite FTb'=FTa'+/-AF.
Un tel freinage dissymétrique est apte à entraîner un mouvement de l'aéronef 1
autour
de l'axe de lacet selon une direction positive (lorsque FTa'> FTb') ou selon
une direction
négative (lorsque FTa'< FTb').
Par exemple, l'une des forces de freinage FTa' ou FTb' est nulle.
L'ensemble de freinage 27, lorsqu'il est mis en oeuvre pour générer un
mouvement
latéral, sera appelé par la suite ensemble de freinage différentiel 27'.
L'ensemble de freinage différentiel 27' peut être actif ou non-actif.
Dans l'état actif, l'ensemble de freinage différentiel 27' est propre à
générer un
mouvement latéral de l'aéronef 1.
En effet, dans l'état actif, l'ensemble de freinage différentiel 27' est
propre à exercer
une force de freinage gauche et une force de freinage droite distinctes, i.e.
un différentiel de
force AF non nul entre les trains principaux gauche 7a et droit 7b, de manière
à générer le
mouvement latéral de l'aéronef 1.
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=
14
Dans l'état non-actif, l'ensemble de freinage différentiel 27' est propre à
exercer
uniquement une force de freinage gauche et une force de freinage droite
égales,
éventuellement nulles, et ne génère donc aucun mouvement latéral de l'aéronef
1.
L'ensemble de freinage différentiel 27' est propre à être activé, i.e.
configuré dans l'état
actif, ou désactivé, i.e. configuré dans l'état non-actif.
Selon un mode particulier de réalisation, le deuxième ensemble 13b comprend en
outre l'ensemble de moteurs électriques 23, contrôlé par le dispositif 25 de
contrôle des
moteurs électriques.
En effet, le dispositif 25 de contrôle des moteurs est configuré pour
commander de
manière dissymétrique le moteur électrique gauche 23a et le moteur électrique
droit 23b de
manière à appliquer un différentiel de vitesse AVT entre les trains principaux
gauche 7a et
droit 7b, et ainsi entraîner une mise en mouvement de l'aéronef 1 autour de
l'axe de lacet.
Ainsi, le dispositif 25 de contrôle des moteurs est configuré pour commander,
en un
instant donné, le moteur électrique gauche 23a de manière à entraîner en
mouvement le train
principal gauche 7a selon une vitesse de train principal gauche VTa' et le
moteur électrique
droit 23b de manière à entraîner en mouvement le train principal droit 7b
selon une vitesse de
train principal droit VTb'=VTa'+/-AVT.
L'ensemble de moteurs électriques 23, lorsque mis en oeuvre pour générer un
déplacement latéral, sera appelé par la suite ensemble moteur différentiel
23'.
L'ensemble moteur différentiel 23' peut être actif ou non-actif.
Dans l'état actif, l'ensemble moteur différentiel 23' entraîne en mouvement
les trains
principaux gauche 7a et droite 7b selon une vitesse de train principal gauche
VTa et une
vitesse de train principal gauche VTIDA/Ta distinctes, de manière à générer un
mouvement
latéral de l'aéronef 1.
Dans l'état non-actif, l'ensemble moteur différentiel 23' entraîne en
mouvement les
trains principaux gauche 7a et droite 7b selon des vitesses égales, et ne
génère donc aucun
mouvement latéral de l'aéronef 1.
Selon une variante non représentée, le deuxième ensemble 13b comprend en outre
l'ensemble moteur 15. En effet, le dispositif 21 de contrôle des moteurs 19
est configuré pour
.. commander de manière dissymétrique le moteur gauche et le moteur droit de
manière à
appliquer un différentiel de poussée entre les moteurs gauche et droit, et
ainsi entraîner une
mise en mouvement de l'aéronef 1 autour de l'axe de lacet.
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=
Par la suite, par actionnement d'un dispositif de déplacement latéral, on
entendra une
modification d'au moins un réglage de ce dispositif, par exemple une
modification de l'angle
de braquage de la roulette de train avant 5, de l'orientation de la gouverne
de direction 31,
l'application d'un différentiel de force donné entre le train principal gauche
7a et le train
5 principal droit 7b, ou l'application d'un différentiel de vitesse entre
le train principal gauche 7a
et le train principal droit 7b.
L'aéronef 1 comprend en outre un ensemble de détermination 35 de paramètres
relatifs au déplacement de l'aéronef au sol.
Ces paramètres comprennent une position courante de l'aéronef 1 sur la piste,
ainsi
10 que des paramètres relatifs au mouvement de l'aéronef 1, notamment :
- le vecteur vitesse Vs de l'aéronef par rapport au sol (ci-après vecteur
vitesse sol),
ainsi que les composantes Vx, Vy et Vz du vecteur vitesse Vs dans un repère
terrestre local
(Xo, Yo, Zo) ;
- le module 1VsIde ce vecteur vitesse ;
15 - la vitesse de lacet r de l'aéronef, c'est-à-dire la vitesse angulaire
de déplacement de
l'aéronef autour de son axe de lacet Z;
- l'orientation des axes de l'aéronef par rapport au repère terrestre local,
notamment
l'angle 9 entre l'axe de tangage Yi-Yi de l'aéronef 1 et le plan de référence
horizontal Xo-Y0 du
repère terrestre, l'angle 6 entre l'axe de roulis X1-X1 de l'aéronef 1 et le
plan de référence
horizontal X0-Y0, et l'angle y entre l'axe de roulis X1-X1 de l'aéronef 1 et
le plan vertical de
référence Xo-Zo du repère terrestre ;
- l'accélération latérale de l'aéronef ay ;
- un angle de dérapage [3kp de l'aéronef 1 en au moins un point P de l'aéronef
1.
A cette fin, l'ensemble 35 de détermination inclut par exemple un capteur de
position
géographique, tel qu'un capteur de position par satellites, par exemple un
capteur GPS et une
centrale à inertie.
Ces paramètres comprennent en outre des paramètres de fonctionnement de
l'aéronef
1.
En particulier, l'ensemble 35 de détermination est configuré pour déterminer
un état de
fonctionnement de la roulette de train avant 5, et pour détecter une
éventuelle panne ou
dysfonctionnement de la roulette de train avant 5 susceptible d'empêcher le
contrôle de l'angle
de braquage de la roulette de train avant 5. En cas de panne, la roulette de
train avant 5 est
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16
généralement libre de rotation, mais son angle de braquage ne peut plus être
commandé par
le dispositif 9 d'orientation.
L'ensemble 35 de détermination est par ailleurs configuré pour déterminer la
température courante des dispositifs de freinage 27a, 27b.
Selon un mode de réalisation, ces paramètres peuvent inclure des paramètres
environnementaux estimés, notamment un état de piste (par exemple piste sèche,
mouillée ou
glacée). .
Ces paramètres incluent en outre un état courant des dispositifs de
déplacement
latéral, notamment :
- Un angle de braquage courant Mir de la roulette de train avant 5,
- Un angle d'orientation courant Sn de la gouverne de direction 31,
- Un différentiel de commande de freinage entre les trains principaux gauche
7a et
droite 7b,
- Un différentiel de commande de vitesse des moteurs électriques
23a, 23b entre les =
trains principaux gauche et droite,
- Un différentiel de commande de poussée entre les moteurs gauche
et droite.
L'aéronef 1 est muni d'un système 40 de contrôle de la trajectoire latérale de
l'aéronef
1 au sol, dont un mode de réalisation est illustré schématiquement sur la
Figure 4.
Le système 40 de contrôle est configuré pour acquérir un ordre de trajectoire
latérale,
et pour contrôler les dispositifs de déplacement latéral 13 de telle sorte que
l'aéronef 1 suive la
trajectoire latérale acquise.
Par trajectoire latérale, on entend une trajectoire décrite par au moins un
point ou
élément de l'aéronef 1, combinant un déplacement longitudinal et un
déplacement latéral.
Le point ou élément de l'aéronef 1 considéré est par exemple le centre de
gravité de
l'aéronef 1, le nez de l'aéronef 1, la roulette de train avant 5, l'extrémité
des ailes ou la queue
de l'aéronef 1.
Une trajectoire latérale est caractérisée, en chaque point de cette
trajectoire, par une
direction de déplacement latéral (i.e. vers la gauche ou vers la droite), et
par au moins un
paramètre de trajectoire latérale, par exemple :
- un rayon de courbure p, de préférence associé à une information de vitesse
en ce
point, notamment le module Vs du vecteur vitesse en ce point, et/ou
- une vitesse de lacet r en ce point.
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17
Le système 40 de contrôle est par ailleurs configuré pour déterminer une
trajectoire
courante de l'aéronef et des trajectoires limites atteignables par l'aéronef,
et pour commander
l'affichage de ces trajectoires sur un afficheur, à destination du pilote.
Le système 40 de contrôle comprend à cette fin plusieurs modules, regroupés
dans ce
qui suit en ensembles fonctionnels.
En particulier, le système 40 de contrôle comprend un ensemble de régulation
48, un
ensemble de commande 50 de la trajectoire latérale, un ensemble de contrôle 52
de la
trajectoire latérale, et un ensemble d'affichage 54.
L'ensemble de régulation 48 est configuré pour déterminer des paramètres de
régulation des dispositifs de déplacement latéral 13.
En particulier, l'ensemble de régulation 48 est configuré pour déterminer une
plage
d'angle de braquage de la roulette de train, notée [8dirmin ; 8dirmax], en-
dehors de laquelle un
risque de perte d'adhérence de la roulette de train avant 5 est
significativement accru.
L'ensemble de régulation 48 est par ailleurs destiné à réguler l'utilisation
de l'ensemble
de freinage différentiel 27', en particulier à déterminer un seuil
d'activation de l'ensemble de
freinage différentiel 27', notamment une première trajectoire limite à partir
de laquelle
l'ensemble de freinage différentiel 27' doit être activé.
L'ensemble de régulation 48 est par ailleurs configuré pour déterminer une
deuxième
trajectoire limite atteignable par l'aéronef 1 par utilisation des dispositifs
de déplacement
latéral 13, en particulier de l'ensemble de freinage différentiel 27'.
L'ensemble de régulation 48 est en outre propre à déterminer une trajectoire
courante
de l'aéronef 1.
L'ensemble de commande 50 est configuré pour acquérir un ordre de trajectoire
latérale.
Dans l'exemple illustré, l'ensemble de commande 50 est configuré pour acquérir
un
ordre de trajectoire latérale, ou trajectoire latérale de consigne, saisi par
un pilote.
En variante, l'ensemble de commande 50 est configuré pour acquérir un ordre de
trajectoire latérale généré par un pilote automatique.
L'ensemble de contrôle 52 de la trajectoire latérale est configuré pour
contrôler les
dispositifs de déplacement latéral 13 de telle sorte que l'aéronef 1 suive une
trajectoire latérale
de consigne selon l'ordre de trajectoire latérale acquis par l'ensemble de
commande 50.
En particulier, l'ensemble de contrôle 52 est configuré pour déterminer, à
partir de
l'ordre de trajectoire, des ordres de consigne à appliquer à un ou plusieurs
des dispositifs de
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18
déplacement latéral 13 pour que l'aéronef 1 suive la trajectoire latérale de
consigne, et pour
transmettre ces ordres de consigne aux dispositifs de déplacement latéral 13.
Notamment, l'ensemble de contrôle 52 est configuré pour déterminer les ordres
de
consigne tels que l'angle de braquage de la roulette de train avant 5 reste
dans la plage
d'angle de braquage de la roulette de train [dirmin ; 8dirmax], au-delà duquel
un risque de perte
d'adhérence de la roulette de train avant 5 est significativement accru.
L'ensemble d'affichage 54 est configuré pour afficher, à destination du
pilote, une
visualisation d'au moins une portion de piste sur laquelle se déplace
l'aéronef, ainsi qu'une
courbe représentative de la trajectoire courante de l'aéronef 1, et au moins
une courbe limite
représentative d'une trajectoire limite pouvant être atteinte par au moins un
élément de
l'aéronef en actionnant au moins un dispositif de déplacement latéral,
lesdites courbes étant
superposées à la visualisation de la portion de piste.
Comme décrit ci-après, l'ensemble d'affichage est par exemple configuré pour
afficher
une première courbe limite représentative de la première trajectoire limite et
une deuxième
courbe limite représentative de la deuxième trajectoire limite, superposées à
la visualisation
de la portion de piste.
Dans le mode de réalisation illustré, l'ensemble de régulation 48 comprend un
module
de limitation 58 de l'angle de braquage de la roulette de train avant 5.
L'ensemble de régulation 48 comprend en outre un module de régulation 60 de
l'ensemble de freinage différentiel 27'.
L'ensemble de régulation 48 comprend également un module de détermination 62
de
trajectoires.
Le module de limitation 58 est configuré pour déterminer la plage d'angle de
braquage
de la roulette de train, notée [8dirmin ; 8dirmax], en dehors de laquelle un
risque de perte
d'adhérence de la roulette de train avant 5 est significativement accru.
Le module de limitation 58 est configuré pour déterminer ou recevoir des
informations
relatives à la vitesse courante de l'aéronef par rapport au sol et au moins un
angle de
dérapage maximal autorisé de la roulette de train avant 5, noté f38max et/ou
un angle de
dérapage maximal autorisé des trains principaux gauche et droite 7a, 7b, noté
f3Tmax.
Les informations relatives à la vitesse courante de l'aéronef par rapport au
sol
comprennent par exemple le module 'Vs' du vecteur vitesse sol courant de
l'aéronef 1, et la
vitesse de lacet r courante de l'aéronef 1.
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=
19
Le module de limitation 58 est en particulier configuré pour recevoir ces
informations
de vitesse de l'ensemble de détermination 35.
De préférence, le module de limitation 58 est également configuré pour estimer
ou
recevoir un paramètre représentatif d'un état d'adhérence courant de la piste.
Cet état
d'adhérence est par exemple un état sec, correspondant à une adhérence
maximale, un état
mouillé, correspondant à une adhérence moyenne, ou un état glacé,
correspondant à une
adhérence faible. Par exemple, le module de limitation 58 est configuré pour
recevoir ce
paramètre d'état d'adhérence de la tour de contrôle au sol.
De préférence, le module de limitation 58 est configuré pour extraire l'angle
de
dérapage maximal autorisé 0.8max de la roulette de train avant 5 et, le cas
échéant, l'angle de
dérapage maximal autorisé pTmax des trains principaux gauche et droite 7a, 7b,
depuis une
base de données.
Le module de limitation 58 comprend ainsi une base de données d'angles de
dérapage
maximaux. Cette base de données comprend des valeurs prédéterminées d'angles
de
dérapage maximaux autorisé de la roulette de train avant 5 et/ou des trains
principaux gauche
7a et droite 7b.
L'angle de dérapage maximal 38max de la roulette de train avant 5 est l'angle
de
dérapage p8 de cette roulette 5 au-delà duquel un risque de perte d'adhérence
du pneu de la
roulette 5 est significativement accru.
De préférence, la base de données comprend des valeurs prédéterminées d'angles
de
dérapage maximaux autorisé de la roulette de train avant 5 et/ou des trains
principaux gauche
7a et droite 7b en fonction de l'état courant de piste.
Dès lors, l'angle de dérapage maximal [38max de la roulette de train avant 5
est de
préférence l'angle de dérapage r3.5 de cette roulette 5 au-delà duquel un
risque de perte
d'adhérence du pneu de la roulette 5 est significativement accru compte tenu
de l'état de
piste.
On a ainsi illustré sur la Figure 5, de manière schématique, la variation du
coefficient
d'effort latéral Ky exercé sur la roulette de train avant 5 en fonction de
l'angle de dérapage [38,
pour différents états de piste (piste sèche, mouillée ou glacée) pour un
effort vertical Fz
donné.
L'effort latéral Fy exercé sur la roulette de train avant 5 peut être exprimé
par:
Fy = Fz * K y CCM ,
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20
où Fz est l'effort vertical et Ky le coefficient d'effort latéral, qui est
fonction de l'angle de
dérapage p.s.
On définit par ailleurs l'efficacité à la pente ou coefficient d'adhérence y,
correspondant à la dérivée de l'effort latéral par rapport à l'angle de
dérapage:
dK
,ii (&)= __ Y (PM
On distingue sur la Figure 5 deux régimes successifs :
-
un régime linéaire, obtenu tant que l'angle de dérapage P8 reste inférieur à
une
valeur seuil 1380, dans lequel le coefficient d'effort latéral Ky est une
fonction sensiblement
linéaire de l'angle de dérapage (38. Dans le régime linéaire, le coefficient
d'adhérence 1-4 est
sensiblement constant ou croissant.
