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FR3161411A1 - Aircraft with yaw management system and yaw management method - Google Patents

Aircraft with yaw management system and yaw management method

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Publication number
FR3161411A1
FR3161411A1 FR2404113A FR2404113A FR3161411A1 FR 3161411 A1 FR3161411 A1 FR 3161411A1 FR 2404113 A FR2404113 A FR 2404113A FR 2404113 A FR2404113 A FR 2404113A FR 3161411 A1 FR3161411 A1 FR 3161411A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
yaw
aircraft
computer
data
vertical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2404113A
Other languages
French (fr)
Inventor
Hector ESCAMILLA
Benoit FERRAN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ascendance Flight Tech
Ascendance Flight Technologies
Original Assignee
Ascendance Flight Tech
Ascendance Flight Technologies
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ascendance Flight Tech, Ascendance Flight Technologies filed Critical Ascendance Flight Tech
Priority to FR2404113A priority Critical patent/FR3161411A1/en
Priority to PCT/FR2025/050321 priority patent/WO2025219681A1/en
Publication of FR3161411A1 publication Critical patent/FR3161411A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Aéronef à système de gestion du lacet et procédé de gestion du lacet Aéronef 1 à décollage vertical comprenant au moins une paire d’ailes, au moins un propulseur horizontal 3, des propulseurs verticaux 5 disposés dans les ailes, lesdits propulseurs verticaux 5 étant configurés pour générer une poussée verticale, une gouverne 7 soufflée par ledit au moins un propulseur horizontal 3 et un système de commande agencé pour recevoir des instructions et des données de poussée, et générer des commandes aval au propulseur horizontal 3, aux propulseurs verticaux 5 et à la gouverne 7, le système de commande comprenant un organe de commande agencé pour convertir les instructions en consignes de commande amont, un capteur de lacet agencé pour déterminer des données représentatives du lacet de l’aéronef 1, une entrée de données représentatives de la vitesse de l’aéronef 1, et un calculateur agencé pour recevoir les consignes de commande amont, les données représentatives du lacet et les données de vitesse, le calculateur étant agencé pour générer des commandes aval de propulsion horizontale au propulseur horizontal 3, des commandes aval des propulseurs verticaux aux propulseurs verticaux 5 et des commandes aval de gouverne à la gouverne 7, le calculateur étant agencé pour déterminer des composantes de correction de lacet pour au moins une commande aval des propulseurs verticaux. Aircraft with yaw management system and yaw management method Aircraft 1 with vertical takeoff comprising at least one pair of wings, at least one horizontal thruster 3, vertical thrusters 5 arranged in the wings, said vertical thrusters 5 being configured to generate vertical thrust, a control surface 7 blown by said at least one horizontal thruster 3 and a control system arranged to receive instructions and thrust data, and to generate downstream commands to the horizontal thruster 3, to the vertical thrusters 5 and to the control surface 7, the control system comprising a controller arranged to convert the instructions into upstream control instructions, a yaw sensor arranged to determine data representative of the yaw of the aircraft 1, an input of data representative of the speed of the aircraft 1, and a computer arranged to receive the upstream control instructions, the data representative of the yaw and the speed data, the computer being arranged to generate downstream horizontal propulsion commands to horizontal thruster 3, downstream vertical thruster commands to vertical thrusters 5 and downstream rudder commands to rudder 7, the computer being arranged to determine yaw correction components for at least one downstream vertical thruster command.

Description

Aéronef à système de gestion du lacet et procédé de gestion du lacetAircraft with yaw control system and yaw control method

L’invention concerne le domaine des aéronefs à décollage vertical, plus particulièrement le domaine des aéronefs à motorisation électrique.The invention relates to the field of vertical takeoff aircraft, more particularly to the field of electrically powered aircraft.

Le domaine de l’aéronautique connaît actuellement de nombreux bouleversements, en partie en rapport avec l’évolution des exigences liées à l’environnement, et en partie en rapport avec le développement d’aéronefs à motorisation électrique. En particulier, le domaine des VTOL (pour Vertical Take-Off and Landing en anglais ou avion à décollage et atterrissage vertical) est particulièrement dynamique car il offre des perspectives très intéressantes en tant que nouveau moyen de mobilité.The aeronautics sector is currently undergoing significant changes, partly due to evolving environmental requirements and partly due to the development of electrically powered aircraft. In particular, the VTOL (Vertical Take-Off and Landing) sector is especially dynamic, offering very promising prospects as a new mode of transportation.

Le domaine des VTOL est en soi assez ancien (les VTOL ont été développés dès 1921), mais leur électrification a fait exploser les nouvelles solutions proposées, notamment des VTOL à source d’énergie hybride. Un exemple de VTOL est décrit dans FR 3134562. Les avantages de ce système de propulsion électrique comprennent une efficacité accrue, une réduction des émissions et une plus grande flexibilité dans la gestion de la puissance.The field of VTOLs is quite old (VTOLs were developed as early as 1921), but their electrification has spurred a proliferation of new solutions, particularly hybrid-powered VTOLs. An example of a VTOL is described in FR 3134562. The advantages of this electric propulsion system include increased efficiency, reduced emissions, and greater flexibility in power management.

Les VTOL comprennent une propulsion horizontale pour la phase de vol et une propulsion verticale pour les phases de décollage et d’atterrissage. Les propulsions horizontale et verticale sont réalisées par des propulseurs, notamment électriques.VTOL aircraft include horizontal propulsion for the flight phase and vertical propulsion for takeoff and landing. Horizontal and vertical propulsion are achieved by propulsion systems, including electric ones.

Les VTOL sont sensibles aux couples aérodynamiques engendrant un mouvement de lacet du VTOL, à savoir un couple d’axe vertical. Les mouvements intempestifs de lacet sont la source de différents problèmes, notamment des modifications de trajectoire non désirées. Il existe donc différentes méthodes de correction de lacet.VTOL aircraft are sensitive to aerodynamic torques that induce yaw, specifically a vertical axis torque. Unwanted yaw movements are the source of various problems, including unwanted trajectory changes. Therefore, several methods exist for yaw correction.

Sur les aéronefs classiques, le lacet est corrigé par un changement d’orientation d’une gouverne de direction montée à l’arrière de l’aéronef.On conventional aircraft, yaw is corrected by changing the orientation of a rudder mounted at the rear of the aircraft.

Sur certains VTOL, il existe des systèmes de correction de lacet utilisant des propulseurs inclinés selon différentes inclinaisons ou inclinables permettant de générer un couple de correction de lacet. Les inclinaisons différentes génèrent une perte de puissance. Les propulseurs inclinables sont lourds.Some VTOL aircraft have yaw correction systems using thrusters inclined at different angles or tiltable to generate yaw correction torque. The varying angles result in a loss of power. Tiltable thrusters are heavy.

La Demanderesse a cherché à corriger le lacet non désiré des VTOL en conservant des organes mécaniques de propulsion et d’orientation dédiés à ces effets.The Applicant sought to correct the unwanted yaw of the VTOLs by retaining mechanical propulsion and orientation components dedicated to these effects.

L’invention vient améliorer la situation. À cet effet, elle propose un aéronef à décollage vertical comprenant au moins une paire d’ailes, au moins un propulseur horizontal, des propulseurs verticaux disposés dans les ailes, lesdits propulseurs verticaux étant configurés pour générer une poussée verticale, une gouverne soufflée par ledit au moins un propulseur horizontal et un système de commande agencé pour recevoir des instructions de pilotage et des données de poussée, et générer des commandes aval au propulseur horizontal, aux propulseurs verticaux et à la gouverne.The invention improves the situation. To this end, it proposes a vertical takeoff aircraft comprising at least one pair of wings, at least one horizontal thruster, vertical thrusters arranged in the wings, said vertical thrusters being configured to generate vertical thrust, a rudder blown by said at least one horizontal thruster and a control system arranged to receive piloting instructions and thrust data, and generate downstream commands to the horizontal thruster, the vertical thrusters and the rudder.