-
un régime dégradé, obtenu lorsque l'angle de dérapage dépasse la valeur
seuil
1380, dans lequel le coefficient d'effort latéral Ky n'est plus une fonction
linéaire de l'angle de
dérapage. Dans l'exemple illustré, le coefficient d'effort latéral Ky est
saturé au-delà de la
valeur seuil d'angle de dérapage, mais il peut également décroître. Dans le
régime dégradé, le
coefficient d'adhérence jay est ainsi une fonction nulle ou décroissante de
l'angle de dérapage
138. Quand le régime dégradé est atteint, un risque de perte d'adhérence et de
décrochage de
la roulette de train avant 5 existe.
De préférence, l'angle de dérapage maximal autorisé (38max de la roulette de
train
avant 5 est égal à la valeur seuil pso d'angle de dérapage.
En variante, l'angle de dérapage maximal autorisé p5max est inférieur à la
valeur seuil,
par exemple compris entre la valeur seuil 38O et 90% * f380.
De même, l'angle de dérapage maximal pTmax des trains principaux gauche 7a et
droite 7b est l'angle de dérapage pT de ces trains principaux au-delà duquel
un risque de de
perte d'adhérence du pneu de la roulette 5 est significativement accru. De
préférence, l'angle
de dérapage maximal autorisé f3Tmax des trains principaux gauche et droite est
égal à la
valeur seuil (3T0 d'angle de dérapage au-delà duquel un régime dégradé est
atteint.
En variante, l'angle de dérapage maximal autorisé (3Tmax est inférieur à la
valeur seuil,
par exemple compris entre la valeur seuil f3To et 90% * f3T0.
La base de donnée d'angles de dérapage maximaux comprend ainsi, pour chaque
état
de piste, au moins une valeur d'angle de dérapage maximal autorisé p8max de la
roulette de
train avant 5 et au moins une valeur d'angle de dérapage maximal autorisé
PTmax des trains
principaux gauche 7a et droite 7b.
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21
De préférence, comme décrit ci-dessus, le module de limitation 58 est
configuré pour
estimer ou recevoir un paramètre représentatif d'un état d'adhérence courant
de la piste et
pour extraire de la base de données le ou les angle(s) de dérapage maximal/aux
autorisé
f38max et/ou f3Tmax en fonction de ce paramètre.
Selon une variante, le module de limitation 58 est configuré pour estimer un
ou des
angle(s) de dérapage maximal/aux autorisé(s) 138max et/ou [3Tmax
indépendamment de l'état
d'adhérence de piste.
Le module de limitation 58 est par ailleurs configuré pour déterminer, en
fonction des
informations relatives à la vitesse courante de l'aéronef, de l'angle de
dérapage maximal
autorisé 138max de la roulette de train avant 5, et de l'angle de dérapage
maximal autorisé
f3Tmax des trains principaux gauche 7a et droite 7b, la plage d'angle de
braquage [8dirrnin ;
8dirmax] de la roulette de train avant 5.
La plage d'angle de braquage [8dirmin ; 8dirmax] de la roulette de train avant
5 est
déterminée de telle sorte que, lorsque l'angle de braquage de la roulette de
train avant 5 est
compris dans cette plage d'angle de braquage, l'angle de dérapage p8 de la
roulette de train
avant 5 est inférieur, en valeur absolue, à l'angle de dérapage maximal
138max.
La plage d'angle de braquage [8dirmin ; 8dirmax] de la roulette de train avant
5 est par
exemple déterminée à partir d'un modèle simplifié, dit modèle bicyclette ,
dans lequel les
trains principaux gauche 7a et droite 7b sont assimilés à un train virtuel
situé dans le plan de
symétrie longitudinal de l'aéronef 1, la roulette de train avant 5 conservant
son rôle de roulette
orientable.
Selon ce modèle, l'angle de braquage 8dir de la roulette 5, l'angle de
dérapage courant
[36 de la roulette 5 et l'angle de dérapage courant iyr du train principal 7
sont reliés par la
relation suivante :
d
tan(gdir + fic5)= tan(/fr) + = cos(,37-) = r ,
Où d est la distance selon un axe longitudinal entre la roulette de train
avant 5 et le
train principal 7.
Dès lors, l'angle de braquage &lir peut être exprimé comme :
(
d
8dir = a tan tance/ + ________________ =r p8
1Vsl= cos(e)
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22
En supposant (3.5 et 6T petits, l'angle de braquage Sdir peut être exprimé de
manière
approximative comme :
(
Sdir k, a tan AT + ¨d = r -fis
(vs )
Les bornes inférieure 8d1rmin et supérieure 8dirrnax de la plage d'angle de
braquage
[dirmin ; Mir.] de la roulette de train avant 5 sont ainsi déterminés selon
les expressions
suivantes :
(
Sdirmin = a tan d r fiTmax -
,-max
vs
(
d
gdirmax =atan ¨ = r + nr
max /3.5max
JI/s
De préférence, la plage d'angle de braquage [dirmin ; 8dirmax] de la roulette
de train
avant 5 est en outre déterminée de telle sorte que, lorsque l'angle de
braquage 8dir de la
roulette de train avant 5 est compris dans cette plage d'angle de braquage,
l'angle de
dérapage 6T des trains principaux gauche 7a et droite 7b est inférieur, en
valeur absolue, à
l'angle de dérapage maximal 6Tmax.
Le module de régulation 60 est configuré pour déterminer un seuil d'activation
de
l'ensemble de freinage différentiel 27'.
Ce seuil d'activation correspond à une valeur seuil d'un paramètre de
trajectoire
latérale, notamment une valeur seuil de rayon de courbure pseuil ou une valeur
seuil de vitesse
de lacet rseuil.
Ce seuil d'activation correspond en particulier à une valeur seuil d'un
paramètre de
trajectoire latérale au-delà de laquelle l'ensemble de freinage différentiel
27' est activé.
Par exemple, cette valeur seuil correspond à une valeur seuil de rayon de
courbure
Pseuil en-dessous de laquelle l'ensemble de freinage différentiel 27' est
activé, ou une valeur
seuil de vitesse de lacet rseuil au-dessus de laquelle l'ensemble de freinage
différentiel 27' est
activé.
Par la suite, on désignera par seuil d'activation cette valeur seuil, et on
considèrera
qu'un abaissement de ce seuil correspond à un relâchement des critères
nécessaires à
l'activation de l'ensemble de freinage différentiel 27'. Un abaissement du
seuil correspond
donc par exemple à une augmentation de la valeur seuil de rayon de courbure
Pseuil ou à une
diminution de la valeur seuil de vitesse de lacet rseu,1.
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23
Le module de régulation 60 est de préférence configuré pour déterminer le
seuil
d'activation en fonction de paramètres relatifs au déplacement de l'aéronef au
sol, en
particulier:
- d'informations relatives à la vitesse courante de l'aéronef 1, notamment du
module Vs'
du vecteur vitesse sol courant de l'aéronef, et/ou
- des paramètres environnementaux, en particulier l'état estimé ou supposé de
piste
courant (piste sèche, mouillée ou glacée), et/ou
- des paramètres de fonctionnement de l'aéronef 1, notamment un état de
fonctionnement de la roulette de train avant 5 et la température des
dispositifs de freinage
27a, 27b.
Le module de régulation 60 est propre à recevoir ces paramètres de l'ensemble
de
détermination 35.
Notamment, le module de régulation 60 est configuré pour déterminer le seuil
d'activation en fonction des informations de vitesse courante de l'aéronef.
Le module de régulation 60 est également configuré pour déterminer le seuil
d'activation en fonction de la température des dispositifs de freinage 27a,
27b. En effet, une
température élevée conduit à rehausser le seuil d'activation, pour éviter
autant que possible
une élévation de la température de ces dispositifs de freinage 27a, 27b, qui
pourrait entrainer
une dégradation de ceux-ci.
Le module de régulation 60 est en outre configuré pour déterminer le seuil
d'activation
en fonction de l'état de fonctionnement de la roulette de train avant 5.
En particulier, en cas de panne ou dysfonctionnement de la roulette de train
avant 5,
celle-ci étant non orientable, et libre en rotation, le seuil d'activation est
abaissé de manière à
permettre de suivre la trajectoire souhaitée malgré le dysfonctionnement de la
roulette de train
avant 5.
De préférence, le module de régulation 60 est également configuré pour
déterminer le
seuil d'activation en fonction de la plage pdirm,,, ; 8dirmax] d'angle de
braquage de la roulette de
train avant 5.
En particulier, le module de régulation 60 est configuré pour recevoir cette
plage
[6dirm,n ; 8dirmax] d'angle de braquage du module de limitation 58.
Une réduction de cette plage [8dirm1n ; 8dirmax] conduit généralement à
abaisser le seuil
d'activation.
CA 3021110 2018-10-16
24
En particulier, le seuil d'activation est déterminé de telle sorte que toute
valeur du
paramètre de trajectoire considéré, en deçà de la valeur seuil de ce paramètre
(i.e. tout rayon
de courbure supérieur à la valeur seuil de rayon de courbure Pseuil, et/ou
toute vitesse de lacet
inférieure la valeur seuil de vitesse de lacet raeuii), puisse être atteinte
par l'aéronef sans
utilisation de l'ensemble de freinage différentiel 27', et tout en conservant
un angle de
, , j
braquage de la roulette de train avant 5 compris dans la plage dirmin ¨dirmax1
d'angle de
braquage.
Ainsi, une diminution, en valeur absolue de la borne inférieure 8dirmm ou
supérieure
8dirmax de la plage d'angle de braquage conduit à abaisser la valeur seuil du
paramètre de
trajectoire au-delà de laquelle l'activation de l'ensemble de freinage
différentiel 27' est
nécessaire.
Le module de détermination 62 de trajectoires de l'aéronef 1 est configuré
pour
déterminer, en chaque instant ou de manière séquentielle, i.e. en une
pluralité d'instants
successifs lors du déplacement de l'aéronef 1 au sol, une trajectoire courante
de l'aéronef, et
au moins une trajectoire limite atteignable par l'aéronef 1 en actionnant au
moins un dispositif
de déplacement latéral.
Chacune des trajectoires courante et limite(s)est caractérisée par une
direction de
déplacement latéral et au moins un paramètre de trajectoire latérale,
notamment un rayon de
courbure et/ou une vitesse de lacet.
A ces effets, le module de détermination 62 est apte à recevoir de l'ensemble
de
détermination 35 des paramètres relatifs au déplacement de l'aéronef au sol,
notamment :
- une information de vitesse courante de l'aéronef 1,
- des paramètres environnementaux, en particulier l'état de piste courant
estimé ou
supposé (piste sèche, mouillée ou glacée), - des paramètres de fonctionnement
de l'aéronef
1, notamment un état de fonctionnement de la roulette de train avant 5,
- un réglage courant des dispositifs de déplacement latéral 13.
Le module de détermination 62 est de préférence également configuré pour
recevoir
du module de limitation 58, en chaque instant ou à une fréquence donnée, les
bornes
inférieure 8dirmm et supérieure 8dirm5x de la plage d'angle de braquage
[8dirmm; 8dirmax] de la
roulette de train avant 5.
Le module de détermination 62 est également configuré pour recevoir du module
de
régulation 60 un seuil d'activation de l'ensemble de freinage différentiel
27a, notamment une
valeur seuil de rayon de courbure paeuii ou une valeur seuil de vitesse de
lacet raeuil.
CA 3021110 2018-10-16
25
La trajectoire courante comprend une succession de points de passage prévus
d'au
moins un élément de l'aéronef 1, à conditions inchangées des dispositifs de
déplacement
latéral, mais également en l'absence d'actionnement des dispositifs de
déplacement
longitudinal 11.
Par conditions inchangées des dispositifs de déplacement latéral 13 , on
entend
que les réglages de ces dispositifs restent inchangés par rapport à leur
réglage courant.
En d'autres termes, la trajectoire courante correspond à la trajectoire qui
serait ou sera
suivie par l'aéronef 1 au sol si les dispositifs de déplacement latéral 13a et
13b conservaient
leur réglage courant, notamment avec un angle de braquage de la roulette de
train avant 5
fixe, une orientation fixe de la gouverne de direction 31 et un freinage
constant par l'ensemble
de freinage différentiel 27', et en l'absence de modification des conditions
extérieures,
notamment du vent.
La trajectoire courante est une trajectoire d'au moins un élément de l'aéronef
1, tel que
la roulette de train avant 5, le nez de l'aéronef, ou l'extrémité d'une aile
de l'aéronef, ou de la
queue de l'aéronef.
De préférence, le module de détermination 62 est configuré pour déterminer une
trajectoire courante de plusieurs éléments de l'aéronef 1, par exemple choisis
parmi la roulette
de train avant 5, le nez de l'aéronef, l'extrémité de l'aile gauche,
l'extrémité de l'aile droite et la
queue de l'aéronef
Le module de détermination 62 est configuré pour déterminer la trajectoire
courante de
l'aéronef, caractérisée notamment par la direction de déplacement, le rayon de
courbure et/ou
la vitesse de lacet associé, à partir de l'information de vitesse courante de
l'aéronef et du
réglage courant des dispositifs de déplacement latéral 13, et de préférence de
l'état de piste
et/ou des paramètres de fonctionnement de l'aéronef.
Le module de détermination 62 est par exemple configuré pour déterminer la
trajectoire
courante prévue sur une distance prédéterminée ou sur un intervalle de temps
prédéterminé,
compris entre l'instant courant de détermination et une limite de temps, par
exemple égale à
10 s.
Le module de détermination 62 est par ailleurs configuré pour déterminer, en
chaque
instant ou de manière séquentielle, au moins une trajectoire limite
atteignable en actionnant
au moins un dispositif de déplacement latéral 13.
Chaque trajectoire limite comprend, pour chaque élément de l'aéronef
considéré, une
succession de points de passage limites pouvant être atteints par cet élément
de l'aéronef 1,
en actionnant au moins un dispositif de déplacement latéral 13.
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=
26
Chaque trajectoire limite est par exemple une trajectoire limite atteignable
en
actionnant:
- uniquement la roulette de train avant 5, ou
- uniquement la gouverne de direction 31, ou
- uniquement l'ensemble de freinage différentiel 27', ou
- uniquement l'ensemble moteur différentiel 23', ou
- au moins deux dispositifs de déplacement latéral 13.
De préférence, le module de détermination 62 est configuré pour déterminer au
moins
une première trajectoire limite atteignable par l'aéronef 1 et au moins une
deuxième trajectoire
limite atteignable par l'aéronef 1.
Par trajectoire limite , on entend que tout point situé au-delà de cette
trajectoire
limite, i.e. non compris entre une trajectoire longitudinale et cette
trajectoire limite, ne peut être
atteint en actionnant le ou les dispositif(s) de déplacement latéral 13
considéré(s) dans les
limites d'actionnement autorisées de ces dispositifs, notamment en restant
dans la plage
d'angle de braquage [8dirmin; 8dirm3x] de la roulette de train avant 5.
Par exemple, le module de détermination 62 est configuré pour déterminer une
première trajectoire limite atteignable en actionnant un premier groupe de
dispositifs de
déplacement latéral, et une deuxième trajectoire limite atteignable en
actionnant un deuxième
groupe de dispositifs de déplacement latéral, distinct du premier groupe.
Chaque groupe
comporte un ou plusieurs dispositifs de déplacement latéral 13.
Selon un mode de réalisation préféré, la première trajectoire limite est la
trajectoire
limite atteignable par l'aéronef 1 par l'utilisation des dispositifs de
déplacement latéral du
premier ensemble 13a, l'ensemble de freinage différentiel 27' étant non-actif,
i.e. ne générant
aucun déplacement latéral. Par ailleurs, la deuxième trajectoire est la
trajectoire limite
atteignable par l'aéronef 1 en utilisant à la fois les dispositifs de
déplacement latéral du
premier ensemble 13a et l'ensemble de freinage différentiel 27', ce dernier
étant donc actif.
Le module de détermination 62 est ainsi configuré pour déterminer, en chaque
instant
ou de manière séquentielle, au moins une première trajectoire limite
atteignable en actionnant
les dispositifs du premier ensemble 13a de dispositifs de déplacement latéral,
l'ensemble de
freinage différentiel 27' étant non-actif.
De préférence, le module de détermination 62 est configuré pour déterminer
deux
premières trajectoires limites, correspondant chacune à une direction de
déplacement latéral
respective.
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=
27
Le module de détermination 62 est ainsi propre à déterminer une première
trajectoire
limite orientée dans une première direction, notamment vers la gauche, et une
première
trajectoire limite orientée dans une deuxième direction, notamment vers la
droite, opposée à la
première direction.
Chaque première trajectoire limite comprend, pour chaque élément de l'aéronef
considéré, une succession de premiers points de passage limites pouvant être
atteints par cet
élément de l'aéronef 1, en actionnant au moins un dispositif de déplacement
latéral du premier
ensemble 13a, de préférence tous les dispositifs du premier ensemble 13a,
l'ensemble de
freinage différentiel 27' étant non-actif.