Le système de commande comprend un organe de commande agencé pour convertir les instructions de pilotage en consignes de commande amont.The control system includes a control unit arranged to convert pilot instructions into upstream control instructions.

Le système de commande comprend un capteur de lacet agencé pour déterminer des données représentatives du lacet de l’aéronef.The control system includes a yaw sensor arranged to determine data representative of the aircraft's yaw.

Le système de commande comprend une entrée de données représentatives de la vitesse de l’aéronef.The control system includes an input of data representative of the aircraft's speed.

Le système de commande comprend un calculateur agencé pour recevoir les consignes de commande amont, les données représentatives du lacet et les données de vitesse. Le calculateur est agencé pour générer des commandes aval de propulsion horizontale au propulseur horizontal, des commandes aval des propulseurs verticaux aux propulseurs verticaux et des commandes aval de gouverne à la gouverne. Le calculateur est agencé pour déterminer des composantes de correction de lacet pour au moins une commande aval des propulseurs verticaux.The control system includes a computer configured to receive upstream control commands, yaw data, and airspeed data. The computer is configured to generate downstream horizontal thrust commands to the horizontal thruster, downstream vertical thruster commands to the vertical thrusters, and downstream rudder commands to the rudder. The computer is configured to determine yaw correction components for at least one downstream vertical thruster command.

Dans un mode de réalisation le calculateur est agencé pour déterminer en outre des composantes de correction de lacet pour au moins une parmi les commandes aval de propulsion horizontale et les commandes aval de gouverne . La puissance disponible des propulseurs verticaux lorsqu’elle est présente peut être utilisée tandis que la gouverne peut être actionnée en cas de saturation des propulseurs verticaux.In one embodiment, the computer is arranged to further determine yaw correction components for at least one of the downstream horizontal propulsion controls and the downstream rudder controls. The available power of the vertical thrusters, when present, can be used, while the rudder can be actuated in case of vertical thruster saturation.

Dans un mode de réalisation, le calculateur est agencé pour déterminer une matrice de données angulaires à partir des consignes de commande amont . La correction de lacet est robuste.In one embodiment, the computer is arranged to determine an angular data matrix from the upstream control instructions. Yaw correction is robust.

Dans un mode de réalisation, le calculateur est agencé pour recevoir les données représentatives du lacet et les données de vitesse de l’aéronef et pour traiter les données représentatives du lacet et les données de vitesse de l’aéronef de manière à déterminer des données d’état de l’aéronef, le calculateur étant agencé pour comparer les données d’état et la matrice de données angulaires.In one embodiment, the computer is arranged to receive representative yaw data and aircraft speed data and to process representative yaw data and aircraft speed data in such a way as to determine aircraft state data, the computer being arranged to compare the state data and the angular data matrix.

Dans un mode de réalisation, le calculateur comprend un correcteur agencé pour déterminer des couples de correction de lacet en fonction des données d’état et de la matrice de données angulaires.In one embodiment, the calculator includes a controller arranged to determine yaw correction torques as a function of state data and angular data matrix.

Dans un mode de réalisation, le calculateur est agencé pour allouer un premier couple de correction de lacet pour les commandes de propulsion verticale et un deuxième couple de correction de lacet pour les commandes de gouverne, l’allocation dépendant d’un seuil variant selon les conditions de vol, la saturation des propulseurs verticaux, une orientation maximale de la gouverne et une puissance courante du propulseur horizontal. La correction de lacet présente une grande souplesse.In one embodiment, the computer is configured to allocate a first yaw correction torque for the vertical propulsion controls and a second yaw correction torque for the rudder controls, the allocation depending on a threshold that varies according to flight conditions, vertical thruster saturation, maximum rudder orientation, and current horizontal thruster power. The yaw correction offers considerable flexibility.

Dans un mode de réalisation, le calculateur est configuré pour déterminer une matrice d’efforts en amont de la détermination des commandes aval, la matrice d’efforts comprenant un couple de correction de lacet.In one embodiment, the computer is configured to determine a force matrix upstream of the determination of the downstream commands, the force matrix including a yaw correction torque.

Dans un mode de réalisation, le calculateur est agencé pour déterminer les commandes aval des propulseurs verticaux différentiées pour chacun des propulseurs verticaux. L’aéronef est stable.In one embodiment, the computer is arranged to determine the downstream commands of the vertical thrusters, differentiated for each of the vertical thrusters. The aircraft is stable.

Dans un mode de réalisation, le calculateur est agencé pour recevoir des données représentatives de tangage et de roulis de l’aéronef, le calculateur étant agencé pour déterminer des composantes de correction de tangage et de roulis pour les commandes aval des propulseurs verticaux. Le tangage et le roulis sont également corrigés de manière coordonnée.In one embodiment, the computer is configured to receive representative pitch and roll data of the aircraft, and is configured to determine pitch and roll correction components for the downstream controls of the vertical thrusters. Pitch and roll are also corrected in a coordinated manner.

Dans un mode de réalisation, le système de commande comprend un contrôle couplé du propulseur horizontal, des propulseurs verticaux et de la gouverne en fonction des données représentatives de tangage et de roulis, des données représentatives du lacet et des données représentatives de la vitesse de manière à corriger des moments induits de tangage, de roulis et de lacet. On peut utiliser prioritairement les propulseurs verticaux les plus éloignés de l’axe de lacet pour la correction du lacet.In one embodiment, the control system includes coupled control of the horizontal thruster, vertical thrusters, and rudder based on representative pitch and roll data, representative yaw data, and representative airspeed data, in order to correct induced pitch, roll, and yaw moments. The vertical thrusters furthest from the yaw axis can be used primarily for yaw correction.

Dans un mode de réalisation, un procédé de correction de lacet d’un aéronef comprenant les opérations suivantes : recevoir des instructions de pilotage, convertir les instructions de pilotage en consignes de commande amont, recevoir des données représentatives du lacet, déterminer des données d’état de l’aéronef, déterminer, à l’aide d’un correcteur, un couple de correction de lacet, décomposer le couple de correction de lacet en un premier couple de correction de lacet et un deuxième couple de correction de lacet, convertir le premier couple de correction de lacet en une première composante de correction de lacet et convertir le deuxième couple de correction de lacet en une deuxième composante de correction de lacet, lorsque la valeur du couple de correction dépasse un seuil, convertir la première composante de correction de lacet en puissance de propulseurs verticaux, convertir la deuxième composante de correction de lacet en valeur d’orientation de la gouverne, fournir la puissance des propulseurs verticaux au calculateur afin de générer des commandes aval des propulseurs verticaux, fournir la valeur d’orientation de la gouverne au calculateur, afin de générer des commandes aval de gouverne.In one embodiment, a method for correcting the yaw of an aircraft comprising the following operations: receiving piloting instructions, converting the piloting instructions into upstream control commands, receiving representative yaw data, determining aircraft state data, determining, using a controller, a yaw correction torque, decomposing the yaw correction torque into a first yaw correction torque and a second yaw correction torque, converting the first yaw correction torque into a first yaw correction component and converting the second yaw correction torque into a second yaw correction component, when the value of the correction torque exceeds a threshold, converting the first yaw correction component into vertical thruster power, converting the second yaw correction component into a rudder heading value, providing the vertical thruster power to the computer in order to generate downstream vertical thruster commands, providing the rudder heading value to the computer in order to generate downstream rudder commands.

Dans un mode de réalisation, un programme d’ordinateur comprend des instructions pour mettre en œuvre le dispositif ou pour exécuter le procédé lorsque ledit programme d’ordinateur est exécuté sur un ordinateur.In one embodiment, a computer program includes instructions for implementing the device or for executing the process when said computer program is run on a computer.