Par trajectoire limite , on entend que tout point situé au-delà de cette
trajectoire
limite, i.e. non compris entre une trajectoire longitudinale et cette
trajectoire limite, ne peut être
atteint lorsque l'ensemble de freinage différentiel 27' est non-actif.
Notamment, si dans l'état courant, l'ensemble de freinage différentiel 27' est
actif, la
première trajectoire limite est une trajectoire qui serait obtenue si
l'ensemble de freinage
différentiel 27' était inactivé.
Chaque première trajectoire limite est par exemple une trajectoire circulaire,
définie
notamment par une direction de déplacement et par une première valeur limite
d'un paramètre
de trajectoire.
Cette première valeur limite est par exemple un premier rayon de courbure
minimal
pmini ou une première vitesse de lacet maximale rmaxl =
Le module 62 de détermination est configuré pour déterminer la première
trajectoire
limite, en particulier la première valeur limite, à partir de l'information de
vitesse courante de
l'aéronef, du réglage courant des dispositifs de déplacement latéral 13, des
réglages limites
des dispositifs de déplacement latéral du premier ensemble 13a et, de
préférence, de l'état de
piste et/ou des paramètres de fonctionnement de l'aéronef 1.
Les réglages limites des dispositifs de déplacement latéral du premier
ensemble 13a
comprennent notamment un angle d'orientation limite de la gouverne de
direction 31.
Cet angle d'orientation limite a par exemple une valeur d'angle absolue, qui
ne peut
être dépassée par la gouverne de direction 31.
De préférence, cet angle d'orientation limite a une valeur prédéterminée,
inférieure à
cette valeur absolue.
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28
Les réglages limites des dispositifs de déplacement latéral du premier
ensemble 13a
comprennent également un angle de braquage limite 8dirm-, de la roulette de
train avant 5 dans
la direction de déplacement latéral considérée.
Cet angle de braquage limite est de préférence égal à la borne inférieur
8dirm,n, ou
supérieure Sdirmax, selon la direction de déplacement considérée, de la plage
d'angle de
braquage [8dirm,n; Sdirmax].
La première trajectoire limite correspond alors à la trajectoire qu'il est
possible
d'atteindre en modifiant le réglage de la roulette de train avant 5 et
éventuellement des autres
dispositifs de déplacement latéral 13a du premier ensemble, tout en restant
dans la plage
.. d'angle de braquage [8dirmn; 8dirmax].
La première valeur limite du paramètre de trajectoire est alors de préférence
égale au
seuil d'activation de l'ensemble de freinage différentiel 27', tel que
déterminé puis transmis par
le module de régulation 60.
En particulier, la première valeur limite d'un paramètre de trajectoire
comprend par
exemple un premier rayon de courbure minimal ()min, égal à la valeur seuil de
rayon de
courbure Pseuil=
En variante ou en complément, la première valeur limite d'un paramètre de
trajectoire
comprend une première vitesse de lacet maximale rniaxi égale à la valeur seuil
de vitesse de
lacet rseud.
De préférence, le module de détermination 62 est ainsi configuré pour
déterminer la
première trajectoire limite en fonction de la direction de déplacement latéral
considéré, du
seuil d'activation de l'ensemble de freinage différentiel 27', et d'au moins
une information de
vitesse courante de l'aéronef, notamment le module du vecteur vitesse sol
courant.
Le module de détermination 62 de trajectoires au sol de l'aéronef 1 est par
ailleurs
configuré pour déterminer, en chaque instant ou en une pluralité d'instants
successifs, au
moins une deuxième trajectoire limite atteignable en actionnant à la fois les
dispositifs du
premier ensemble 13a de dispositifs de déplacement latéral et l'ensemble de
freinage
différentiel 27'.
De préférence, le module de détermination 62 est configuré pour déterminer
deux
deuxièmes trajectoires limites, correspondant chacune à une direction de
déplacement latéral
respective.
Le module de détermination 62 est ainsi propre à déterminer une deuxième
trajectoire
limite orientée dans une première direction, notamment vers la gauche, et une
deuxième
CA 3021110 2018-10-16
29
trajectoire limite orientée dans une deuxième direction, notamment vers la
droite, opposé à la
première direction.
Chaque deuxième trajectoire limite comprend, pour chaque élément de l'aéronef
considéré, une succession de deuxièmes points de passage pouvant être atteints
par cet
élément de l'aéronef 1, en actionnant au moins un dispositif de déplacement
latéral du premier
ensemble 13a, de préférence de tous les dispositifs du premier ensemble 13a,
et l'ensemble
de freinage différentiel 27', celui-ci étant actif.
Chaque deuxième trajectoire limite est par exemple une trajectoire circulaire,
définie
par une direction de déplacement et par une deuxième valeur limite d'un
paramètre de
trajectoire.
Cette deuxième valeur limite correspond à une valeur minimale ou maximale,
selon le
paramètre considéré, de ce paramètre qu'il est possible d'atteindre en
utilisant à la fois les
dispositifs de déplacement latéral du premier ensemble 13a et ceux du deuxième
ensemble
13b.
Cette deuxième valeur limite est par exemple un deuxième rayon de courbure
minimal
pmin2 ou une deuxième vitesse de lacet maximale rmax2.
Le module 62 de détermination est configuré pour déterminer chaque deuxième
trajectoire limite à partir de :
- l'information de vitesse courante de l'aéronef,
- du réglage courant des dispositifs de déplacement latéral 13,
- des réglages limites des dispositifs de déplacement latéral du premier
ensemble 13a,
- de réglages limites des dispositifs de déplacement latéral du deuxième
ensemble
13b,
- et de préférence, de l'état de piste et/ou des paramètres de fonctionnement
de
l'aéronef 1.
Comme décrit ci-dessus, les réglages limites des dispositifs de déplacement
latéral du
premier ensemble 13a comprennent un angle de braquage limite 8dirlin, de la
roulette de train
avant 5 dans la direction de déplacement latéral considérée, cet angle de
braquage limite
étant de préférence égal à la borne inférieur bdirm,,, ou supérieure 8dirmax,
selon la direction de
déplacement considérée, de la plage d'angle de braquage [8dirm,n; 3dirmax].
La deuxième trajectoire limite correspond alors à la trajectoire qu'il est
possible
d'atteindre en modifiant le réglage de la roulette de train avant 5 et des
autres dispositifs de
déplacement latéral 13, tout en restant dans la plage d'angle de braquage
[dirmin; 8dirmax].
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=
Les réglages limites des dispositifs de déplacement latéral du deuxième
ensemble 13b
comprennent par exemple un différentiel de commande de force de freinage
maximal Fmax.
De préférence, les paramètres de fonctionnement de l'aéronef 1 comprenant une
température courante des dispositifs de freinage 27a, 27b, le module 62 de
détermination est
5
configuré pour déterminer le différentiel de commande de force de freinage
maximal AFmax à
partir de cette température.
De manière générale, le différentiel de commande de force de freinage maximal
AFmax est une fonction décroissante de la température, au moins lorsque la
température est
supérieure à une température seuil prédéterminée.
10
La deuxième trajectoire limite correspond alors à la trajectoire qu'il est
possible
d'atteindre en actionnant l'ensemble de freinage différentiel 27' et les
autres dispositifs de
déplacement latéral 13, sans risque d'endommagement des dispositifs de
freinage.
L'ensemble de commande 50 est configuré pour acquérir un ordre de trajectoire
latérale, notamment une trajectoire latérale de consigne, saisi par un pilote.
15
En variante, l'ensemble de commande 50 est configuré pour acquérir un ordre de
trajectoire latérale généré par un pilote automatique.
Dans l'exemple illustré, l'ensemble de commande 50 comprend ainsi un
dispositif de
commande manuelle 72, actionnable par le pilote pour saisir l'ordre de
trajectoire latérale.
De préférence, le dispositif de commande manuelle 72 comprend au moins un
organe
20
de commande déplaçable par un opérateur entre une première position et une
deuxième
position, un déplacement dudit organe de commande entre la première et la
deuxième
position étant destiné à générer un ordre de trajectoire latérale.
L'ordre de trajectoire latérale acquis par l'ensemble 50 de commande comprend
alors
un signal représentatif d'une valeur de position ou de déplacement de cet
organe de
25 commande.
De préférence, le dispositif de commande manuelle 72 comprend un palonnier
actionnable par un pilote, depuis le cockpit.
Le palonnier comprend une pédale gauche, destinée à commander un mouvement de
l'aéronef autour de l'axe de lacet selon une première direction (notamment
vers la gauche) et
30
une pédale droite, destinée à commander un mouvement de l'aéronef autour de
l'axe de lacet
selon une deuxième direction (notamment vers la droite) opposée à la première
direction.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de commande manuelle 72 comprend
en
outre un organe d'activation de l'ensemble de freinage différentiel 27'.
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=
31
Cet organe d'activation de l'ensemble de freinage différentiel est actionnable
par le
pilote, depuis le cockpit, entre une position activée, autorisant la mise en
oeuvre de l'ensemble
de freinage différentiel pour générer un déplacement latéral de l'aéronef 1,
et une position non
activée, interdisant la mise en oeuvre de l'ensemble de freinage différentiel
pour générer un tel
déplacement latéral.
Dans la position non activée, l'ensemble de freinage 27 peut être
commandé uniquement pour exercer sur le train principal gauche 7a et sur le
train principal
droit 7b une même force FTa=FTb s'opposant au mouvement des trains principaux
gauche 7a
et droit 7b selon la direction principale de roulage et ainsi générer une
force longitudinale
s'opposant au mouvement longitudinal de l'aéronef.
L'organe d'activation est par ailleurs configuré pour générer un signal
d'activation ou
de non activation de l'ensemble de freinage différentiel 27'.
De préférence, l'organe d'activation de l'ensemble de freinage différentiel
27' est
intégré au palonnier, comme décrit plus en détails ci-après.
On a ainsi illustré sur la Figure 6 un dispositif de commande manuelle 72
selon un
mode de réalisation particulier.
Ce dispositif de commande manuelle 72 comprend un palonnier 80 actionnable par
un
pilote, depuis le cockpit de l'aéronef.
Le palonnier 80 comprend une pédale gauche 82a et une pédale droite 82b.
Chacune des pédales gauche 82a et droite 82b est actionnable par déplacement
par le
pilote depuis le cockpit.
En particulier, un actionnement de la pédale gauche 82a par appui sur cette
pédale
82a est destiné à commander un mouvement de l'aéronef autour de l'axe de lacet
selon une
première direction, notamment vers la gauche, et un actionnement de la pédale
droite 82b par
appui sur cette pédale 82b est destiné à commander un mouvement de l'aéronef
autour de
l'axe de de lacet selon une deuxième direction opposée à la première
direction, notamment
vers la droite.
Chacune des pédales gauche 82a et droite 82b est déplaçable entre une position
neutre pn et une position de fin de course pr.
De préférence, la position de fin de course est une position de butée, au-delà
de
laquelle les pédales gauche 82a et droite 82b ne peuvent être positionnées.
La position neutre pn de la pédale gauche 82a, respectivement de la pédale
droite 82b,
correspond à une absence de commande de déplacement latéral vers la gauche,
respectivement vers la droite.
CA 3021110 2018-10-16
=
32
De préférence, un jeu de commande est prévu autour de la position neutre pn,
de telle
sorte qu'un déplacement des pédales gauche et droite au voisinage proche de la
position
neutre pr, soit également associé à une absence de commande de déplacement
latéral vers la
gauche ou vers la droite. Ce voisinage proche est par exemple défini entre la
position neutre
et une position donnée entre la position neutre et la position de fin de
course, par exemple une
position localisée à Xr/o de la course totale entre la position neutre et la
position de fin de
course. La valeur Xj /0 est par exemple comprise entre 1% et 5%, notamment
environ 3%.
La position de fin de course pf de la pédale gauche 82a, respectivement de la
pédale
droite 82b, correspond à une commande de déplacement latéral maximal vers la
gauche,
respectivement vers la droite.
Notamment, la position de fin de course pf de la pédale gauche 82a,
respectivement de
la pédale droite 82b, correspond à une commande de déplacement latéral selon
fa deuxième
valeur limite d'un paramètre de trajectoire tel que déterminé par le module de
détermination
62, par exemple le deuxième rayon de courbure minimal prnin2 ou la deuxième
vitesse de lacet
maximale rmax2.
Chacune des pédales gauche 82a et 82b est déplaçable selon une unique course
prédéterminée entre la position neutre pet la position de fin de course pf.
Par unique course prédéterminée, on entend que chaque point de la pédale est
configuré pour décrire un unique trajet lorsque la pédale est déplacée de la
position neutre
jusqu'à la position intermédiaire, à l'exclusion de tout autre trajet.
Ainsi, chaque point de la pédale, et de manière générale la pédale 82a ou 82b,
est
libre de se déplacer selon un unique degré de liberté le long de la course.
Par unique degré de liberté , on entend que la position de la pédale en
toute
position sur la course prédéterminée est décrite par une unique variable pc,
sans que le
mouvement de la pédale le long de la course ne soit limité à un mouvement de
translation
rectiligne.
La course prédéterminée de chaque pédale est par exemple un mouvement choisi
parmi : un mouvement de translation, notamment un mouvement de translation
rectiligne ou
circulaire, un mouvement de rotation, ou une combinaison prédéterminée de ces
mouvements.
Par exemple, comme illustré sur la Figure 6, chaque pédale 82a, 82b est montée
sur
une barre de palonnier 86a, 86b respective.
CA 3021110 2018-10-16
33
Par exemple, chaque pédale 82a, 82b est montée fixe sur la barre de palonnier
86a,
86b, et la barre de palonnier 86a, 86b est montée mobile en rotation autour
d'un axe de
rotation A, qui est dans l'exemple représenté un axe vertical.
En variante, cet axe de rotation est un axe latéral ou un axe longitudinal.
En variante, chaque pédale 82a, 82b est montée mobile par rapport à la barre
de
palonnier 86a, 86b, le mouvement de chaque pédale 82a, 82b par rapport à la
barre de
palonnier 86a, 86b étant couplé à la rotation de la barre de palonnier 86a,
86b de telle sorte
qu'un mouvement de la pédale 82a, 82b entraîne un mouvement de rotation de la
barre de
palonnier 86a, 86b autour de son axe de rotation.
Dans un mode de réalisation préféré, chacune des pédales gauche 82a et droite
82b
est entre outre mobile entre une position arrière Pa et la position neutre pn,
la position neutre pn
étant comprise entre la position arrière Pa et la position de fin de course,
notamment à mi-
course entre la position arrière Pa et la position de fin de course pf.
Dans ce mode de réalisation, le palonnier 82 comprend un mécanisme de couplage
du
déplacement des pédales gauche 82a et droite 82b.
Ce mécanisme de couplage est configuré pour, lorsque la pédale gauche 82a ou
droite
82b est déplacée vers la position de fin de course pf, entraîner un
déplacement de la pédale
droite 82b ou gauche 82a respectivement vers la position arrière Pa.
Par exemple, le mécanisme de couplage est configuré pour, lorsque la pédale
gauche
82a ou droite 82b est déplacée vers la position de fin de course pf, entraîner
un déplacement
correspondant de la pédale droite 82b ou gauche 82a respectivement vers la
position arrière
Pa.
En particulier, le mécanisme de couplage est configuré pour entraîner un
déplacement
de la pédale droite 82b, respectivement de la pédale gauche 82a, jusqu'à la
position arrière p.,
lorsque la pédale gauche 82a, respectivement la pédale droite 82b, est
déplacée jusqu'à la
position de fin de course pf. Chaque pédale 82a, 82b est de préférence mobile
selon une
unique course prédéterminée entre la position arrière Pa et la position neutre
pn.
Par déplacement d'une pédale vers)> une position, on entend un déplacement
de la
pédale en direction de cette position, sans pour autant qu'il soit nécessaire
que ce
déplacement ait pour effet de déplacer la pédale jusqu'à cette position.
Ainsi, en un instant donné, seule une des configurations suivantes des pédales
gauches et droite est possible :
CA 3021110 2018-10-16
=
34
- les pédales gauche 82a et droite 82b sont toutes deux situées à leur
position
neutre põ respective, une telle configuration étant associée à une absence de
commande de déplacement latéral, ou
- la pédale gauche 82a est positionnée entre la position neutre pn
(strictement) et la
position de fin de course pf et de ce fait, la pédale droite 82b est
positionnée entre
la position neutre pn et la position arrière p., une telle configuration étant
associée à
une commande de déplacement latéral vers la gauche,
- la pédale droite 82b est positionnée entre la position neutre pr,
(strictement) et la
position de fin de course pf et de ce fait, la pédale gauche 82a est
positionnée entre
la position neutre pn et la position arrière p., une telle configuration étant
associée à
une commande de déplacement latéral vers la droite.