Dans un mode de réalisation, un support de stockage de données sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur.In one embodiment, a data storage medium on which the computer program is recorded.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, tirée d’exemples donnés à titre illustratif et non limitatif, tirés des dessins sur lesquels :Other features and advantages of the invention will become clearer upon reading the following description, drawn from illustrative and non-limiting examples taken from the drawings shown:

FIG. 1est une vue en perspective d’un VTOL selon un mode de réalisation de l’invention. FIG. 1 is a perspective view of a VTOL according to an embodiment of the invention.

FIG. 2est un schéma bloc du système de commande selon un mode de réalisation de l’invention. FIG. 2 is a block diagram of the control system according to one embodiment of the invention.

FIG. 3est un schéma bloc du calculateur selon un autre mode de réalisation de l’invention. FIG. 3 is a block diagram of the computer according to another embodiment of the invention.

FIG. 4est un schéma bloc du calculateur selon un autre mode de réalisation de l’invention. FIG. 4 is a block diagram of the computer according to another embodiment of the invention.

FIG. 5est un schéma bloc du calculateur selon un autre mode de réalisation de l’invention. FIG. 5 is a block diagram of the computer according to another embodiment of the invention.

FIG. 6est un diagramme de procédé selon un mode de réalisation de l’invention. FIG. 6 is a process diagram according to an embodiment of the invention.

Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.The drawings and description below contain, for the most part, elements of a definite nature. They can therefore not only serve to better explain the present invention, but also contribute to its definition, if necessary.

Comme illustré sur laFIG. 1, un aéronef 1 selon un aspect de l’invention comprend au moins une paire d’ailes, ici deux paires d’ailes. L’aéronef 1 comprend un fuselage, une paire d’ailes avant et une paire d’ailes arrière. En alternative, une aile volante est prévue.As illustrated on the FIG. 1 An aircraft 1 according to one aspect of the invention comprises at least one pair of wings, here two pairs of wings. Aircraft 1 includes a fuselage, a pair of forward wings, and a pair of rear wings. Alternatively, a flying wing is provided.

L’aéronef 1 comprend une propulsion horizontale et une propulsion verticale.Aircraft 1 includes horizontal propulsion and vertical propulsion.

La propulsion horizontale est réalisée par au moins un propulseur horizontal 3, notamment un moteur équipé d’une hélice. Ici, l’aéronef 1 comprend deux propulseurs horizontaux 3, l’un monté en position avant sur le nez de l’aéronef 1, l’autre monté en position haute de l’aéronef 1.Horizontal propulsion is achieved by at least one horizontal propulsion system 3, in particular an engine equipped with a propeller. Here, aircraft 1 comprises two horizontal propulsion systems 3, one mounted in a forward position on the nose of aircraft 1, the other mounted in a high position on aircraft 1.

La propulsion verticale est réalisée par une pluralité de propulseurs verticaux 5. Les propulseurs verticaux 5 comprennent chacun un rotor entraîné par un moteur. Les propulseurs verticaux 5 présentent un axe de rotor fixe.Vertical propulsion is achieved by a plurality of 5 vertical thrusters. Each of the 5 vertical thrusters comprises a rotor driven by a motor. The 5 vertical thrusters have a fixed rotor axis.

Les propulseurs verticaux 5 sont conçus pour générer une poussée verticale, principalement pour permettre à l’aéronef 1 de décoller et d’atterrir. Ici, les propulseurs verticaux 5 sont situés dans au moins une partie des ailes de l’aéronef 1. Les propulseurs verticaux 5 peuvent également être situés sur ou sous d’autres parties de l’aéronef 1, notamment le fuselage.The vertical thrusters 5 are designed to generate vertical thrust, primarily to enable aircraft 1 to take off and land. Here, the vertical thrusters 5 are located in at least part of the wings of aircraft 1. The vertical thrusters 5 may also be located on or under other parts of aircraft 1, including the fuselage.

Ici, les propulseurs horizontaux 3 et les propulseurs verticaux 5 sont électriques. En variante, les propulseurs horizontaux 3 sont thermiques.Here, the horizontal thrusters 3 and the vertical thrusters 5 are electric. Alternatively, the horizontal thrusters 3 are thermal.

Un repère orthogonal permet de définir les mouvements de l’aéronef 1. Le repère orthogonal comprend un axe Z vertical, un axe X selon une direction de déplacement de l’aéronef 1 pendant sa phase de vol et un axe Y, orthogonal aux axes X et Z. Le repère orthogonal comprend les plans XY, XZ et YZ.An orthogonal frame of reference allows us to define the movements of aircraft 1. The orthogonal frame of reference includes a vertical Z axis, an X axis along a direction of movement of aircraft 1 during its flight phase and a Y axis, orthogonal to the X and Z axes. The orthogonal frame of reference includes the XY, XZ and YZ planes.

L’aéronef 1 pivote selon trois mouvements de rotation. Une rotation de l’aéronef 1 selon l’axe X s’appelle le roulis. Une rotation de l’aéronef 1 autour de l’axe Y s’appelle le tangage. Une rotation de l’aéronef 1 selon l’axe Z s’appelle le lacet. Le tangage permet de modifier l’assiette longitudinale de l’aéronef 1. Le lacet et le roulis permettent à l’aéronef 1 de tourner par rapport à sa direction de vol initiale, soit l’axe X. Le lacet, le roulis et le tangage peuvent être désirés par un pilote. Le lacet, le roulis et le tangage peuvent également être subis par l’aéronef 1.Aircraft 1 rotates using three rotational movements. A rotation of aircraft 1 around the X-axis is called roll. A rotation of aircraft 1 around the Y-axis is called pitch. A rotation of aircraft 1 around the Z-axis is called yaw. Pitch allows the longitudinal attitude of aircraft 1 to be changed. Yaw and roll allow aircraft 1 to turn relative to its initial flight direction, the X-axis. Yaw, roll, and pitch can be desired by a pilot. Yaw, roll, and pitch can also be involuntary movements of aircraft 1.

L’aéronef 1 comprend une gouverne de direction 7. La gouverne 7 est ici située à l’arrière de l’aéronef 1. La gouverne 7 est pivotante par rapport à une dérive supportant ladite gouverne 7. Lors d’une phase de vol rectiligne de l’aéronef 1, la gouverne 7 est alignée avec un écoulement d’air circulant, d’avant en arrière, autour de l’aéronef 1. L’écoulement d’air est généré en partie par le déplacement de l’aéronef 1 par rapport à son environnement extérieur. Ici, au moins un des propulseurs horizontaux 3 est apte à générer un flux d’air autour de la gouverne 7. Le propulseur horizontal 3 en position haute comprend une hélice montée en amont de la gouverne 7 dans le sens d’écoulement de l’air. Ladite hélice balaye une surface se situant devant une partie de la gouverne 7. Ladite hélice génère des filets d’air interagissant avec la gouverne 7. Le propulseur horizontal 3 peut être monté au sommet de la dérive. Aircraft 1 includes a rudder 7. The rudder 7 is located at the rear of aircraft 1. The rudder 7 pivots about a fin supporting said rudder 7. During a straight and level flight phase of aircraft 1, the rudder 7 is aligned with an airflow circulating from front to back around aircraft 1. The airflow is generated in part by the movement of aircraft 1 relative to its external environment. Here, at least one of the horizontal thrusters 3 is capable of generating an airflow around the rudder 7. The horizontal thruster 3 in the raised position includes a propeller mounted upstream of the rudder 7 in the direction of the airflow. This propeller sweeps a surface located in front of a portion of the rudder 7. This propeller generates air streams that interact with the rudder 7. The horizontal thruster 3 can be mounted at the top of the fin.