Dans l'exemple illustré, le mécanisme de couplage comprend les barres de
palonnier
86a et 86b, qui sont solidaires l'une de l'autre, ou réalisées d'une pièce.
Les barres de palonnier 86a, 86b sont disposées de telle sorte qu'une rotation
de l'une
des barres 86a ou 86b autour de l'axe de rotation entraine une rotation
identique de l'autre
barre 86b, 86a. Ainsi, un déplacement d'une pédale vers la position de fin de
course pf est
propre à entrainer un déplacement correspondant de l'autre pédale vers la
position arrière pa.
De préférence, chaque pédale 82a, 82b comprend un mécanisme de rappel, destiné
à
exercer une force de rappel sur la pédale 82a, 82b vers la position neutre pn.
Le mécanisme de rappel est configuré pour ramener la pédale 82a, 82b vers la
position neutre pn en l'absence de force exercée par le pilote sur la pédale
82a, 82b.
Le déplacement de la pédale gauche 82a ou droite 82b est destiné à commander
un
mouvement de l'aéronef autour de l'axe de lacet par actionnement d'un ou
plusieurs dispositifs
de déplacement latéral du premier ensemble 13a, l'ensemble de freinage
différentiel 27' étant
non-actif, ou par actionnement d'un ou plusieurs dispositifs de déplacement
latéral du premier
ensemble 13a et de l'ensemble de freinage différentiel 27', et ce en fonction
de la position
courante pc de la pédale gauche 82a ou droite 82b le long de la course.
L'activation de l'ensemble de freinage différentiel 27' dépend de la position
courante de
la pédale gauche 82a ou droite 82b, par rapport à une position intermédiaire
correspondant à
.. une position d'activation !Dac de l'ensemble de freinage différentiel 27'.
En particulier, un déplacement de la pédale gauche 82a ou droite 82b entre la
position
neutre pn et la position d'activation pact selon la course prédéterminée est
destiné à
commander un mouvement de l'aéronef 1 autour de l'axe de lacet Zi-Zi par
actionnement d'un
CA 3021110 2018-10-16
=
ou plusieurs dispositifs de déplacement latéral du premier ensemble 13a,
l'ensemble de
freinage différentiel 27' étant non-actif.
Un tel actionnement est par exemple destiné à commander un mouvement de
l'aéronef
1 autour de l'axe de lacet Zi-Z1 par actionnement de la roulette de train
avant 5 et/ou de la
5 gouverne de direction 31.
Par ailleurs, un déplacement de la pédale gauche 82a ou droite 82b selon la
course
prédéterminée depuis la position d'activation pact vers la position de fin de
course pf est destiné
à commander un mouvement de l'aéronef 1 autour de l'axe de lacet Z1-Z1 par
actionnement
d'un ou plusieurs dispositifs de déplacement latéral du premier ensemble 13a,
ainsi que de
10 l'ensemble 27' de freinage différentiel, ce dernier étant actif.
Le palonnier 80 comprend par ailleurs un dispositif d'acquisition 90,
configuré pour
déterminer les positions instantanées ou courantes pc de la pédale gauche 82a
et de la pédale
droite 82b.
Le dispositif d'acquisition 90 comprend par exemple un capteur gauche, propre
à
15 déterminer la position courante de la pédale gauche 82a, et un capteur
droit, propre à
déterminer la position courante de la pédale droite 82b.
Le dispositif d'acquisition 90 est par ailleurs configuré pour transmettre ces
positions
courantes pc à l'ensemble de contrôle 52. Par exemple, le dispositif
d'acquisition 90 est propre
à transmettre à l'ensemble de contrôle 52 un signal représentatif de la
position courante pc.
20 La position courante pc de la pédale gauche 82a ou droite 82b le long de
la course
prédéterminée constitue un ordre de trajectoire latérale donné.
En particulier, cette position courante pc est représentative d'un paramètre
de consigne
de trajectoire latérale, notamment un rayon de courbure de consigne ou une
vitesse de lacet
de consigne.
25 Comme décrit plus en détails ci-après, l'ensemble de contrôle 52 est
configuré pour
déterminer, à partir de cet ordre de trajectoire latérale, un ordre de
commande comprenant un
ou plusieurs paramètres de consigne représentatif(s) de la trajectoire
latérale de consigne.
La position de la pédale gauche 82a ou droite 82b, en deçà ou au-delà de la
position
d'activation, est par ailleurs associée à un ordre de non-activation ou
d'activation
30 respectivement, de l'ensemble de freinage différentiel 27'.
Par ailleurs, le palonnier 80 comprend un générateur de retour haptique 92,
configuré
pour générer un profil haptique sur chacune des pédales 82a, 82b de manière à
faire ressentir
au pilote actionnant ces pédales un franchissement de seuil correspondant au
franchissement
CA 3021110 2018-10-16
=
36
de la position d'activation pact par l'une des pédales, en direction de la
position de fin de course
Pf=
Le générateur de retour haptique 92 est en particulier configuré pour
appliquer à
chacune des pédales gauche 82a et droite 82b:
- un premier profil haptique lorsque la pédale gauche 82a, respectivement
droite 82b,
est déplacée de la position neutre pn jusqu'à la position d'activation pact,
et
- un deuxième profil haptique, distinct du premier profil haptique, lorsque la
pédale
gauche 82a, respectivement droite 82b est déplacée de la position d'activation
pact vers la
position de fin de course pf.
Par exemple, le générateur de retour haptique 92 est configuré pour appliquer
à
chaque pédale 82a, 82b une force s'opposant au déplacement de la pédale 82a,
82b de la
position neutre pn vers la position de fin de course pf. Le générateur de
retour haptique 92 est
notamment configuré pour appliquer à chaque pédale 82a, 82b une force variable
Fh(p), en
fonction de la position courante pc de la pédale 82a, 82b le long de la
course.
En particulier, le générateur de retour haptique 92 est configuré pour
appliquer à la
pédale gauche 82a, respectivement droite 82b, une force selon un premier
profil de force
lorsque la pédale gauche 82a, respectivement droite 82b, est déplacée de la
position neutre pn
jusqu'à la position d'activation pact, et selon un deuxième profil de force,
distinct du premier
profil de force, lorsque la pédale gauche 82a, respectivement droite 82b, est
déplacée de la
position d'activation pact vers la position de fin de course pf.
De préférence, la dérivée première de la force s'opposant à l'actionnement de
la
pédale de la position d'activation pact de freinage différentiel vers la
position de fin de course pf
est strictement supérieure à la dérivée première de la force s'opposant à
l'actionnement de la
pédale jusqu'à la position d'activation põt.
En d'autres termes, le profil de force appliqué par le générateur de retour
haptique 92
comprend un cran à la position d'activation pact.
Dans le cas présent, on entend par dérivée première de la force Fh(p) par
rapport à la
position p au point d'activation pact la dérivée première à droite.
En particulier, le générateur de retour haptique 92 est configuré pour
appliquer une
force s'opposant à l'actionnement de la pédale 82a, 82b au-delà de la position
d'activation pact
qui est supérieure à toute force exercée par le générateur de retour haptique
92 pour
s'opposer à l'actionnement de la pédale 82a, 82b entre la position neutre et
la position
d'activation.
CA 3021110 2018-10-16
=
37
L'application d'une telle force, générant un point dur pour le déplacement de
la pédale
82a, 82b au-delà de la position d'activation, permet de faire ressentir au
pilote la position
d'activation, et ainsi d'avertir le pilote qu'un déplacement supplémentaire de
la pédale aura
pour effet d'activer l'ensemble de freinage différentiel 27'.
Le palonnier 80 permet ainsi de minimiser la charge de travail du pilote, le
déplacement de chaque pédale selon un unique degré de liberté permettant la
commande des
dispositifs de déplacement latéral du premier ensemble 13a et de l'ensemble de
freinage
différentiel 27', tout en conservant l'information relative à l'activation ou
à la non activation de
l'ensemble de freinage différentiel 27'.
Le premier profil de force, appliqué entre la position neutre pn et la
position d'activation
;Dac, est par exemple tel que la force Fh(p) est une fonction croissante, en
particulier linéaire,
de la position de la pédale 82a, 82b la position neutre pn et la position
d'activation p.i. Le
premier profil est de préférence tel que la dérivée première de la force Fh(p)
par rapport à la
position p est inférieure à une valeur maximale notée dFh maxi.
Le deuxième profil de force, appliqué entre la position d'activation pacf et
la position de
fin de course pf, comprend par exemple une première portion, appliquée entre
la position
d'activation pact et la position de fin de course pf, ou entre la position
d'activation pacf et une
première position intermédiaire pl. Sur cette première portion, la force Fh(p)
est une fonction
croissante de la position de la pédale entre la position d'activation pacf et
la position de fin de
course pf.
La dérivée première de la force Fh(p) par rapport à la position p au point
d'activation
Pad est supérieure à la valeur maximale dF mut
Le cas échéant, le deuxième profil de force comprend une deuxième portion,
appliquée
entre la première position intermédiaire pi, et la position de fin de course
pf.
Sur cette deuxième portion, la force Fh(p) est par exemple une fonction
décroissante,
ou une fonction décroissante jusqu'à une deuxième position intermédiaire pi2
puis croissante
jusqu'à la position de fin de course pf.
On a illustré à titre d'exemple sur la Figure 7 un profil de force appliqué
par générateur
de retour haptique 92, correspondant à la superposition d'un premier profil de
force et d'un
deuxième profil de force.
Le premier profil de force, appliqué de la position neutre pn jusqu'à la
position
d'activation pact, est tel que la force Fh(p) est une fonction linéaire
croissante de la position, la
dérivée de la force Fh(p) étant constante, donc égale à la valeur maximale dFh
mut
CA 3021110 2018-10-16
38
Le deuxième profil de force comprend une première et une deuxième portions.
Sur la
première portion, de la position d'activation !Dac jusqu'à la première
position intermédiaire po, la
force Fh(p) est une fonction croissante de la position, la dérivée première de
la force Fh(p) au
point d'activation pact étant supérieure à la valeur maximale dFmaxl =
Sur la deuxième portion, de la première position intermédiaire pl jusqu'à la
position de
fin de course pf, la force Fh(p) est d'abord décroissante jusqu'à une deuxième
position
intermédiaire p,2, puis croissante jusqu'à la position de fin de course pf.
A noter que sur la Figure 7, la valeur de la force Fh appliquée à la position
neutre ID,
n'est pas nécessairement nulle.
En outre, bien que la force appliquée entre la position arrière Pa et la
position neutre pn
ne soit pas illustrée, une force non nulle est de préférence appliquée entre
la position arrière
Pa et la position neutre pn, cette force étant par exemple constante.
De préférence, les premier et deuxième profils de force sont des profils
variables, en
fonction notamment du seuil d'activation de l'ensemble de freinage
différentiel 27' tel que
déterminé par le module de régulation 60.
En variante, les premier et deuxième profils de force sont des profils fixes
prédéterminés.
Selon un mode de réalisation préféré, la position d'activation pact est
associée à une
valeur variable d'un paramètre de consigne de trajectoire latérale, notamment
un rayon de
courbure de consigne ou une vitesse de lacet de consigne variable.
Dans ce mode de réalisation, la position d'activation pact est en particulier
associée au
seuil d'activation de l'ensemble de freinage différentiel 27' tel que
déterminé par le module de
régulation 60.
Ce seuil d'activation correspond à une valeur seuil d'un paramètre de
trajectoire
latérale, notamment une valeur seuil de rayon de courbure Psewl ou une valeur
seuil de vitesse
de lacet rseuil.
Dans ce mode de réalisation, la position d'activation pacf est par exemple
variable le
long de la course.
En variante, la position d'activation pact est située en une position fixe le
long de la
course. Selon cette variante, chaque position des pédales 82a, 82b entre la
position neutre p,,
et la position de fin de course pf est associée à un paramètre de consigne de
trajectoire
latérale variable, notamment un rayon de courbure de consigne variable ou une
vitesse de
lacet de consigne variable.
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=
39
Selon un autre mode de réalisation, la position d'activation pact est associée
à une
valeur fixe d'un paramètre de consigne, notamment une valeur fixe de rayon de
courbure de
consigne ou de vitesse de lacet de consigne. Selon cette variante, la position
d'activation pact
est située en une position fixe le long de la course.
Le générateur de retour haptique 92 comprend par exemple un générateur de
profils
de force 94 et un générateur de force 96.
Le générateur de profils de force 94 est configuré pour déterminer les premier
et
deuxième profils de force devant être appliqués par le générateur de force 96.
En particulier, le générateur de profils de force 94 est configuré pour
déterminer les
profils de force en fonction du seuil d'activation de l'ensemble de freinage
différentiel 27' tel
que déterminé par le module de régulation 60.
Notamment, à partir de ce seuil d'activation, le générateur de profils 94 est
propre à
déterminer la position d'activation pact le long de la course, et à déterminer
les profils de force
à partir de cette position d'activation pact.
Le générateur de force 96 est propre à exercer sur chaque pédale 82a, 82b une
force
s'opposant au déplacement de la pédale 82a, 82b de la position neutre vers la
position de fin
de course.
En particulier, le générateur de force 96 est propre à exercer sur chaque
pédale 82a,
82b une force selon les profils de force déterminés par le générateur de
profils 94.
En variante, le générateur de force 96 est propre à exercer sur chaque pédale
82a,
82b une force selon des profils de force fixes.
Le générateur de force 96 comprend au moins un actionneur, par exemple un
actionneur gauche 98a, propre à exercer une force sur la pédale gauche 82a, et
un actionneur
droit 98b, propre à exercer une force sur la pédale droite 82b.
L'actionneur 98a, 98b comprend par exemple un moteur.
Le générateur de force 96 comprend de préférence un capteur propre à
déterminer la
position instantanée de la pédale 82a, 82b.
Le capteur est par exemple un capteur du dispositif d'acquisition 90.
Le générateur de force 96 comprend en outre une unité de commande 102,
configurée
pour commander à l'actionneur 98a, 98b l'application d'une force selon les
profils de force
déterminés par le générateur de profils 94.
L'unité de commande 102 est ainsi configurée pour commander à l'actionneur
98a, 98b
l'application d'une force en fonction de la position courante de cette pédale
telle que
déterminée par le capteur.
CA 3021110 2018-10-16
40
En particulier, l'unité de commande 102 comprend une mémoire de stockage de
profils
de force déterminés par le générateur de profils 94.
L'unité de commande 102 est configurée pour recevoir du capteur, en chaque
instant,
la position courante des pédales 82a, 82b.
L'unité de commande 102 est par ailleurs configurée pour déterminer, d'après
les
profils de force, la force associée à cette position courante, et pour
commander à l'actionneur
98a, 98b l'application de cette force.
De préférence, le dispositif de commande manuelle 72 comprend deux palonniers
80.
En particulier, le cockpit de l'aéronef 1 comprend deux postes de pilotage,
chacun comportant
un palonnier 80. De préférence, le dispositif de commande manuelle 72 comprend
en outre un
dispositif de couplage des déplacements des pédales des palonniers, propre à,
lorsque la
pédale gauche 82a ou droite 82b d'un premier palonnier est déplacée par un
pilote, entraîner
un déplacement correspondant de la pédale gauche 82a ou droite 28b du deuxième
palonnier.
Un tel couplage permet de simplifier la coordination des actions des pilotes.
L'ensemble de contrôle 52 de la trajectoire latérale est configuré pour
contrôler les
dispositifs de déplacement latéral 13 de telle sorte que l'aéronef 1 suive la
trajectoire latérale
de consigne.
En particulier, l'ensemble de contrôle 52 est configuré pour recevoir l'ordre
de
trajectoire latérale acquis par l'ensemble de commande 50.
L'ensemble de contrôle 52 est en outre configuré pour convertir cet ordre de
trajectoire
latérale en un ordre de commande, comprenant un ou plusieurs paramètres de
consigne
représentatif(s) de la trajectoire latérale de consigne.
L'ensemble de contrôle 52 est par ailleurs configuré pour déterminer, à partir
des
paramètres de consigne, des ordres de consigne à appliquer à un ou plusieurs
des dispositifs
de déplacement latéral 13 pour que l'aéronef suive la trajectoire latérale de
consigne, et pour
transmettre ces ordres de consigne aux dispositifs de déplacement latéral.
Notamment, l'ensemble de contrôle 52 est configuré pour déterminer les ordres
de
commande tels que l'angle de braquage de la roulette de train avant 5 reste
dans la plage
d'angle de braquage de la roulette de train [8dirmln ; Sdirmax], telle que
déterminée par le module
de limitation 58.
L'ensemble de contrôle 52 est en outre en configuré, si l'angle de braquage de
consigne ne permet pas de suivre la trajectoire latérale de consigne, pour
déterminer des
ordres de consigne d'un ou plusieurs dispositifs de déplacement latéral 13
autres que la
CA 3021110 2018-10-16
41
roulette de train avant 5, notamment la gouverne de direction 31, l'ensemble
de freinage 27 du
train principal et/ou les moteurs électriques 23.
L'ensemble de contrôle 52 est par ailleurs apte à recevoir de l'ensemble de
détermination 35 des paramètres relatifs au déplacement de l'aéronef au sol,
notamment :
- des informations relatives à la vitesse courante de l'aéronef 1,
- des paramètres environnementaux, en particulier l'état de piste courant
estimé ou
supposé (piste sèche, mouillée ou glacée),
- des paramètres de fonctionnement de l'aéronef 1, notamment un état de
fonctionnement de la roulette de train avant 5,
- un réglage courant des dispositifs de déplacement latéral 13.
L'ensemble 52 de contrôle de la trajectoire comprend un module de commande 120
et
un module de contrôle 130.
Le module de commande 120 est configuré pour recevoir l'ordre de trajectoire
latérale,
et pour convertir cet ordre de trajectoire latérale en un ordre de commande,
comprenant un ou
plusieurs paramètres de consigne représentatif(s) de la trajectoire latérale
de consigne.
Ce ou ces paramètres de consigne sont notamment représentatif(s) de la
direction de
la trajectoire latérale et du rayon de courbure et/ou de la vitesse de lacet
commandés.
Ces paramètres de consigne comprennent par exemple un rayon de courbure de
consigne
r cons et/ou une vitesse de lacet de consigne reons, associé(s) à une
direction de
mouvement de consigne autour de l'axe de lacet.
Ces paramètres de consigne comprennent par exemple également un ordre
d'activation ou de non activation de l'ensemble de freinage différentiel 27'.
En particulier, le module de commande 120 est configuré pour recevoir du
dispositif de
commande 72 un signal représentatif d'une position courante ou d'un
déplacement de l'organe
de commande.
Par exemple, le dispositif de commande 72 comprenant un palonnier 80 selon le
mode
de réalisation décrit ci-dessus, le module de commande 120 est configuré pour
recevoir du
dispositif de commande 72, notamment du dispositif d'acquisition 90, les
positions courantes
pc de la pédale gauche 82a et de la pédale droite 82b.
De préférence, le module de commande 120 est configuré pour recevoir du
générateur
de profil de force 94, notamment du générateur de profil de force 94, la
position d'activation
pact courante.
Le module de commande 120 est configuré pour déterminer les paramètres de
consigne en fonction de l'ordre de trajectoire latérale, d'informations
relatives à la vitesse
CA 3021110 2018-10-16
42
courante de l'aéronef par rapport au sol, notamment le module Vs1 du vecteur
vitesse sol, et
de l'état de piste.
De préférence, le module de commande 120 est également configuré pour
déterminer
l'ordre d'activation ou de non activation de l'ensemble de freinage
différentiel 27'.
En particulier, le module de commande 120 est configuré pour déterminer cet
ordre
d'activation ou de non activation à partir du signal d'activation ou de non
activation transmis
par l'organe d'activation, et/ou en fonction de l'ordre de trajectoire
latérale.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de commande manuelle comprenant un
palonnier 80 tel que décrit ci-dessus, le module de commande 120 est configuré
pour
.. déterminer l'ordre d'activation ou de non activation à partir d'une
comparaison entre la position
courante pc de la pédale gauche 82a et/ou droite 82b et la position
d'activation pact.
Le module de commande 120 est ainsi configuré pour :
- générer un ordre d'activation de l'ensemble de freinage différentiel 27' si
la position
courante 'oc de la pédale gauche 82a ou de la pédale droite 82b est au-delà de
la position
.. d'activation pect, i.e. comprise entre la position d'activation pact et la
position de fin de course pf,
- générer un ordre de non-activation de l'ensemble de freinage différentiel
27' si
aucune des positions courantes pc de la pédale gauche 82a et droite 82b n'est
au-delà de la
position d'activation pact
En variante, le module de commande 120 est configuré pour déterminer cet ordre
d'activation ou de non activation en fonction du ou des paramètre(s) de
trajectoire de consigne
déterminés.
Notamment, le module de commande 120 est configuré pour déterminer l'ordre
d'activation ou de non activation à partir d'une comparaison entre le(s)
paramètre(s) de
consigne et le(s) seuil(s) d'activation correspondant(s), tel(s) que
déterminé(s) puis transmis
par le module de régulation 60.
Le module de commande 120 est ainsi configuré pour :
- générer un ordre d'activation de l'ensemble de freinage différentiel 27' si
le paramètre
de consigne dépasse la valeur seuil de ce paramètre, notamment si le rayon de
courbure de
consigne Pcons est inférieur à la valeur seuil de rayon de courbure Pseuil
et/ou si la vitesse de
lacet de consigne rcons est supérieure à la valeur seuil de vitesse de lacet
rsed,
- générer un ordre de non-activation de l'ensemble de freinage différentiel
27' si le
paramètre de consigne ne dépasse pas la valeur seuil de ce paramètre,
notamment si le
CA 3021110 2018-10-16
43
rayon de courbure de consigne Pcons est supérieur à la valeur seuil de rayon
de courbure
r seuil
et si la vitesse de lacet de consigne rõõ est inférieure à la valeur seuil de
vitesse de lacet rseud.
Le module de commande 120 est propre à transmettre au module de contrôle 130
le
ou les paramètre(s) de consigne de trajectoire.
Le module de contrôle 130 est configuré pour déterminer, à partir de l'ordre
de
trajectoire latérale, en particulier des paramètres de consigne, des ordres de
consigne à
appliquer à un ou plusieurs des dispositifs de déplacement latéral 13 pour que
l'aéronef suive
la trajectoire latérale de consigne.
Le module de contrôle 130 est en outre configuré pour transmettre ces ordres
de
consigne aux dispositifs de déplacement latéral 13.
Le module de contrôle 130 est en particulier pour déterminer un angle de
braquage de
consigne Mir., compris dans la plage d'angle de braquage [6dirmin ; 8dirmax],
l'angle de
braquage de consigne 8dirc0r5 étant déterminé de telle sorte que, lorsqu'il
est appliqué à la
roulette de train avant 5, l'aéronef 1 suive ou tende vers la trajectoire
latérale de consigne.
En d'autres termes, l'angle de braquage de consigne 8dirc0n5 est déterminé de
manière
à engendrer, lorsqu'il est appliqué à la roulette de train avant 5, une
trajectoire effective de
l'aéronef comprenant un mouvement latéral de l'aéronef 1 selon la direction
donnée et tel que
le rayon de courbure de cette trajectoire effective soit supérieur ou égal au
rayon de courbure
de consigne.
A cette fin, le module de contrôle 130 est de préférence configuré pour
déterminer, en
fonction de l'ordre de commande de trajectoire latérale, un angle de braquage
initial 8dir,n, de
la roulette de train avant.
Cet angle de braquage initial 8dirin1 est par exemple déterminé de manière à
engendrer,
s'il était appliqué à la roulette de train avant 5, un mouvement latéral de
l'aéronef selon la
trajectoire latérale de consigne.
Le module de contrôle 130 est par ailleurs configuré pour comparer l'angle de
braquage initial 8dir1n, à la plage d'angle de braquage [8dir,õ,n ; 5dirn,ax],
et pour appliquer une
correction à l'angle de braquage initial Minn, s'il n'est pas compris dans la
plage d'angle de
braquage, pour déterminer l'angle de braquage de consigne 8dir0n5.
Lorsque l'angle de braquage initial Minn, n'est pas compris dans la plage
d'angle de
braquage, l'angle de braquage de consigne 8dirc0n5 est par exemple égal à la
borne inférieure
ou supérieure respectivement, de la plage d'angle de braquage [8dirmin ;
8dirmax].
CA 3021110 2018-10-16
=
44
Le module de contrôle 130 est par ailleurs configuré pour transmettre une
instruction
de braquage à la roulette de train avant 5, en particulier au dispositif
d'orientation 9 de la
roulette de train avant 5, afin d'orienter la roulette de train avant 5 selon
l'angle de braquage
de consigne 8dirc0n5.
Le module de contrôle 130 est en outre en configuré pour déterminer, si
l'angle de
braquage de consigne 8dirc0ns ne permet pas de suivre la trajectoire latérale
de consigne, des
ordres de consigne d'un ou plusieurs dispositifs de déplacement latéral 13
autres que la
roulette de train avant 5, notamment la gouverne de direction 31, l'ensemble
de freinage 27 du
train principal, l'ensemble de moteurs électriques 23 et/ou les moteurs 19.
En particulier, le module de contrôle 130 est configuré pour déterminer une
orientation
de consigne ôncons de la gouverne de direction 31 et/ou une consigne de
freinage
dissymétrique AFcons de l'ensemble de freinage différentiel 27', et
optionnellement une
consigne de fonctionnement des moteurs électriques 23a, 23b et/ou des moteurs
19, utilisés
en mode différentiel.
Cette orientation de consigne 8ncons, cette consigne de freinage dissymétrique
et/ou cette consigne de fonctionnement des moteurs 23a, 23b et 19 sont
déterminées de
manière à engendrer, lorsqu'elles sont appliquées à la gouverne de direction
31, à l'ensemble
de freinage différentiel 27', aux moteurs électriques 23a, 23b et aux moteurs
19
respectivement, l'angle de braquage de la roulette avant étant égal à l'angle
de braquage de
consigne 8dirc0n5, un mouvement latéral de l'aéronef selon la trajectoire
latérale de consigne.
Par exemple, l'orientation de consigne ôncons de la gouverne de direction 31,
la
consigne de freinage dissymétrique AFcor,s et la consigne de fonctionnement
des moteurs sont
déterminées de manière à compenser la différence entre un angle de braquage
initial qui
aurait été nécessaire pour suivre la trajectoire latérale de consigne, et
l'angle de braquage de
consigne, lorsque celui-ci ne permet pas de suivre cette trajectoire.
Le module de contrôle 130 est ainsi de préférence configuré pour déterminer
l'orientation de consigne ôncons et/ou la consigne de freinage dissymétrique
LIFconsà partir de la
différence entre l'angle de braquage initial dir et l'angle de braquage de
consigne &lir..
Le module de contrôle 130 est par ailleurs configuré pour transmettre une
instruction
d'orientation à la gouverne de direction 31, en particulier au dispositif
d'orientation 31 de la
gouverne, afin d'orienter la gouverne de direction 31 selon l'orientation de
consigne 8ncons.
Le cas échéant, le module de contrôle 130 est également configuré pour
transmettre
une instruction de freinage dissymétrique à l'ensemble de freinage
différentiel 27', en
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45
particulier au dispositif de contrôle 29 de l'ensemble de freinage
différentiel, afin d'appliquer la
consigne de freinage dissymétrique AFcons à l'ensemble de freinage
différentiel 27'.
De préférence, le module de contrôle 130 est en outre configuré pour
transmettre à
l'ensemble 23 de moteurs électriques, en particulier au dispositif de contrôle
25 des moteurs
électriques, une instruction de fonctionnement afin d'appliquer aux moteurs
électriques 23a,
23b la consigne de fonctionnement déterminée.
De préférence, lorsque l'ordre de commande comprend un ordre d'activation de
l'ensemble de freinage différentiel 27', le module de contrôle 130 est
configuré pour
déterminer l'orientation de consigne On. de la gouverne de direction 31 et la
consigne de
freinage dissymétrique AFcons de l'ensemble de freinage différentiel 27', et
pour transmettre
l'instruction d'orientation à la gouverne de direction 31 et l'instruction de
freinage
dissymétrique à l'ensemble de freinage différentiel 27'.
L'orientation de consigne Sncons et la consigne de freinage dissymétrique AF.
sont
alors de préférence déterminées de manière à engendrer, lorsqu'elles sont
appliquées à la
gouverne de direction 31 et à l'ensemble de freinage différentiel 27'
respectivement, l'angle de
braquage de la roulette de train avant 5 étant égal à l'angle de braquage de
consigne, un
mouvement latéral de l'aéronef selon la trajectoire latérale de consigne.
En revanche, lorsque l'ordre de commande comprend un ordre de non activation
de
l'ensemble de freinage différentiel 27', le module de contrôle 130 est
configuré
pour déterminer l'orientation de consigne de la gouverne de direction 31, à
l'exclusion de la
consigne de freinage dissymétrique de l'ensemble de freinage différentiel 27',
et pour
transmettre l'instruction d'orientation à la gouverne de direction 31, sans
transmettre de
consigne de freinage dissymétrique à l'ensemble de freinage différentiel 27'.
De préférence, l'orientation de consigne est alors déterminée de manière à
engendrer,
lorsqu'elle est appliquée à la gouverne de direction 31, l'angle de braquage
de la roulette de
train avant 5 étant égal à l'angle de braquage de consigne et l'ensemble de
freinage
différentiel 27' étant non-actif, un mouvement latéral de l'aéronef selon la
trajectoire latérale de
consigne.
De préférence, le module de contrôle 130 est en outre configuré pour
déterminer
l'orientation de consigne de la gouverne de direction 31 en fonction des
informations relatives
à la vitesse courante de l'aéronef par rapport au sol.
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46
En effet, dans certaines conditions, notamment lorsque l'aéronef 1 roule à
basse
vitesse, l'orientation de la gouverne de direction n'a que peu d'effet sur la
trajectoire latérale
de l'aéronef.
Dans un tel cas, le module de contrôle 130 est par exemple configuré pour
déterminer
la consigne de freinage dissymétrique AFcons de l'ensemble de freinage
différentiel 37', à
l'exclusion de l'orientation de consigne de la gouverne de direction 31, et
pour transmettre
l'instruction de freinage dissymétrique à l'ensemble de freinage différentiel
27'.
La consigne de freinage dissymétrique AFcons est alors de préférence
déterminée de
manière à engendrer, lorsqu'elle est appliquée à l'ensemble de freinage
différentiel 27', l'angle
de braquage de la roulette de train avant 5 étant égal à l'angle de braquage
de consigne, un
mouvement latéral de l'aéronef selon la trajectoire latérale de consigne.
De préférence, le module de contrôle 130 est par ailleurs configuré pour
déterminer les
ordres de commande en fonction d'un état de fonctionnement de la roulette de
train avant 5,
tel qu'acquis par l'ensemble 35 de détermination.
En particulier, en cas de dysfonctionnement du système d'orientation de la
roulette de
train avant 5, la roulette de train avant 5 peut être non orientable, tout en
restant libre de
rotation
Dans un tel cas, le module de contrôle 130 est configuré pour déterminer une
orientation de consigne de la gouverne de direction 31 et/ou une consigne de
freinage
dissymétrique de l'ensemble de freinage différentiel 27', et optionnellement
une consigne de
fonctionnement des moteurs électriques 23a, 23b, et/ou des moteurs 19,
utilisés en mode
différentiel. Ces consignes sont déterminées de manière à engendrer,
lorsqu'elles sont
appliquées à la gouverne de direction 31, à l'ensemble de freinage
différentiel 27' aux moteurs
électriques 23a, 23b et/ou aux moteurs 19, respectivement, un mouvement
latéral de l'aéronef
selon la trajectoire latérale de consigne.
Selon un mode de réalisation, le dispositif de commande manuelle comprenant un
palonnier 80 tel que décrit ci-dessus, le module de contrôle 130 est configuré
pour,
sélectivement :
- si aucune des positions courantes pc des pédales gauche et droite n'est
comprise
entre la position d'activation pact et la position de fin de course pf,
transmettre au moins une
instruction de consigne aux dispositifs de déplacement latéral du premier
ensemble 13a, à
l'exclusion de l'ensemble de freinage différentiel 27', cette instruction de
consigne étant
configurée pour engendrer, lorsqu'elle est appliquée aux dispositifs de
déplacement latéral du
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47
premier ensemble 13a, l'ensemble de freinage différentiel 27' étant non-actif,
un mouvement
latéral de l'aéronef 1 conforme à ou tendant vers la trajectoire latérale de
consigne,
- si la position courante pc de la pédale gauche ou droite est comprise entre
la position
d'activation pacf et la position de fin de course pf, transmettre des
instructions de consigne aux
dispositifs de déplacement latéral du premier ensemble 13a et à l'ensemble de
freinage
différentiel 27', ces instructions de consigne étant configurées pour
engendrer, lorsqu'elles
sont appliquées aux dispositifs de déplacement latéral du premier ensemble 13a
et à
l'ensemble de freinage différentiel 27', un mouvement latéral de l'aéronef 1
conforme à ou
tendant vers la trajectoire latérale de consigne.