Ainsi, l’écoulement d’air autour de la gouverne 7 comprend l’écoulement d’air lié au déplacement de l’aéronef 1 et le flux d’air généré par le propulseur horizontal 3. L’orientation de la gouverne 7 permet d’effectuer un mouvement de lacet de l’aéronef 1. Lors d’un changement d’orientation de la gouverne 7, une dépression se crée d’un côté de la gouverne 7 et une surpression se crée de l’autre côté de la gouverne 7. Un couple aérodynamique de lacet selon l’axe Z est alors engendré. L’aéronef 1 effectue une rotation autour de l’axe Z.Thus, the airflow around control surface 7 includes the airflow related to the movement of aircraft 1 and the airflow generated by the horizontal thruster 3. The orientation of control surface 7 allows aircraft 1 to yaw. When the orientation of control surface 7 changes, a low-pressure area is created on one side of the control surface 7 and a high-pressure area on the other side. This generates an aerodynamic yaw moment about the Z-axis. Aircraft 1 rotates about the Z-axis.

L’aéronef 1 comprend des ailerons 8 sur les ailes dont l’orientation différentielle génère un roulis de l’aéronef 1. Les ailerons 8 sont disposés sur un bord de fuite de la paire d’ailes avant et de la paire d’ailes arrière.Aircraft 1 includes ailerons 8 on the wings whose differential orientation generates a roll of aircraft 1. The ailerons 8 are arranged on a trailing edge of the front wing pair and the rear wing pair.

L’aéronef 1 comprend au moins une gouverne de profondeur 10 dont l’orientation permet le tangage de l’aéronef 1. La gouverne de profondeur 10 est montée pivotante par rapport au sommet de la dérive pour former un stabilisateur mobile ou par rapport à un stabilisateur fixé rigidement au sommet de la dérive. L’aéronef 1 peut comprendre des actionneurs pour piloter l’orientation de la gouverne 7, des ailerons 8 et de la gouverne de profondeur 10. Comme la gouverne 7, la gouverne de profondeur 10 est soufflée par le propulseur horizontal 3 en position haute. La gouverne de profondeur 10 peut comprendre plusieurs parties de part et d’autre de l’axe longitudinal. La gouverne de profondeur 10 peut comprendre plusieurs parties selon l’axe longitudinal. En d’autres termes, la gouverne de profondeur 10 peut comprendre une portion amont articulée sur un bâti de l’aéronef et une portion aval articulée sur la portion amont.Aircraft 1 includes at least one elevator 10, the orientation of which enables pitching of aircraft 1. The elevator 10 is pivotally mounted relative to the top of the fin to form a movable stabilizer or relative to a stabilizer rigidly fixed to the top of the fin. Aircraft 1 may include actuators for controlling the orientation of the control surface 7, the ailerons 8, and the elevator 10. Like the control surface 7, the elevator 10 is blown by the horizontal thruster 3 in its raised position. The elevator 10 may include several parts on either side of the longitudinal axis. In other words, the elevator 10 may include an upstream portion hinged to a frame of the aircraft and a downstream portion hinged to the upstream portion.

Le pilote de l’aéronef 1 fournit des instructions de pilotage 100 à l’aéronef 1 par l’intermédiaire d’un poste de pilotage 9. Le poste de pilotage 9 comprend au moins un volant ou manche 11, des pédales 13, au moins une manette de puissance de propulsion horizontale 15 et au moins une manette de puissance de propulsion verticale 17.En variante, les instructions de pilotage 100 sont déterminées et fournies par un organe de pilotage, pour les drones par exemple, recevant des instructions par voie hertzienne ou suivant une trajectoire déterminée ou calculée en temps réel.The pilot of aircraft 1 provides flight instructions 100 to aircraft 1 via a cockpit 9. The cockpit 9 includes at least one steering wheel or joystick 11, pedals 13, at least one horizontal propulsion power lever 15 and at least one vertical propulsion power lever 17. Alternatively, the flight instructions 100 are determined and provided by a piloting device, for drones for example, receiving instructions via radio waves or following a trajectory determined or calculated in real time.

Le pilote fournit des instructions de tangage 101 et des instructions de roulis 102 par l’intermédiaire du manche 11. Le pilote fournit des instructions de lacet 103 par l’intermédiaire des pédales 13. En variante, le pilote fournit les instructions de lacet 103 par l’intermédiaire du manche 11 ou d’un deuxième manche. Le pilote fournit des instructions de propulsion horizontale 104 par l’intermédiaire de la manette de puissance de propulsion horizontale 15 ou de l’un des deux manches. Le pilote fournit des instructions de propulsion verticale 105 par l’intermédiaire de la manette de puissance de propulsion verticale 17. Les instructions de pilotage 100 comprennent les instructions de tangage 101, les instructions de roulis 102, les instructions de lacet 103, les instructions de propulsion horizontale 104 et les instructions de propulsion verticale 105.The pilot provides pitch instructions 101 and roll instructions 102 via control stick 11. The pilot provides yaw instructions 103 via the pedals 13. Alternatively, the pilot provides yaw instructions 103 via control stick 11 or a second control stick. The pilot provides horizontal thrust instructions 104 via the horizontal thrust power lever 15 or one of the two control sticks. The pilot provides vertical thrust instructions 105 via the vertical thrust power lever 17. The piloting instructions 100 include pitch instructions 101, roll instructions 102, yaw instructions 103, horizontal thrust instructions 104, and vertical thrust instructions 105.

L’aéronef 1 comprend un système de commande 21 illustré enFIG. 2. Le système de commande 21 permet, notamment, de corriger le lacet de l’aéronef 1 non désiré par le pilote.Aircraft 1 includes a control system 21 illustrated in FIG. 2 . The control system 21 allows, in particular, the correction of the yaw of aircraft 1 which is not desired by the pilot.

Lors des phases de décollage, d’atterrissage et de vol, l’aéronef 1 peut être soumis à des moments latéraux engendrant un mouvement de lacet non désiré, notamment en cas de vent latéral.During takeoff, landing and flight phases, aircraft 1 may be subjected to lateral moments causing unwanted yaw movement, particularly in the case of crosswinds.

Sur les figures 2 et 3, les liens fonctionnels concernant la correction du lacet sont représentés en trait plein. Les autres liens, optionnels, sont représentés en pointillés.In Figures 2 and 3, the functional links related to yaw correction are represented by solid lines. The other, optional links are represented by dashed lines.

Le système de commande 21 comprend un organe de commande 19. L’organe de commande 19 est configuré pour recevoir au moins les instructions de propulsion verticale 105 de la manette de puissance de propulsion verticale 17. Ici, l’organe de commande 19 reçoit les instructions de tangage 101, les instructions de roulis 102, les instructions de lacet 103 et les instructions de propulsion horizontale 104. L’organe de commande 19 est configuré pour générer des consignes de commande amont 200 à partir des instructions de pilotage 100. Les consignes de commande amont 200 peuvent être directement fournies aux actionneurs ou fournies par l’intermédiaire de systèmes de gestion, comme des systèmes de gestion d’énergie ou de gestion de défaillance.The control system 21 includes a control element 19. The control element 19 is configured to receive at least the vertical propulsion instructions 105 from the vertical propulsion power lever 17. Here, the control element 19 receives the pitch instructions 101, the roll instructions 102, the yaw instructions 103 and the horizontal propulsion instructions 104. The control element 19 is configured to generate upstream control commands 200 from the piloting instructions 100. The upstream control commands 200 can be provided directly to the actuators or provided via management systems, such as power management or fault management systems.

L’organe de commande 19 est configuré pour générer des consignes de tangage 201, des consignes de roulis 202, des consignes de lacet 203, des consignes de propulsion horizontale 204 et des consignes de propulsion verticale 205.The control unit 19 is configured to generate pitch commands 201, roll commands 202, yaw commands 203, horizontal propulsion commands 204 and vertical propulsion commands 205.