On a illustré sur la Figure 8 un module de contrôle 130 selon un mode
particulier de
réalisation de l'invention.
Dans ce mode de réalisation, le module de contrôle 130 comprend un sous-module
132 de détermination de l'angle de braquage initial 8dir1.
Le sous-module 132 est configuré pour déterminer l'angle de braquage initial
8dir1,,, de
la roulette de train avant 5 en fonction de l'ordre de commande de trajectoire
latérale transmis
par le module de commande 120, notamment un rayon de courbure de consigne
pcons et/ou
une vitesse de lacet de consigne rcons, associé(s) à une direction de
mouvement de consigne
autour de l'axe de lacet.
De préférence, le sous-module 132 est configuré pour déterminer l'angle de
braquage
initial 8clinn1 en outre en fonction d'au moins une information relative à la
vitesse courante de
l'aéronef, notamment en fonction du module fl/s I du vecteur vitesse sol
courant et de la vitesse
de lacet courante r.
Le module de contrôle 130 comprend par ailleurs un sous-module 134 de
détermination de l'angle de braquage de consigne 8dirc0ns.
Le sous-module 134 est configuré pour recevoir du module de limitation 58 la
plage
d'angle de braquage ; 8dirmax] de la roulette de train avant 5.
Le sous-module 134 est par ailleurs configuré pour recevoir du sous-module 132
l'angle de braquage initial 8clinn1.
Le sous-module 134 est configuré pour comparer l'angle de braquage initial
Minn, à la
plage d'angle de braquage [8dirm1n ; 8dirmax], et pour appliquer une
correction à l'angle de
braquage initial 8dir,n1 s'il n'est pas compris dans la plage d'angle de
braquage, pour
déterminer l'angle de braquage de consigne 8dircons.
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48
Lorsque l'angle de braquage initial Sdir,,, n'est pas compris dans la plage
d'angle de
braquage, l'angle de braquage de consigne Sdirõõ est par exemple égal à la
borne supérieure
ou inférieure respectivement, de la plage d'angle de braquage [dirni,r, ;
8dirmax].
Le module de contrôle 130 comprend en outre un sous-module 136 de répartition
d'ordres de consigne complémentaires.
Le sous-module de répartition 136 est configuré pour recevoir du sous-module
132
l'angle de braquage initial Minn,.
Le sous-module de répartition 136 est par ailleurs configuré pour recevoir du
sous-
module 134 l'angle de braquage de consigne 8dircons.
Le sous-module de répartition 136 est en outre configuré pour recevoir de
l'ensemble
de détermination 35 des informations relatives au déplacement de l'aéronef 1,
notamment :
- au moins une information de vitesse courante, en particulier le module
1VsIdu vecteur
vitesse courant de l'aéronef 1 ;
- des paramètres de fonctionnement de l'aéronef 1, en particulier un état Edir
de
fonctionnement de la roulette de train avant 5.
Le sous-module de répartition 136 est par ailleurs configuré pour recevoir du
module
de commande 120 un ordre d'activation ou de non activation, noté Actchff sur
la figure 8, de
l'ensemble de freinage différentiel 27'.
Le sous-module de répartition 136 est configuré pour comparer l'angle de
braquage de
consigne 8dirc0ns à l'angle de braquage initial 8dir1ni.
Si l'angle de braquage de consigne 8dirc0ns est inférieur, en valeur absolue,
à l'angle de
braquage initial dir1, le sous-module 136 est configuré pour déterminer des
ordres de
consigne d'un ou plusieurs dispositifs de déplacement latéral 13 autres que la
roulette de train
avant 5 de telle sorte que, lorsque ces ordres de consigne sont appliqués,
l'angle de braquage
de la roulette 5 étant égal à l'angle de braquage de consigne 8dircons,
l'aéronef 1 suive une
trajectoire conforme à la trajectoire latérale de consigne.
Le sous-module de répartition 136 est configuré pour déterminer l'orientation
de
consigne ôncons et/ou la consigne de freinage dissymétrique à partir de la
différence entre
l'angle de braquage initial Minn, et l'angle de braquage de consigne Sdirco"
ou un angle de
braquage subi, lorsque la roulette de train avant 5 n'est pas orientable, le
cas échéant.
En particulier, le sous-module de répartition 136 est configuré pour
déterminer
l'orientation de consigne Sncons de la gouverne de direction 31 en fonction de
la différence
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49
entre l'angle de braquage initial 8dir1n1 et l'angle de braquage de consigne
Mil-cons, et en
fonction d'une information de vitesse courante de l'aéronef, notamment du
module lVs du
vecteur vitesse courant.
En effet, l'effet de l'orientation de la gouverne de direction sur la
trajectoire latéral est
d'autant plus élevé que le module Vs du vecteur vitesse courant est élevé.
Dans ce mode de réalisation, l'orientation de la gouverne de direction 31 est
destinée à
compenser, au moins partiellement, la différence entre l'angle de braquage
initial 8dir1,,, et
l'angle de braquage de consigne Sdircons.
Le sous-module de répartition 136 est par ailleurs configuré pour transmettre
une
.. instruction d'orientation à la gouverne de direction 31, en particulier au
dispositif d'orientation
31 de la gouverne, afin d'orienter la gouverne de direction 31 selon
l'orientation de consigne
8ncons=
Le sous-module de répartition 136 est par ailleurs configuré pour déterminer
la
consigne de freinage dissymétrique AFcons en fonction :
- d'un ordre d'activation ou de non activation de l'ensemble de freinage
différentiel 27',
- de la différence entre l'angle de braquage initial Minn, et l'angle de
braquage de
consigne Sdircons,
- d'une information de vitesse courante de l'aéronef, notamment du module 11/5
du
vecteur vitesse courant, et
- d'un état de fonctionnement du dispositif d'orientation de la roulette de
train avant 5.
En particulier, si l'ordre reçu du module de commande 120 par le sous-module
de
répartition 136 est un ordre de non activation de l'ensemble de freinage
différentiel 27', le
sous-module 136 est configuré pour générer une consigne de non activation à
destination de
l'ensemble de freinage différentiel 27'. Cette consigne de non activation est
destinée à assurer
un différentiel de force nul entre les dispositifs de freinage gauche 27a et
droite 27b.
Le sous-module de répartition 136 est configuré pour transmettre cette
consigne de
non activation à l'ensemble de freinage différentiel 27'.
Si l'ordre reçu du module de commande 120 par le sous-module de répartition
136 est
un ordre d'activation de l'ensemble de freinage différentiel 27', et en
l'absence de
dysfonctionnement du dispositif d'orientation de la roulette de train avant 5,
le sous-module
136 est configuré pour déterminer la consigne de freinage dissymétrique AFcons
en fonction de
la différence entre l'angle de braquage initial Minn, et l'angle de braquage
de consigne 8dirc0ns,
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50
de l'information de vitesse courante de l'aéronef, et de préférence de
l'orientation de consigne
ôncons=
Le sous-module de répartition 136 est également configuré pour transmettre une
instruction de freinage dissymétrique à l'ensemble de freinage différentiel
27', en particulier au
dispositif de contrôle 29 de l'ensemble de freinage différentiel, afin
d'appliquer la consigne de
freinage dissymétrique AFcons à l'ensemble de freinage différentiel 27'.
Par ailleurs, en cas de dysfonctionnement du système d'orientation de la
roulette de
train avant 5, la roulette de train avant 5 étant non orientable mais libre de
pivoter, le sous-
module 136 est configuré pour déterminer des ordres de consigne d'un ou
plusieurs dispositifs
de déplacement latéral 13 autres que la roulette de train avant 5 de telle
sorte que, lorsque
ces ordres de consigne sont appliqués, l'aéronef 1 suive une trajectoire
conforme à la
trajectoire latérale de consigne.
Ainsi, le sous-module de répartition 136 est configuré pour déterminer une
orientation
de consigne Sncons de la gouverne de direction 31 et/ou une consigne de
freinage
dissymétrique de l'ensemble de freinage différentiel 27', et optionnellement
une consigne de
fonctionnement des moteurs électriques 23a, 23b, utilisés en mode
différentiel.
En particulier, le sous-module de répartition 136 est configuré pour
déterminer une
orientation de consigne 8nc0ns de la gouverne de direction 31 en fonction du
ou des
paramètre(s) de consigne de trajectoire ou de l'angle de braquage initial
Minn', et d'une
information de vitesse courante de l'aéronef, notamment du module Vs du
vecteur vitesse
courant.
En outre, si l'ordre reçu du module de commande 120 par le sous-module de
répartition 136 est un ordre d'activation de l'ensemble de freinage
différentiel 27', et en cas de
dysfonctionnement du dispositif d'orientation de la roulette de train avant 5,
le sous-module
136 est configuré pour déterminer la consigne de freinage dissymétrique AFcans
en fonction du
ou des paramètre(s) de consigne de trajectoire ou de l'angle de braquage
initial 8dirn1, de
l'information de vitesse courante de l'aéronef, et de préférence, de
l'orientation de consigne
ôncons=
L'ensemble d'affichage 54 comprend un afficheur 140 et un module de génération
142
d'affichage sur l'afficheur.
L'afficheur 140 est par exemple un afficheur au moins partiellement
transparent, tel
qu'un écran semi-transparent destiné à être placé devant un pare-brise du
cockpit, un système
CA 3021110 2018-10-16
51
de projection d'images sur le pare-brise du cockpit, un pare-soleil semi-
transparent, un viseur
de casque, une lunette semi-transparente proche de l'ceil.
En variante, l'afficheur est un écran tête basse intégré dans le tableau de
bord du
cockpit de l'aéronef 1.
Le module de génération 142 comprend des moyens de traitement de l'information
graphique, par exemple un processeur graphique et une mémoire graphique
associée. Le
processeur graphique est adapté pour traiter l'information graphique stockée
dans la mémoire
graphique et réaliser l'affichage sur l'afficheur 140 de cette information ou
d'une
représentation de celle-ci.
Le module de génération 142 est configure pour afficher sur l'afficheur 140
une
visualisation d'au moins une portion de la piste sur laquelle roule l'aéronef
1.
Cette visualisation de la portion de piste est par exemple une visualisation
égocentrée
de la portion de piste, c'est-à-dire vue d'un point de vue correspondant à la
position courante
de l'aéronef 1, par exemple un point de vue situé dans le cockpit de l'aéronef
1.
En variante, cette visualisation est une représentation exocentrée de la
portion de
piste, c'est-à-dire vue d'une caméra virtuelle située en un point autre que la
position courante
de l'aéronef. Notamment, une image exocentrée peut correspondre à une image
qui serait vue
par une caméra virtuelle située à l'extérieur de l'aéronef et visualisant
l'aéronef vu de derrière,
de dessus et/ou de côté.
La portion de piste est par exemple représentative du terrain situé devant
l'aéronef, à
proximité d'une aile de l'aéronef, ou autour de l'aéronef.
La visualisation de la portion de piste est par exemple une visualisation
réelle de la
portion de piste. Une telle visualisation réelle peut être égocentrée ou
exocentrée.
Par exemple, l'ensemble d'affichage 54 comprend une caméra embarquée dans
.. l'aéronef, en particulier dans le nez ou à l'extrémité d'une aile de
l'aéronef.
Sur la base des données des images acquises par la caméra, le module de
génération
142 est propre à afficher sur l'afficheur 140 une image réelle de
l'environnement présent à
l'avant ou autour de l'aéronef. Cette visualisation réelle est alors une
représentation
égocentrée.
En variante, l'ensemble d'affichage 54 est configuré pour recevoir d'une
caméra
extérieure à l'aéronef, par exemple une caméra située sur la piste, des images
représentatives
de la portion de piste, et pour générer l'affichage d'une image réelle de
l'environnement
présent à l'avant ou autour de l'aéronef à partir des images reçues de cette
caméra. Cette
visualisation réelle est alors généralement exocentrée.
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52
En variante, l'afficheur 140 étant un afficheur tête haute, cette
visualisation réelle est
par exemple vue à travers le pare-brise du cockpit.
Selon un autre exemple, la visualisation de la portion de piste est une
représentation
synthétique de la portion de piste.
Notamment, le module de génération 142 est configuré pour générer cette
représentation synthétique à partir d'une position courante de l'aéronef 1 sur
la piste et d'une
base de données topographiques enregistrée sur une mémoire.
Le module de génération 142 est par exemple configuré pour recevoir de
l'ensemble
de détermination 35 la position courante de l'aéronef.
La représentation synthétique est par exemple égocentrée. En variante, elle
est
exocentrée. Une telle représentation exocentrée correspond par exemple à une
image qui
serait vue par une caméra virtuelle située à l'extérieur de l'aéronef et
visualisant l'aéronef.
Le module de génération 142 est en outre configuré pour afficher sur
l'afficheur 140 un
ensemble de courbes comprenant:
- une courbe de trajectoire courante, représentative de la trajectoire
courante de
l'aéronef,
- au moins une courbe limite représentative d'une trajectoire limite de
l'aéronef 1.
La trajectoire courante comprend une succession de points de passage prévus
d'au
moins un élément de l'aéronef 1, à conditions inchangées des dispositifs de
déplacement
latéral du premier et du deuxième ensembles 13a, 13b, c'est-à-dire en
l'absence de toute
modification du réglage de ces dispositifs.
Ce ou ces élément(s) est par exemple choisi parmi la roulette de train avant
5, le nez
de l'aéronef, ou l'extrémité d'une aile de l'aéronef ou la queue de l'aéronef
1.
La trajectoire limite comprend une succession de points de passage limites
pouvant
être atteints par ce(s) élément(s) de l'aéronef 1, en actionnant au moins un
dispositif de
déplacement latéral 13.
Chaque trajectoire limite est par exemple une trajectoire limite atteignable
en
actionnant:
- uniquement la roulette de train avant 5, ou
- uniquement la gouverne de direction 31, ou
- uniquement l'ensemble de freinage différentiel 27', ou
- uniquement l'ensemble moteur différentiel 23', ou
- au moins deux dispositifs de déplacement latéral.
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53
Par trajectoire limite , on entend que tout point situé au-delà de cette
trajectoire
limite, i.e. non compris entre une trajectoire longitudinale et cette
trajectoire limite, ne peut être
atteint en actionnant le ou les dispositif(s) de déplacement latéral 13
considéré(s).
Le module de génération 142 est de préférence configuré pour acquérir ces
trajectoires du module de détermination 62 de trajectoires.
Ainsi, la courbe limites est de préférence représentative de la trajectoire
limite telles
que déterminée par le module de détermination 62.
Le module de génération 142 est configuré pour afficher ces courbes sur
l'afficheur
140 en superposition de la visualisation de la piste.
Ainsi, l'affichage de ces courbes permet au pilote de visualiser directement
sur
l'afficheur la trajectoire courante, et la trajectoire limite.
De préférence, le module de génération 142 est configuré pour afficher au
moins une
première trajectoire limite atteignable par l'aéronef 1 et au moins une
deuxième trajectoire
limite atteignable par l'aéronef 1.
Par exemple, le module de génération 142 est configuré pour afficher au moins
une
première courbe limite représentative d'une première trajectoire limite
atteignable en
actionnant un premier groupe de dispositifs de déplacement latéral, et une
deuxième courbe
limite représentative d'une deuxième trajectoire limite atteignable en
actionnant un deuxième
groupe de dispositifs de déplacement latéral, distinct du premier groupe.
Chaque groupe
comporte un ou plusieurs dispositifs de déplacement latéral 13.
Le module de génération 142 est ainsi configuré pour afficher sur l'afficheur
140 un
ensemble de courbes comprenant:
- une courbe de trajectoire courante, représentative de la trajectoire
courante de
l'aéronef,
- une première courbe limite représentative d'une première trajectoire limite
de
l'aéronef 1, et
- une deuxième courbe limite représentative d'une deuxième trajectoire limite.
La première et la deuxième courbes limites sont de préférence représentatives
des
première et deuxième trajectoires limites telles que déterminées par le module
de
détermination 62.
Ainsi, l'affichage de ces courbes permet au pilote de visualiser directement
sur
l'afficheur la trajectoire courante, la première trajectoire limite et la
deuxième trajectoire limite.
De préférence, comme décrit ci-dessus, la première trajectoire limite comprend
une
succession de premiers points de passage limites pouvant être atteints par
le(s) élément(s)
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=
54
considéré(s) de l'aéronef 1, en actionnant au moins un dispositif de
déplacement latéral du
premier ensemble 13a, l'ensemble de freinage différentiel 27' étant non-actif.