Le système de commande 21 comprend un capteur de lacet de l’aéronef 1. Le capteur de lacet est agencé pour déterminer et fournir des données représentatives du lacet 301 de l’aéronef 1. Les données représentatives du lacet 301 peuvent être des données de position angulaire de l’aéronef 1 dans le plan XY et/ou des données de vitesse angulaire de l’aéronef 1 autour de l’axe Z. Les données représentatives du lacet 301 correspondent à une position angulaire réelle de l’aéronef 1 par rapport à une position fictive de l’aéronef 1 définie par les consignes de lacet 103.The control system 21 includes a yaw sensor for aircraft 1. The yaw sensor is configured to determine and provide representative yaw data 301 for aircraft 1. The representative yaw data 301 can be angular position data for aircraft 1 in the XY plane and/or angular velocity data for aircraft 1 about the Z-axis. The representative yaw data 301 corresponds to an actual angular position of aircraft 1 relative to a fictitious position of aircraft 1 defined by the yaw commands 103.

L’aéronef 1 comprend un calculateur 25. Le calculateur 25 est configuré pour recevoir les consignes de commande amont 200, à savoir les consignes de tangage 201, les consignes de roulis 202, les consignes de lacet 203, les consignes de propulsion horizontale 204 et les consignes de propulsion verticale 205. Le calculateur 25 est en outre configuré pour recevoir les données représentatives du lacet 301, des données de vitesse 303 de l’aéronef 1 et le cas échéant des données représentatives du tangage et du roulis 302, notamment fournies par un capteur de tangage et de roulis.Aircraft 1 includes a computer 25. Computer 25 is configured to receive upstream control instructions 200, namely pitch instructions 201, roll instructions 202, yaw instructions 203, horizontal propulsion instructions 204 and vertical propulsion instructions 205. Computer 25 is further configured to receive representative yaw data 301, speed data 303 of aircraft 1 and, where applicable, representative pitch and roll data 302, in particular provided by a pitch and roll sensor.

Le calculateur 25 peut comprendre une entrée des données de vitesse 303 de l’aéronef 1. Les données de vitesse 303 peuvent être mesurées par un capteur de vitesse. Le capteur de vitesse peut être un tube de Pitot et une prise de pression statique par exemple.The computer 25 can include an input for aircraft speed data 303 from aircraft 1. The speed data 303 can be measured by a speed sensor. The speed sensor can be, for example, a Pitot tube and a static pressure port.

Les données représentatives de lacet 301, et le cas échéant les données représentatives de tangage et de roulis 302, peuvent être fournies au calculateur 25 par une centrale inertielle ou gyroscopique.Representative yaw data 301, and where appropriate representative pitch and roll data 302, can be provided to computer 25 by an inertial or gyroscopic unit.

Le tangage peut être corrigé par la gouverne de profondeur 10 et/ou par les propulseurs verticaux 5. Le roulis peut être corrigé par les ailerons 8 et/ou par les propulseurs verticaux 5.Pitch can be corrected by the elevator 10 and/or by the vertical thrusters 5. Roll can be corrected by the ailerons 8 and/or by the vertical thrusters 5.

Le lacet peut être corrigé par les propulseurs verticaux 5, le propulseur horizontal 3 et/ou la gouverne 7. La correction du lacet peut être effectuée par l’un parmi les propulseurs verticaux 5, le propulseur horizontal 3 et la gouverne 7, ou deux parmi les propulseurs verticaux 5, le propulseur horizontal 3 et la gouverne 7 ou encore les propulseurs verticaux 5, le propulseur horizontal 3 et la gouverne 7.Yaw can be corrected by the vertical thrusters 5, the horizontal thruster 3 and/or the rudder 7. Yaw correction can be carried out by one of the vertical thrusters 5, the horizontal thruster 3 and the rudder 7, or two of the vertical thrusters 5, the horizontal thruster 3 and the rudder 7 or even the vertical thrusters 5, the horizontal thruster 3 and the rudder 7.

Le calculateur 25 est agencé pour traiter les consignes de commande amont 200, les données représentatives du lacet 301, les données de vitesse de l’aéronef 303, et le cas échéant, les données représentatives du tangage et du roulis 302, de manière à déterminer des commandes aval 400. Le calculateur 25 est agencé pour fournir les commandes aval 400 au propulseur horizontal 3, aux propulseurs verticaux 5, à la gouverne 7, aux ailerons 8 et à la gouverne de profondeur 10. Les commandes aval 400 comprennent des commandes aval de propulseur horizontal 404, des commandes aval des propulseurs verticaux 405, des commandes aval de gouverne 407, des commandes aval d’ailerons 408 et des commandes aval de gouverne de profondeur 410.Computer 25 is arranged to process upstream control instructions 200, yaw data 301, aircraft speed data 303, and, where applicable, pitch and roll data 302, in order to determine downstream controls 400. Computer 25 is arranged to provide the downstream controls 400 to the horizontal thruster 3, the vertical thrusters 5, the rudder 7, the ailerons 8, and the elevator 10. The downstream controls 400 include downstream horizontal thruster controls 404, downstream vertical thruster controls 405, downstream rudder controls 407, downstream aileron controls 408, and downstream elevator controls 410.

Les commandes aval 400 comprennent chacune une composante principale et une ou plusieurs composantes de correction. La composante principale correspond à la composante déterminée par le calculateur 25 pour répondre aux consignes de commande amont 200. Les composantes de correction sont calculées par le calculateur 25 pour corriger un lacet, un roulis ou un tangage non désiré par le pilote.The downstream commands 400 each comprise a primary component and one or more correction components. The primary component corresponds to the component determined by the computer 25 to respond to the upstream command instructions 200. The correction components are calculated by the computer 25 to correct a yaw, roll, or pitch unwanted by the pilot.

Les composantes de chaque commande aval 400 correspondent à une portion de la commande aval 400 dédiée à une fonction précise. Les composantes principales correspondent aux portions de commande aval répondant aux instructions 100 de pilotage. Les composantes de correction correspondent aux portions de commande aval permettant de corriger le lacet intempestif, et éventuellement le tangage et le roulis intempestifs.The components of each downstream control 400 correspond to a portion of the downstream control 400 dedicated to a specific function. The primary components correspond to the downstream control portions responding to the piloting instructions 100. The correction components correspond to the downstream control portions used to correct unwanted yaw, and possibly unwanted pitch and roll.

Les commandes aval des propulseurs verticaux 405 peuvent comprendre une composante principale 405P déterminée à partir des consignes de propulsion verticale 205. Les commandes aval des propulseurs verticaux 405 peuvent comprendre des composantes de correction de lacet 405L, des composantes de correction de roulis 405R et des composantes de correction de tangage 405T.The downstream controls of the vertical thrusters 405 may include a main component 405P determined from the vertical propulsion instructions 205. The downstream controls of the vertical thrusters 405 may include yaw correction components 405L, roll correction components 405R and pitch correction components 405T.

Les commandes aval des propulseurs verticaux 405 peuvent comprendre des commandes aval différentes pour chaque propulseur vertical 5. Les commandes aval de chaque propulseur vertical 5 étant distinctes les unes des autres, la propulsion verticale est alors différentielle. La propulsion verticale différentielle est déterminée de manière à générer des couples des correction de lacet, de roulis et de tangage.The downstream controls of the vertical thrusters 405 may include different downstream controls for each vertical thruster 5. Since the downstream controls of each vertical thruster 5 are distinct from one another, the vertical propulsion is then differential. The differential vertical propulsion is determined to generate yaw, roll, and pitch correction torques.

Les commandes aval de gouverne 407 peuvent comprendre une composante principale 407P et des composantes de correction de lacet 407L.The downstream rudder controls 407 may include a main component 407P and yaw correction components 407L.

Le calculateur 25 est détaillé enFIG. 3, 4 et 5 selon trois modes de réalisation.Calculator 25 is detailed in FIG. 3 , 4 and 5 according to three modes of embodiment.

Le calculateur 25 est agencé pour recevoir les données représentatives du lacet 301, les données de vitesse 303 de l’aéronef 1 et, le cas échéant, les données représentatives du tangage et du roulis 302. Le calculateur 25 comprend une entrée de données représentatives du lacet 301, de données de vitesse 303 de l’aéronef 1 et, le cas échéant, de données représentatives du tangage et du roulis 302 formant des données d’état 304 de l’aéronef 1 à un instant donné. Les données d’état 304 permettent de calculer la position, la vitesse linéaire, la vitesse angulaire, l’accélération linéaire, l’accélération angulaire.The computer 25 is configured to receive representative yaw data 301, speed data 303 of aircraft 1, and, where applicable, representative pitch and roll data 302. The computer 25 includes an input of representative yaw data 301, speed data 303 of aircraft 1, and, where applicable, representative pitch and roll data 302, forming state data 304 of aircraft 1 at a given time. The state data 304 allows the calculation of position, linear velocity, angular velocity, linear acceleration, and angular acceleration.

Le calculateur 25 est agencé pour recevoir et traiter les consignes de tangage 201, les consignes de roulis 202, les consignes de lacet 203, les consignes de propulsion horizontale 204 et les consignes de propulsion verticale 205.Computer 25 is arranged to receive and process pitch commands 201, roll commands 202, yaw commands 203, horizontal propulsion commands 204 and vertical propulsion commands 205.

A partir des consignes de tangage 201, des consignes de roulis 202, des consignes de lacet 203, le calculateur 25 est agencé pour déterminer une matrice de données angulaires 300. La matrice de données angulaires 300 peut comprendre des angles pour définir ou définissant une position angulaire souhaitée de l’aéronef 1. La matrice de données angulaires 300 peut comprendre des vitesses angulaires. La matrice de données angulaires 300 comprend une composante de lacet, une composante de tangage et une composante de roulis.Based on the pitch commands 201, roll commands 202, and yaw commands 203, the computer 25 is configured to determine an angular data matrix 300. The angular data matrix 300 may include angles to define or define a desired angular position of the aircraft 1. The angular data matrix 300 may include angular velocities. The angular data matrix 300 includes a yaw component, a pitch component, and a roll component.

Le calculateur 25 comprend un comparateur 900 agencé pour recevoir et comparer la matrice de données angulaires 300 et les données d’état 304 de l’aéronef 1. Le comparateur 900 est agencé pour fournir les données comparées à un correcteur 910. Le correcteur 910 peut être un correcteur PID. Le correcteur 910 est agencé pour déterminer un couple de correction de lacet 503 et éventuellement un couple de correction de roulis 501 et un couple de correction de tangage 502.The computer 25 includes a comparator 900 arranged to receive and compare the angular data matrix 300 and the state data 304 of aircraft 1. The comparator 900 is arranged to provide the compared data to a controller 910. The controller 910 may be a PID controller. The controller 910 is arranged to determine a yaw correction torque 503 and optionally a roll correction torque 501 and a pitch correction torque 502.

Le calculateur 25 est agencé pour convertir les consignes de propulsion verticale 205 en composante principale 405P par un convertisseur 801. Le calculateur 25 est agencé pour déterminer une matrice d’efforts 600 des propulseurs verticaux 5 à partir du couple de correction de roulis 501, du couple de correction de tangage 502 et de la composante principale 405P des commandes aval des propulseurs verticaux 405. Le calculateur 25 est agencé pour convertir les efforts de la matrice d’efforts 600 en au moins des premières puissances 701 dédiées à chaque propulseur vertical 5.Computer 25 is arranged to convert the vertical propulsion commands 205 into the principal component 405P by means of a converter 801. Computer 25 is arranged to determine a force matrix 600 for the vertical thrusters 5 from the roll correction torque 501, the pitch correction torque 502, and the principal component 405P of the downstream commands for the vertical thrusters 405. Computer 25 is arranged to convert the forces from the force matrix 600 into at least the first powers 701 dedicated to each vertical thruster 5.

Le calculateur 25 est agencé pour décomposer le couple de correction de lacet 503 de manière à déterminer un premier couple de correction de lacet 503a et un deuxième couple de correction de lacet 503b. Le calculateur 25 est agencé pour convertir le premier couple de correction de lacet 503a en composantes de correction de lacet 405L des propulseurs verticaux 5 par un convertisseur 803a. Eventuellement, le calculateur 25 est agencé pour convertir le deuxième couple de correction de lacet 503b en composantes de correction de lacet 407L de la gouverne 7 par un convertisseur 803b. Une loi de répartition peut être prévue. Le calculateur 25 est agencé pour convertir les composantes de correction de lacet 405L des propulseurs verticaux 5 en des deuxièmes puissances 702 dédiées à chaque propulseur vertical 5 par un convertisseur 806. Le calculateur 25 peut être agencé pour convertir les composantes de correction de lacet 407L de la gouverne 7 en une valeur d’orientation de la gouverne 7.Computer 25 is configured to decompose the yaw correction torque 503 to determine a first yaw correction torque 503a and a second yaw correction torque 503b. Computer 25 is configured to convert the first yaw correction torque 503a into yaw correction components 405L for the vertical thrusters 5 using a converter 803a. Optionally, computer 25 is configured to convert the second yaw correction torque 503b into yaw correction components 407L for the control surface 7 using a converter 803b. A distribution law may be provided. Computer 25 is arranged to convert the yaw correction components 405L of the vertical thrusters 5 into second powers 702 dedicated to each vertical thruster 5 by a converter 806. Computer 25 can be arranged to convert the yaw correction components 407L of the rudder 7 into a rudder 7 orientation value.

Les premières puissances 701 traduisent les instructions de pilotage 100. Les deuxièmes puissance 702 traduisent la correction du lacet, et, le cas échéant, du tangage et du roulis.The first powers 701 translate the piloting instructions 100. The second powers 702 translate the yaw correction, and, where applicable, the pitch and roll correction.

Le calculateur 25 est agencé pour déterminer les commandes aval des propulseurs verticaux 405 à partir des premières puissances 701 et des deuxièmes puissances 702 par un convertisseur 805.The computer 25 is arranged to determine the downstream commands of the vertical thrusters 405 from the first powers 701 and the second powers 702 by a converter 805.

Le calculateur 25 peut être agencé pour déterminer les commandes aval de gouverne 407 à partir de la composante principale 407P des commandes aval de gouverne 407 et des composantes de correction de lacet 407L de la gouverne 7 par un convertisseur 807.The computer 25 can be arranged to determine the downstream rudder controls 407 from the main component 407P of the downstream rudder controls 407 and the yaw correction components 407L of the rudder 7 by a converter 807.

Le calculateur 25 peut être agencé pour recevoir les consignes de propulsion horizontale 204 et les convertir pour obtenir les commandes aval de propulseur horizontal 404 par un convertisseur 804.The computer 25 can be arranged to receive the horizontal propulsion instructions 204 and convert them to obtain the downstream horizontal thruster commands 404 by a converter 804.

Le calculateur 25 peut être agencé pour recevoir les consignes de tangage 201 et les consignes de roulis 202 et les convertir pour obtenir les commandes aval d’ailerons 408 et les commandes aval de gouverne de profondeur 410.Computer 25 can be arranged to receive pitch commands 201 and roll commands 202 and convert them to obtain downstream aileron commands 408 and downstream elevator commands 410.