La deuxième trajectoire limite comprend une succession de deuxièmes points de
passage limites pouvant être atteints par ce(s) élément(s) de l'aéronef 1, en
actionnant au
moins un dispositif de déplacement latéral du premier ensemble 13a et
l'ensemble de freinage
différentiel 27', celui-ci étant actif.
La courbe de trajectoire courante est représentative de la trajectoire
courante sur une
distance Dc d'affichage de trajectoire courante prédéterminée.
Chaque courbe limite est représentative de la trajectoire limite sur une
distance Dl
d'affichage de trajectoire limite prédéterminée.
Par exemple, la première courbe limite est représentative de la première
trajectoire
limite sur une distance DI1 d'affichage de première trajectoire limite
prédéterminée, et la
deuxième courbe limite est représentative de la deuxième trajectoire limite
sur une distance
DI2 d'affichage de deuxième trajectoire limite prédéterminée.
La distance Dc d'affichage de courbe de trajectoire courante est par exemple
distincte
des distances Dl d'affichage de trajectoire limite.
Les distances DI1 et DI2 d'affichage des première et deuxième trajectoires
limites sont
par exemple identiques.
En variante, les distances DI1 et DI2 d'affichage sont distinctes.
De préférence, les distances Dc, DI1 et DI2 d'affichage sont variables.
De préférence, chaque distance Dc, DI1 et DI2 d'affichage est fonction de la
vitesse
courante de l'aéronef, en particulier du module 11/s1 du vecteur vitesse sol
courant de
l'aéronef.
La Figure 9 illustre à titre d'exemple la distance d'affichage Dc, DI1 ou DI2
(notée D en
ordonnée sur la Figure 9), en fonction du module V. du vecteur vitesse sol
courant. Dans cet
exemple, chaque distance Dc, DI1 et 012 d'affichage est une fonction
croissante, notamment
linéaire, du module 11/s du vecteur vitesse sol courant lorsque le module V.
est comprise
dans une plage de vitesse prédéterminée [V1 ; V2]. Dans cette plage de
vitesse, chaque
courbe courante ou limite est de préférence représentative de la trajectoire
courante ou limite
sur une durée constante, indépendamment de la vitesse.
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55
Lorsque le module 11/s du vecteur vitesse sol courant est inférieur au seuil
V1 ou
supérieur au seuil V2, la distance Dc, D11, D12 d'affichage est constante,
i.e. indépendante de
la vitesse.
Notamment, lorsque le module Vs1 du vecteur vitesse sol courant est inférieur
au seuil
V1, respectivement supérieur au seuil V2, la distance Dc, D11, D12 d'affichage
est égale à une
distance constante Dmin, respectivement Dmax.
L'ensemble de génération d'affichage 142 est configuré pour déterminer chaque
distance d'affichage Dc, D11, D12 en fonction du module IVs du vecteur vitesse
sol courant
de l'aéronef 1.
De préférence, comme illustré sur la Figure 9, l'ensemble de génération
d'affichage
142 est configuré pour afficher sur l'afficheur 140 la courbe de trajectoire
courante, la première
courbe limite et/ou la deuxième courbe limite lorsqu'une vitesse de l'aéronef
1 est comprise
entre une borne minimale Vm,r, et une borne maximale Vrnax prédéterminées, et
pour supprimer
de l'afficheur 140 la courbe de trajectoire courante, la première courbe
limite et/ou la
deuxième courbe limite lorsque la vitesse de l'aéronef 1 est inférieure à la
borne minimale Vmin
ou supérieure à la borne maximale Vmax.
La suppression des courbes de l'afficheur 140 permet d'éviter de surcharger
l'afficheur
en informations qui sont peu utiles dans certaines circonstances, par exemple
lorsque
l'aéronef roule à très basse vitesse ou à haute vitesse lors d'une phase de
décollage, l'aéronef
ayant alors généralement une trajectoire longitudinale.
De préférence, le module de génération 142 est configuré pour afficher sur
l'afficheur
140:
- une première courbe limite gauche représentative d'une première
trajectoire limite
gauche comprenant un mouvement de lacet dans la première direction (vers la
gauche)
et/ou une première courbe limite droite, représentative d'une première
trajectoire limite droite
comprenant un mouvement de lacet dans la deuxième direction (vers la droite),
- une deuxième courbe limite gauche représentative d'une deuxième
trajectoire limite
gauche comprenant un mouvement de lacet dans la première direction et/ou une
deuxième
courbe limite droite, représentative d'une deuxième trajectoire limite droite
comprenant un
mouvement de lacet dans la deuxième direction.
De préférence, le module de génération 142 est configuré pour afficher
sélectivement
sur l'afficheur 140 la première et/ou la deuxième courbe limite correspondant
à une
trajectoire orientée dans la même direction que la trajectoire courante de
l'aéronef 1, à
CA 3021110 2018-10-16
56
l'exclusion de la première et/ou de la deuxième courbe limite correspondant à
une trajectoire
orientée dans la direction opposée à la direction courante de la trajectoire.
Par direction d'une trajectoire, on entend la direction du déplacement
latéral de
l'aéronef autour de l'axe de lacet selon cette trajectoire (i.e. selon un
angle positif ou négatif).
Ainsi, le module de génération 142 est configuré pour afficher sélectivement
sur
l'afficheur 140 :
- au moins l'une des première courbe limite gauche et deuxième courbe limite
gauche
si la trajectoire courante est orientée dans la première direction, ou
- au moins l'une des première courbe limite droite et deuxième courbe limite
droite si la
trajectoire courante est orientée dans la deuxième direction.
On comprendra que l'affichage sélectif d'au moins l'une des première et
deuxième
courbes limites gauches implique que les première et deuxième courbes limites
droites ne
sont pas affichées.
De même, l'affichage sélectif d'au moins l'une des première et deuxième
courbes
limites droites implique que les première et deuxième courbes limites gauches
ne sont pas
affichées.
Un tel affichage permet d'éviter de surcharger l'afficheur 140 d'informations
peu utiles
au pilote.
Selon un mode de réalisation préféré, le module de génération 142 est
configuré pour
afficher sélectivement sur l'afficheur 140 au moins l'une des première et
deuxième courbes
limites gauches si et seulement si la trajectoire courante est orientée dans
la première
direction et une des conditions suivantes est remplie :
- l'angle de lacet X. de l'aéronef 1 étant croissant, la trajectoire courante
est telle que
l'angle de lacet X, est supérieur à un angle de lacet seuil d'affichage gauche
Xa, ou
- l'angle de lacet de l'aéronef 1 étant décroissant, la trajectoire courante
est telle que
l'angle de lacet est supérieur à un angle de lacet seuil d'effacement gauche
Xe (inférieur à
l'angle de lacet seuil d'affichage gauche Xa).
De même, le module de génération 142 est configuré pour afficher sélectivement
sur
l'afficheur 140 au moins l'une des première et deuxième courbes limites droite
si et
seulement si la trajectoire courante est orientée dans la deuxième direction
et une des
conditions suivantes est remplie :
CA 3021110 2018-10-16
57
- l'angle de lacet de l'aéronef 1 étant décroissant (donc croissant en valeur
absolue), la
trajectoire courante est telle que l'angle de lacet X est inférieur à un angle
de lacet seuil
d'affichage droit 4, ou
- l'angle de lacet de l'aéronef 1 étant croissant (donc décroissant en valeur
absolue), la
trajectoire courante est telle que l'angle de lacet est inférieur à un angle
de lacet seuil
d'effacement droit Xe' (supérieur à l'angle de lacet seuil d'affichage droit
Xa').
De préférence, les angles de lacet seuils d'affichage gauche Xa et droit 4
sont égaux
en valeur absolue, et les angles de lacet seuils d'effacement gauche Xe et
droit Xe' sont égaux
en valeur absolue.
On a ainsi illustré sur la Figure 10 un profil d'affichage selon de mode de
réalisation.
Sur cette figure, les valeurs '1' et '-1' en ordonnée correspondent à un
affichage par le
module de génération 142 des première et/ou deuxième courbes limites gauches
ou droites
respectivement. La valeur '0' correspond à une absence d'affichage des courbes
limites.
Un tel affichage avec hystérésis permet d'éviter un effet de clignotement par
affichages
et disparitions répétées des courbes lorsque l'angle de lacet de l'aéronef est
au voisinage de
l'angle de lacet seuil d'affichage.
Par ailleurs, la courbe de trajectoire courante est de préférence affichée
selon un
format graphique distinct du format graphique des première et deuxième courbes
limites.
Un format graphique est défini par un ensemble de paramètres d'affichage,
notamment
une couleur, un type de trait (continu, pointillé...) et/ou une épaisseur de
trait.
Notamment, au moins l'un des paramètres d'affichage du format graphique de la
courbe de trajectoire courante diffère du paramètre correspondant du format
graphique de la
première courbe limite.
De même, au moins l'un des paramètres d'affichage du format graphique de la
courbe
de trajectoire courante diffère du paramètre correspondant du format graphique
de la
deuxième courbe limite.
De préférence, au moins l'un des paramètres d'affichage du format graphique de
la
courbe de trajectoire courante diffère du paramètre correspondant du format
graphique de la
première courbe limite et du paramètre correspondant du format graphique de la
deuxième
courbe limite.
De préférence, le format d'affichage de la première courbe limite diffère
également du
format d'affichage de la deuxième courbe limite.
CA 3021110 2018-10-16
=
58
Un tel affichage permet un repérage plus efficace des trajectoires, en
particulier une
identification plus rapide des types de trajectoire associés aux courbes
affichées.
De préférence, des indications textuelles sont en outre affichées sous la
courbe de
trajectoire courante, la première courbe limite et/ou la deuxième courbe
limite. Ces indications
textuelles sont indicatives du type de courbe associé, notamment courbe de
trajectoire
courante, première ou deuxième courbe limite, et permettent une identification
encore plus
rapide des types de trajectoire associés aux courbes affichées.
De préférence, le module de génération 142 est configuré pour afficher sur
l'afficheur
140 plusieurs courbes représentatives de trajectoires courantes de plusieurs
éléments de
l'aéronef, plusieurs premières courbes limites représentatives de premières
trajectoires limites
de ces éléments, et plusieurs deuxièmes courbes limites représentatives de
deuxièmes
trajectoires limites de ces éléments.
Par exemple, ces éléments sont les extrémités des deux ailes de l'aéronef 1.
Notamment, le module de génération 142 est configuré pour afficher deux
courbes de
.. trajectoire courantes, chacune représentative de la trajectoire courante
d'une extrémité d'une
aile respective.
Ces deux courbes courantes définissent une surface sur la piste qui sera
balayée par
l'aéronef s'il suit la trajectoire courante.
Le module de génération 142 est également configuré pour afficher deux
premières
courbes limites, chacune représentative d'une première trajectoire limite
d'une extrémité d'une
aile respective, et deux deuxièmes courbes limites, chacune représentative
d'une deuxième
trajectoire limite d'une extrémité d'une aile respective.
Une telle représentation permet ainsi au pilote de visualiser et d'éviter
d'éventuels
obstacles qui pourraient être situés sur la piste, selon la trajectoire
courante ou une trajectoire
visée.
De préférence, dans ce mode de réalisation, le module de génération 142 est
configuré
pour afficher uniquement la première et/ou la deuxième courbe limite d'une
aile si ces courbes
limites sont orientées dans la direction associée au côté de l'aile.
En particulier, le module de génération 142 est configuré pour afficher
uniquement la
première et/ou la deuxième courbe limite gauche de l'aile gauche et la
première et/ou la
deuxième courbe limite droite de l'aile droite.
De préférence, le module de génération 142 est configuré pour afficher
uniquement la
première et/ou la deuxième courbe limite de chaque aile correspondant aux
trajectoires limites
qui sont à la fois :
CA 3021110 2018-10-16
=
59
- orientées dans la même direction que la trajectoire courante de l'aile et
- orientées dans la direction associée au côté de l'aile.
Ainsi, le module de génération 142 est configuré pour afficher sélectivement
sur
l'afficheur 140:
- la première et/ou la deuxième courbe limite gauche de l'extrémité de l'aile
gauche si
la trajectoire courante est orientée vers la gauche, ou
- la première et/ou la deuxième courbe limite droite de l'extrémité de l'aile
droite si la
trajectoire courante est orientée vers la droite.
On a représenté sur les Figures 11 à 16 des exemples d'affichage sur un
afficheur.
Les Figures 11 à 16 illustrent en particulier un affichage sur un afficheur
tête haute.
Sur la Figure 11, la visualisation 200 de la portion de piste 3 située au
voisinage de
l'aéronef 1 est une visualisation réelle, égocentrique, telle que vue depuis
le nez de l'aéronef.
Sur la visualisation 200 est superposée une courbe de trajectoire courante
202,
représentative de la trajectoire courante de l'aéronef 1, en particulier du
nez de l'aéronef.
Dans cet exemple, la trajectoire courante est une trajectoire sensiblement
longitudinale.
Ainsi, sur la visualisation 200 sont également superposées :
- une première courbe limite gauche 204a et une première courbe limite droite
204b,
- une deuxième courbe limite gauche 206a et une deuxième courbe limite droite
206b.
Dans cet exemple, la courbe de trajectoire courante 202, les premières courbes
limites
204a, 204b et les deuxièmes courbes limites 206a, 206b, sont affichées selon
trois formats
graphiques distincts.
En particulier, le courbe de trajectoire courante 202 est affichée sous la
forme d'un trait
continu, les premières courbes limites 204a, 204b sont affichées sous la forme
d'une ligne en
pointillés d'un premier type, et les deuxièmes courbes limites 206a, 206b sont
affichées sous
la forme d'une ligne en pointillés d'un deuxième type.
L'exemple d'affichage de la Figure 12 diffère de l'exemple d'affichage de la
Figure 11
en ce que la trajectoire courante n'est pas une trajectoire longitudinale,
mais une trajectoire
comprenant un mouvement de l'aéronef autour de l'axe de lacet vers la droite,
à faible vitesse.
Dans cette situation, les première et deuxième courbes limites gauches 204a et
206a
ne sont donc pas affichées. Ainsi, seules les première et deuxième courbes
limites droites
204b et 206b sont affichées.
La Figure 13 illustre un exemple d'affichage similaire à la Figure 12, mais à
plus
grande vitesse.
CA 3021110 2018-10-16
=
Dans cette situation, la trajectoire courante comprend un mouvement de
l'aéronef
autour de l'axe de lacet vers la droite.
Néanmoins, en raison de la plus grande vitesse de l'aéronef, le rayon de
courbure est
plus important que dans la situation de la Figure 12. Dès lors, les première
et deuxième
5 courbes limites gauches 204a et 206a sont affichées, ainsi que les
première et deuxième
courbes limites droites 204b et 206b.
Les Figures 14 à 16 illustrent un mode de représentation sur un afficheur tête
basse.
Le mode de représentation illustré sur la Figure 14 diffère de la
représentation illustrée
sur la Figure 12 en ce que la visualisation 210 est une image synthétique de
la portion de piste
10 située devant l'aéronef.
En outre, les première et deuxième courbes limites droites 204b, 206b sont
affichées
sous le même format graphique, en particulier sous la forme d'un trait en
pointillés d'un même
type.
Le mode de représentation illustré sur la Figure 15 diffère de la
représentation illustrée
15 sur la Figure 14 en ce que la visualisation 212 est une représentation
exocentrique, vue d'une
caméra virtuelle qui serait localisée au-dessus et derrière l'aéronef.
En outre, sur la Figure 15 comme sur la Figure 13, la trajectoire courante
n'est pas une
trajectoire longitudinale, mais une trajectoire comprenant un mouvement de
l'aéronef autour
de l'axe de lacet vers la droite, et les première et deuxième courbes limites
gauches 204a et
20 206a, ainsi que les première et deuxième courbes limites droites 204b,
206b, sont affichées.
Dans le mode de représentation illustré sur la Figure 16, la visualisation 214
affichée
sur l'afficheur est une représentation exocentrée, vue depuis au moins une
caméra réelle
située au-dessus de l'aéronef 1.
Dans cet exemple, deux courbes de trajectoire courantes 202a et 202b, chacune
25 représentative de la trajectoire courante d'une extrémité d'une aile
respective, sont affichées.
Les extrémités de ces courbes sont reliées l'une à l'autre par deux segments
202c,
202d.
Les deux trajectoires courantes 202a et 202b, ainsi que les segments 202c,
202d
définissent donc une surface sur la piste qui serait balayée par l'aéronef
s'il suivait la
30 trajectoire courante.
Dans le mode de représentation illustré sur la Figure 16, la trajectoire
courante
comprend un mouvement de l'aéronef autour de l'axe de lacet vers la droite.
Ainsi, seules les
première et deuxième courbes limites droites 204b, 206b, de l'aile droite sont
affichées.