Procédé de correction du lacet, cf.FIG. 6 Yaw correction method, cf. FIG. 6

Pour corriger le lacet intempestif de l’aéronef 1, le système de commande 21 exécute les opérations suivantes :

  • recevoir 1001 les instructions de pilotage 100 ,
  • convertir 1002 les instructions de pilotage 100 en consignes de commande amont 200,
  • recevoir 1003 les données représentatives du lacet 301,
  • déterminer 1004 des données d’état 304 de l’aéronef 1
  • déterminer 1005, à l’aide d’un correcteur, notamment PID, le couple de correction de lacet 503 à partir de données d’état 304 de l’aéronef 1 et des consignes de commande amont 200,
  • décomposer 1006 le couple de correction de lacet 503 en un premier couple de correction de lacet 503a et un deuxième couple de correction de lacet 503b,
  • convertir 1007 le premier couple de correction de lacet 503a en une première composante de correction de lacet 405L et convertir le deuxième couple de correction de lacet 503b en une deuxième composante de correction de lacet 407L, lorsque la valeur du couple de correction dépasse un seuil,
  • convertir 1008 la première composante de correction de lacet 405L en puissance 702 de propulseurs verticaux 5,
  • convertir 1009 la deuxième composante de correction de lacet 407L en valeur d’orientation de la gouverne 7,
  • fournir 1010 la puissance 702 au au calculateur 25 afin de générer des commandes aval de propulseurs verticaux 405,
  • fournir 1011 la valeur d’orientation de la gouverne 7 au calculateur 25, afin de générer des commandes aval de gouverne 407.
To correct the unwanted yaw of aircraft 1, the control system 21 performs the following operations:
  • receive 1001 flight instructions 100,
  • convert pilot instructions 1002 into upstream control instructions 200,
  • receive 1003 representative data for loop 301,
  • determine 1004 of the aircraft's 304 status data 1
  • determine 1005, using a controller, in particular PID, the yaw correction torque 503 from aircraft 1 state data 304 and upstream control instructions 200,
  • Decompose the yaw correction pair 503 into a first yaw correction pair 503a and a second yaw correction pair 503b,
  • convert the first yaw correction torque 503a into a first yaw correction component 405L and convert the second yaw correction torque 503b into a second yaw correction component 407L, when the correction torque value exceeds a threshold,
  • convert 1008 the first yaw correction component 405L into 702 power of 5 vertical thrusters,
  • convert 1009, the second yaw correction component 407L, into a rudder orientation value of 7.
  • supplying 1010 the power 702 to the computer 25 in order to generate downstream commands for vertical thrusters 405,
  • provide 1011 the orientation value of the rudder 7 to the computer 25, in order to generate downstream rudder commands 407.

Pour corriger le lacet, le calculateur 25 réalise les étapes de :
1. déterminer la position angulaire de consigne de l’aéronef 1 à partir des instructions de pilotage 100.
2. déterminer la position angulaire réelle de l’aéronef 1 à partir des données représentatives de lacet 301, des données de vitesse 303 et, le cas échéant, des données représentatives de tangage et de roulis 302.
3. déterminer les couples de correction de lacet à l’aide d’un correcteur, notamment PID.
4. déterminer une matrice d’efforts 600.
5. allouer un couple de correction à chaque propulseur vertical 5, au propulseur horizontal 3 et à la gouverne 7.
6. convertir les couples de correction en puissance dédiée pour chaque propulseur vertical 5 et/ou en en puissance pour le propulseur horizontal 3 et/ou en orientation pour la gouverne 7.
7. fournir des commandes aval de correction.
To correct the yaw, calculator 25 performs the following steps:
1. Determine the target angular position of aircraft 1 from flight instructions 100.
2. Determine the actual angular position of aircraft 1 from the representative yaw data 301, the speed data 303 and, where applicable, the representative pitch and roll data 302.
3. Determine the yaw correction pairs using a controller, in particular PID.
4. Determine a 600 effort matrix.
5. Allocate a correction torque to each vertical thruster 5, to the horizontal thruster 3 and to the rudder 7.
6. Convert the correction torques into dedicated power for each vertical thruster 5 and/or into power for the horizontal thruster 3 and/or into orientation for the rudder 7.
7. Provide downstream correction commands.

L’organe de commande 19 convertit les instructions de pilotage 100, notamment les instructions de lacet 103, en consignes de commande amont 200. L’organe de commande 19 fournit au calculateur 25 les consignes de commande amont 200, et plus précisément les consignes de tangage 201, les consignes de roulis 202, les consignes de lacet 203, les consignes de propulsion horizontale 204 et les consignes de propulsion verticale 205.The control unit 19 converts the piloting instructions 100, in particular the yaw instructions 103, into upstream control instructions 200. The control unit 19 provides the computer 25 with the upstream control instructions 200, and more specifically the pitch instructions 201, the roll instructions 202, the yaw instructions 203, the horizontal propulsion instructions 204 and the vertical propulsion instructions 205.

Le calculateur 25 reçoit les données représentatives du lacet 301, les données de vitesse 303 de l’aéronef 1 et le cas échéant les données représentatives du tangage et du roulis 302. Le calculateur 25 convertit les données représentatives du lacet 301, les données de vitesse 303 de l’aéronef 1, et le cas échéant les données représentatives du tangage et du roulis 302 et détermine les données d’état 304 de l’aéronef 1.Computer 25 receives the yaw data 301, the speed data 303 of aircraft 1 and, where applicable, the pitch and roll data 302. Computer 25 converts the yaw data 301, the speed data 303 of aircraft 1, and, where applicable, the pitch and roll data 302 and determines the state data 304 of aircraft 1.

Le calculateur 25 détermine la position angulaire objectif de l’aéronef 1 à partir des consignes de tangage 201, des consignes de roulis 202 et des consignes de lacet 203 provenant de l’organe de commande 19 de manière à former la matrice de données angulaires 300.The computer 25 determines the objective angular position of the aircraft 1 from the pitch commands 201, the roll commands 202 and the yaw commands 203 from the control unit 19 in order to form the angular data matrix 300.

La matrice de données angulaires 300 peut comprendre des angles pour définir une position angulaire souhaitée de l’aéronef 1. La matrice de données angulaires 300 peut comprendre des vitesses angulaires.The angular data matrix 300 can include angles to define a desired angular position of aircraft 1. The angular data matrix 300 can include angular velocities.

Le comparateur 900 reçoit et compare la matrice de données angulaires 300 et les données d’état 304 de l’aéronef 1. Le comparateur 900 fournit les données de comparaison au correcteur 910.The comparator 900 receives and compares the angular data matrix 300 and the state data 304 of aircraft 1. The comparator 900 provides the comparison data to the corrector 910.

Le calculateur 25 reçoit également les consignes de propulsion horizontale 204 et les consignes de propulsion verticale 205. Le calculateur 25 convertit les consignes de propulsion verticale 205 en une composante principale 405P des propulseurs verticaux 5.Computer 25 also receives horizontal propulsion commands 204 and vertical propulsion commands 205. Computer 25 converts the vertical propulsion commands 205 into a main component 405P of the vertical thrusters 5.

Dans un premier mode de réalisation, illustré enFIG. 3, la correction du lacet de l’aéronef 1 est réalisée par les propulseurs verticaux 5 seuls.In a first embodiment, illustrated in FIG. 3 , the yaw correction of aircraft 1 is achieved by the vertical thrusters 5 alone.

Le correcteur 910 détermine le couple de correction de roulis 501, le couple de correction de tangage 502 et le couple de correction de lacet 503. Le calculateur 25 détermine la matrice d’efforts 600 des propulseurs verticaux 5 à partir du couple de correction de roulis 501, du couple de correction de tangage 502 et de la composante principale 405P des propulseurs verticaux 5.The corrector 910 determines the roll correction torque 501, the pitch correction torque 502 and the yaw correction torque 503. The calculator 25 determines the force matrix 600 of the vertical thrusters 5 from the roll correction torque 501, the pitch correction torque 502 and the main component 405P of the vertical thrusters 5.