CA 3021110 2018-10-16
61
Selon un mode de réalisation, le système 40 de contrôle comprend une unité de
traitement d'informations, formée par exemple d'un processeur et d'une mémoire
associée au
processeur. Les modules de limitation 58, de régulation 60, de détermination
de trajectoires
62, de commande 120, de contrôle 130, et de génération 142, et les sous-
modules 132, 134 et
136 sont alors par exemple réalisés chacun sous forme d'un logiciel exécutable
par le
processeur et stockée dans la mémoire.
En variante, les modules de limitation 58, de régulation 60, de détermination
de
trajectoires 62, de commande 120, de contrôle 130, et de génération 142, et
les sous-modules
132, 134 et 136 sont réalisés chacun sous forme d'un composant logique
programmable, tel
qu'un FPGA (de l'anglais Field Programmable Gate Array), ou encore sous forme
d'un circuit
intégré dédié, tel qu'un ASIC (de l'anglais Applications Specific Integrated
Circuit).
Un schéma synoptique d'un procédé de contrôle d'une trajectoire latérale d'un
aéronef
roulant sur une piste au sol, selon un premier aspect, est illustré sur la
Figure 17.
Ce procédé est mis en oeuvre dans un aéronef 1 tel que décrit en référence aux
Figures 1 à 3, et de préférence au moyen d'un système de contrôle 40.
Ce procédé comprend une étape 300 de détermination d'une trajectoire courante
de
l'aéronef 1 au sol. Cette trajectoire courante comprend une succession de
points de passage
prévus d'au moins un élément de l'aéronef 1, en l'absence d'actionnement des
dispositifs de
déplacement latéral du premier ensemble 13a et de l'ensemble de freinage
différentiel 27'.
Le ou chaque élément de l'aéronef 1 est par exemple choisi parmi la roulette
de train
avant 5, un nez de l'aéronef, une extrémité d'une aile gauche de l'aéronef,
une extrémité
d'une aile droite de l'aéronef et la queue de l'aéronef 1.
Le procédé comprend en outre une étape de détermination 302 d'au moins une
trajectoire limite, comprenant une succession de points de passage limites
pouvant être
atteints par l'élément de l'aéronef 1 en actionnant au moins un dispositif de
déplacement
latéral 13.
Dans un mode de réalisation préféré, l'étape 302 comprend une phase 304 de
détermination d'au moins une première trajectoire limite, comprenant une
succession de
premiers points de passage limites pouvant être atteints par l'élément de
l'aéronef 1 en
actionnant au moins un dispositif de déplacement latéral du premier ensemble
13a, l'ensemble
de freinage différentiel 27' étant dans l'état non-actif.
De préférence, la phase 304 comprend la détermination de deux premières
trajectoires
limites, comprenant une première trajectoire limite gauche associée à un
mouvement de lacet
CA 3021110 2018-10-16
62
dans une première direction, et une première trajectoire limite droite,
associée à un
mouvement de lacet dans une deuxième direction, opposé à la première
direction.
De préférence, chaque première trajectoire limite est déterminée en fonction
d'un seuil
d'activation prédéterminé de l'ensemble de freinage différentiel 27' et d'au
moins une
information de vitesse courante de l'aéronef.
Le seuil d'activation est par exemple déterminé en fonction d'au moins un
paramètre
choisi parmi l'information relative à la vitesse courante de l'aéronef 1, un
état de piste
courant, un état de fonctionnement de la roulette de train avant 5 et une
température de
dispositifs de freinage 27a, 27b de l'ensemble de freinage différentiel 27'.
Ce seuil d'activation est par exemple déterminé par un module de régulation 60
tel que
décrit ci-dessus.
De préférence, comme décrit ci-dessus, chaque première trajectoire limite
correspond
à une trajectoire qu'il est possible d'atteindre en modifiant le réglage de la
roulette de train
avant 5 et éventuellement des autres dispositifs de déplacement latéral 13a du
premier
ensemble, tout en restant dans la plage d'angle de braquage.
Cette plage d'angle de braquage est par exemple déterminée en fonction des
informations relatives à la vitesse courante de l'aéronef et de l'angle de
dérapage maximal
autorisé f38max, [3Tmax, lors d'une étape 330 décrite ci-après.
L'étape 302 comprend en outre de préférence une phase 308 de détermination
d'au
moins une deuxième trajectoire limite, comprenant une succession de deuxièmes
points de
passage limites pouvant être atteints par l'élément de l'aéronef 1 en
actionnant au moins un
dispositif de déplacement latéral du premier ensemble 13a et l'ensemble de
freinage
différentiel 27', l'ensemble de freinage différentiel 27' étant actif.
De préférence, la phase 308 comprend la détermination de deux deuxièmes
trajectoires limites, comprenant une deuxième trajectoire limite gauche
associée à un
mouvement de lacet dans la première direction, et une deuxième trajectoire
limite droite,
associée à un mouvement de lacet dans la deuxième direction.
Les étapes de détermination 300 et 302 sont par exemple mises en oeuvre par un
module de détermination de trajectoires 62 tel que décrit ci-dessus.
Le procédé comprend par ailleurs une étape d'affichage 310 sur un afficheur,
par
exemple l'afficheur 140:
= d'une visualisation d'une portion de piste 3 située au voisinage de
l'aéronef 1 ;
= d'une courbe de trajectoire courante représentative de la trajectoire
courante ; et
CA 3021110 2018-10-16
63
= d'au moins une courbe limite représentative de la trajectoire limite,
ces courbes étant superposées à la visualisation de la portion de la piste.
Cette étape d'affichage 310 est par exemple mise en oeuvre par le module de
génération 142 décrit ci-dessus.
La visualisation de la portion de piste est par exemple une visualisation
égocentrée de
la portion de piste, vue d'un point de vue situé dans le cockpit de l'aéronef,
ou une
visualisation exocentrée de la portion de piste, vue d'un point de vue situé à
l'extérieur de
l'aéronef.
La visualisation de la portion de piste est par exemple une visualisation
réelle de la
portion de piste, ou une représentation synthétique de la portion de piste,
générée à partir
d'une position courante de l'aéronef 1 sur la piste et d'une base de données
topographiques.
Selon un mode de réalisation préféré, l'étape 310 comprend l'affichage sur un
afficheur, par exemple l'afficheur 140:
= de la visualisation d'une portion de piste 3 située au voisinage de
l'aéronef 1 ;
= d'au
moins une première courbe limite représentative de la première trajectoire
limite, et
= d'au moins une deuxième courbe limite représentative de la deuxième
trajectoire
limite, ces courbes étant superposées à la visualisation de la portion de la
piste.
De préférence, l'étape 310 comprend l'affichage d'une première courbe limite
gauche
représentative de la première trajectoire limite gauche et/ou d'une première
courbe limite
droite représentative de la première trajectoire limite droite.
En outre, l'étape 310 comprend par exemple l'affichage d'une deuxième courbe
limite
gauche représentative de la deuxième trajectoire limite gauche et/ou d'une
deuxième courbe
limite droite représentative de la deuxième trajectoire limite droite.
De préférence, si la trajectoire courante est orientée dans la première
direction, l'étape
310 comprend l'affichage d'au moins l'une des première et deuxième courbes
limites gauches,
les courbes limites droites étant non affichées.
Au contraire, si la trajectoire courante est orientée dans la deuxième
direction, l'étape
310 comprend l'affichage d'au moins l'une des première et deuxième courbes
limites droites,
les courbes limites gauches étant non affichées.
La courbe de trajectoire courante, la ou les première(s) courbe(s) limite(s)
et/ou la ou
les deuxième(s) courbe(s) limite(s) sont représentatives de la trajectoire
courante, de la
CA 3021110 2018-10-16
=
64
première trajectoire limite et/ou de la deuxième trajectoire limite
respectivement sur des
distances prédéterminées, comme décrit ci-dessus.
Un procédé de contrôle selon un deuxième aspect est illustré sur la Figure 18.
Ce procédé est par exemple mis en oeuvre à la suite des étapes 300 à 310 du
procédé
selon le premier aspect, ou concomitamment à ces étapes.
Ce procédé comprend une étape de génération 320 d'un ordre de commande d'une
trajectoire latérale de consigne de l'aéronef 1. Cette trajectoire latérale de
consigne comprend
un mouvement latéral de l'aéronef 1 selon une direction donnée. Cet ordre de
commande
comprend au moins un paramètre de consigne représentatif de la trajectoire de
consigne.
Cette étape de génération 320 comprend par exemple une sous-étape 322
d'actionnement par un pilote du dispositif de commande 72, par exemple le
palonnier 80 tel
que décrit ci-dessus, pour générer un ordre de trajectoire latérale.
L'étape de génération 320 comprend en outre une sous-étape 324 de génération,
notamment par le module de commande 120, de l'ordre de commande à partir de
l'ordre de
trajectoire latérale.
De préférence, l'ordre de commande comprend un ordre d'activation ou de non
activation de l'ensemble de freinage différentiel 27'.
Par exemple, le dispositif de commande comprenant le palonnier 80, la sous-
étape
comprend par exemple la génération d'un ordre d'activation de l'ensemble de
freinage
différentiel 27' si la position courante pc de la pédale gauche 82a ou de la
pédale droite 82b
est comprise entre la position d'activation pact et la position de fin de
course pf, ou la
génération d'un ordre de non-activation de l'ensemble de freinage différentiel
27' si la position
courante pc de la pédale gauche 82a et la position courante de la pédale
droite 82b sont
comprises entre la position neutre pn et la d'activation pact.
Le procédé comprend par ailleurs une étape 330 de détermination d'une plage
d'angle
de braquage [8dirmln ; 8dirmax] de la roulette de train avant 5, en dehors de
laquelle un risque de
perte d'adhérence de la roulette de train avant 5 est significativement accru.
Cette étape 330 est par exemple mise en oeuvre par le module de limitation 58
tel que
décrit ci-dessus.
Cette étape de détermination 330 inclue une sous-étape 332 d'évaluation
d'informations relatives à une vitesse courante de l'aéronef par rapport au
sol et d'au moins un
angle de dérapage maximal autorisé 138max, gmax de la roulette de train avant
5 et/ou des
trains principaux 7a, 7b de l'aéronef 1.
CA 3021110 2018-10-16
65
Les informations relatives à la vitesse courante de l'aéronef par rapport au
sol
comprennent par exemple le module du vecteur vitesse courant de l'aéronef par
rapport au
sol, et la vitesse de lacet courante de l'aéronef.
La sous-étape 332 comprend de préférence la réception ou l'estimation d'un
paramètre
représentatif d'un état d'adhérence de la piste (piste sèche, mouillée ou
glacée par exemple),
et la détermination de l'angle de dérapage maximal 138max, r3Tmax autorisé en
fonction de ce
paramètre représentatif de l'état d'adhérence de la piste.
L'angle de dérapage maximal autorisé (38max, I3Tmax est par exemple évalué à
partir de
la base de données.
L'étape de détermination 330 inclue en outre une sous-étape 334 de
détermination, en
fonction des informations relatives à la vitesse courante de l'aéronef et de
l'angle de dérapage
maximal autorisé P8max, f3Tmax, de la plage d'angle de braquage [6dirmin ;
8dirmax] de la roulette
de train avant 5 telle que, lorsqu'un angle de braquage 8dir de la roulette de
train avant 5 est
compris dans cette plage d'angle de braquage pdirmin ; 8dirmax], l'angle de
dérapage ps, r3T de
la roulette de train avant 5 et/ou des trains principaux 7a, 7b est inférieur,
en valeur absolue, à
l'angle de dérapage maximal (38max, Tmax.
Le procédé comprend par ailleurs une étape 340 de contrôle des dispositifs de
déplacement latéral. L'étape 340 est par exemple mise en oeuvre par le module
de contrôle
130 tel que décrit ci-dessus.
Cette étape 340 inclue une sous-étape 342 de détermination, en fonction de
l'ordre de
commande, d'un angle de braquage de consigne Odircons de la roulette de train
avant 5,
compris dans la plage d'angle de braquage [6dirmin ; 8dirmax]. Cet angle de
braquage de
consigne Sdircons est déterminé de manière à engendrer, lorsqu'il est appliqué
à la roulette de
train avant 5, un mouvement latéral de l'aéronef 1 conforme à ou tendant vers
ladite trajectoire
latérale de consigne.
La sous-étape 342 comprend par exemple une phase 344 de détermination, en
fonction de l'ordre de commande, d'un angle de braquage initial Minn, de la
roulette de train
avant 5, cet angle de braquage initial Sdinn, étant déterminé de manière à
engendrer, s'il est
appliqué à la roulette de train avant 5, un mouvement latéral de l'aéronef 1
conforme à ou
tendant vers ladite trajectoire latérale de consigne.
La sous-étape 342 comprend alors en outre une phase 346 d'application d'une
correction à l'angle de braquage initial si cet angle de braquage initial
n'est pas compris dans
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la plage d'angle de braquage [Sdir,,,, ; Sdirmax], pour déterminer l'angle de
braquage de
consigne 8dirc0ns.
L'étape 340 inclue en outre une sous-étape 348 de transmission d'une
instruction de
braquage à la roulette de train avant 5 afin d'orienter la roulette de train
avant 5 selon l'angle
de braquage de consigne 8dircons.
Selon un mode de réalisation, l'étape 340 inclue en outre une sous-étape 350
de
détermination d'une orientation de consigne Oncons de la gouverne de direction
31 et/ou d'une
consigne de freinage dissymétrique AF.s de l'ensemble de freinage différentiel
27'.
L'orientation de consigne ôncons et/ou la consigne de freinage dissymétrique
AFcons sont
déterminées de manière à engendrer, lorsqu'elles sont appliquées à la gouverne
de direction
31 et à l'ensemble de freinage différentiel 27' respectivement, l'angle de
braquage de la
roulette de train avant 5 étant égal à l'angle de braquage de consigne &lir-
cons, un mouvement
latéral de l'aéronef 1 conforme à ou tendant vers ladite trajectoire latérale
de consigne.
En particulier, lors de la sous-étape 350, l'orientation de consigne 8nc0ns
et/ou la
consigne de freinage dissymétrique AFcons sont déterminées à partir d'une
différence entre
l'angle de braquage initial Minn, et l'angle de braquage de consigne 8dircons.
De préférence, l'ordre de commande généré lors de l'étape 340 comprend un
ordre
d'activation ou de non activation de l'ensemble de freinage différentiel 27'.
Si cet ordre de commande comprend un ordre d'activation, la sous-étape 350
comprend la détermination de l'orientation de consigne de la gouverne de
direction ôncons et de
la consigne de freinage dissymétrique àFcons.
De préférence, l'orientation de consigne ôncons et la consigne de freinage
dissymétrique
AFcons sont déterminées de manière à engendrer, lorsqu'elles sont appliquées à
la gouverne
de direction et à l'ensemble de freinage différentiel 27' respectivement,
l'angle de braquage de
la roulette de train avant 5 étant égal à l'angle de braquage de consigne, un
mouvement
latéral de l'aéronef 1 conforme à la trajectoire latérale de consigne.
Si cet ordre de commande comprend un ordre de non activation, la sous-étape
350
comprend uniquement la détermination de l'orientation de consigne Oncons de la
gouverne de
direction, à l'exclusion de la consigne de freinage dissymétrique AFcons.
De préférence, l'orientation de consigne Snõns est alors déterminée de manière
à
engendrer, lorsqu'elle est appliquée à la gouverne de direction, l'angle de
braquage de la
roulette de train avant 5 étant égal à l'angle de braquage de consigne et
l'ensemble de
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freinage différentiel 27' étant non-actif, un mouvement latéral de l'aéronef 1
conforme à ladite
trajectoire latérale de consigne.
L'étape 340 inclue par ailleurs une sous-étape 352 de transmission de
l'instruction
d'orientation à la gouverne de direction 31 afin d'orienter la gouverne de
direction 31 selon
l'orientation de consigne ncons, et, le cas échéant, de transmission d'une
instruction de
freinage dissymétrique à l'ensemble de freinage différentiel 27' afin
d'appliquer la consigne de
freinage dissymétrique AFcons à l'ensemble de freinage différentiel 27'.
Le système de contrôle selon l'invention permet ainsi de minimiser les risques
de perte
d'adhérence de l'aéronef, tout en assistant le pilote dans le contrôle des
divers dispositifs de
déplacement latéral.
Le système de contrôle peut être mis en oeuvre avec un dispositif de commande
autre
que le palonnier 80 selon le mode de réalisation préféré, par exemple avec des
organes de
commandes classiques tels qu'un tiller et un palonnier mobile selon deux
degrés de liberté.
En outre, le système de commande selon l'invention peut être dépourvu de
l'ensemble
d'affichage 54.
Les modes de réalisation et variantes décrites ci-dessus peuvent en outre être
combinés.
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