A partir de la matrice d’effort 600 et du couple de correction de lacet 503, le calculateur 25 détermine les premières puissances 701 et les deuxièmes puissances 702.From the effort matrix 600 and the yaw correction torque 503, the calculator 25 determines the first powers 701 and the second powers 702.

Le calculateur 25 reçoit les premières puissances 701 et les deuxièmes puissances 702. Le calculateur 25 traite les premières puissances 701 et les deuxièmes puissances 702 afin de déterminer les commandes aval des propulseurs verticaux 405.Computer 25 receives the first powers 701 and the second powers 702. Computer 25 processes the first powers 701 and the second powers 702 in order to determine the downstream commands of the vertical thrusters 405.

Le calculateur 25 fournit les commandes aval des propulseurs verticaux 405 aux propulseurs verticaux 5.Computer 25 provides the downstream commands of the vertical thrusters 405 to the vertical thrusters 5.

Le calculateur 25 détermine les commandes aval de gouverne 407 à partir de la composante de lacet de la matrice de données angulaires 300.Computer 25 determines the downstream rudder commands 407 from the yaw component of the angular data matrix 300.

Le calculateur 25 fournit les commandes aval de gouverne 407 à la gouverne 7. Dans ce mode de réalisation, le lacet de l’aéronef 1 peut également être corrigé manuellement par le pilote par l’intermédiaire de la gouverne 7.Computer 25 provides the downstream control commands from control 407 to control 7. In this embodiment, the yaw of aircraft 1 can also be manually corrected by the pilot via control 7.

Dans un deuxième mode de réalisation, illustré enFIG. 4, la correction du lacet de l’aéronef 1 est réalisée par la gouverne 7 seule.In a second embodiment, illustrated in FIG. 4 , the yaw correction of aircraft 1 is achieved by the rudder 7 alone.

Le calculateur 25 détermine la position angulaire objectif de l’aéronef 1 à partir des consignes de tangage 201, des consignes de roulis 202 et des consignes de lacet 203 provenant de l’organe de commande 19 de manière à former la matrice de données angulaires 300.The computer 25 determines the objective angular position of the aircraft 1 from the pitch commands 201, the roll commands 202 and the yaw commands 203 from the control unit 19 in order to form the angular data matrix 300.

La matrice de données angulaires 300 peut comprendre des angles pour définir une position angulaire souhaitée de l’aéronef 1. La matrice de données angulaires 300 peut comprendre des vitesses angulaires.The angular data matrix 300 can include angles to define a desired angular position of aircraft 1. The angular data matrix 300 can include angular velocities.

De plus, le calculateur 25 reçoit les données représentatives du lacet 301 du capteur de lacet 23. Le calculateur 25 reçoit également les consignes de propulsion horizontale 204 et les consignes de propulsion verticale 205. Le calculateur 25 convertit les consignes de propulsion verticale 205 en une composante principale 405P des propulseurs verticaux 5.In addition, the computer 25 receives representative yaw data 301 from the yaw sensor 23. The computer 25 also receives horizontal propulsion commands 204 and vertical propulsion commands 205. The computer 25 converts the vertical propulsion commands 205 into a main component 405P of the vertical thrusters 5.

Le calculateur 25 traite les données comparées issues du comparateur 900, par l’intermédiaire du correcteur 910 de manière à déterminer le couple de correction de lacet 503 et, le cas échéant, le couple de correction de roulis 501 et le couple de correction de tangage 502.The calculator 25 processes the compared data from the comparator 900, via the corrector 910 in order to determine the yaw correction torque 503 and, where applicable, the roll correction torque 501 and the pitch correction torque 502.

Le calculateur 25 détermine la matrice d’efforts 600 des propulseurs verticaux 5 à partir du couple de correction de roulis 501, du couple de correction de tangage 502 et de la composante principale 405P des propulseurs verticaux 5.Calculator 25 determines the force matrix 600 of the vertical thrusters 5 from the roll correction torque 501, the pitch correction torque 502 and the main component 405P of the vertical thrusters 5.

Le calculateur 25 détermine les premières puissances 701 à partir de la matrice d’effort 600.Calculator 25 determines the first powers 701 from the effort matrix 600.

Le calculateur 25 reçoit les premières puissances 701. Le calculateur 25 convertit les premières puissances 701 en commandes aval des propulseurs verticaux 405 par le convertisseur 805.Computer 25 receives the first powers 701. Computer 25 converts the first powers 701 into downstream commands of the vertical thrusters 405 by the converter 805.

Le calculateur 25 fournit les commandes aval des propulseurs verticaux 405 aux propulseurs verticaux 5 de manière à corriger le roulis et le tangage.Computer 25 provides downstream commands from vertical thrusters 405 to vertical thrusters 5 in order to correct roll and pitch.

A partir du couple de correction de lacet 503, le calculateur 25 détermine les composantes de correction de lacet 407L de la gouverne 7.From the yaw correction couple 503, the calculator 25 determines the yaw correction components 407L of the rudder 7.

Le calculateur 25 reçoit la composante principale 407P des commandes aval de gouverne 407 et les composantes de correction de lacet 407L de la gouverne. Le calculateur 25 traite la composante principale 407P des commandes aval de gouverne 407 et les composantes de correction de lacet 407L de la gouverne 7 de manière à déterminer les commandes aval de gouverne 407.Computer 25 receives the main component 407P of the downstream rudder commands 407 and the yaw correction components 407L of the rudder. Computer 25 processes the main component 407P of the downstream rudder commands 407 and the yaw correction components 407L of the rudder 7 in order to determine the downstream rudder commands 407.

Le calculateur 25 fournit les commandes aval de gouverne 407 à la gouverne 7.Computer 25 provides the downstream rudder commands 407 to rudder 7.

En variante, le calculateur 25 détermine des composantes de correction de lacet du propulseur horizontal 3. Les composantes de correction de lacet du propulseur horizontal 3 correspondent à une variation de la puissance de la propulsion horizontale. A partir du couple de correction de lacet 503, le calculateur 25 détermine les composantes de correction de lacet 407L à la gouverne 7 et les composantes de correction de lacet du propulseur horizontal 3.Alternatively, computer 25 determines the yaw correction components of the horizontal thruster 3. These yaw correction components correspond to a variation in the horizontal propulsion power. From the yaw correction torque 503, computer 25 determines the yaw correction components 407L at the rudder 7 and the yaw correction components of the horizontal thruster 3.

Dans un troisième mode de réalisation illustré enFIG. 5, la correction du lacet de l’aéronef 1 est réalisée par une combinaison de l’effet de la gouverne 7 avec l’effet du propulseur horizontal 3.In a third embodiment illustrated in FIG. 5 , the yaw correction of aircraft 1 is achieved by a combination of the effect of the rudder 7 with the effect of the horizontal thruster 3.

La correction de lacet peut nécessiter une puissance de propulsion verticale importante. Si le couple correction de lacet demandé est important, les propulseurs verticaux 5 peuvent saturer, plus particulièrement lors des phases de décollage et d’atterrissage lors desquels les propulseurs verticaux 5 sont particulièrement sollicités. De plus, à faible vitesse, l’effet correctif de la gouverne 7 sur le lacet peut être limité. Il est donc intéressant de prévoir des corrections dont les limitations se situent de manière significative dans des domaines de vol différents.Yaw correction may require significant vertical propulsion power. If the required yaw correction torque is high, the vertical thrusters 5 may saturate, particularly during takeoff and landing phases when they are under considerable stress. Furthermore, at low speeds, the yaw correction effect of the control surface 7 may be limited. Therefore, it is advantageous to design corrections with limitations that are significantly different in flight regimes.

Le calculateur 25 détermine la position angulaire objectif de l’aéronef 1 à partir des consignes de tangage 201, des consignes de roulis 202 et des consignes de lacet 203 provenant de l’organe de commande 19 de manière à former la matrice de données angulaires 300.The computer 25 determines the objective angular position of the aircraft 1 from the pitch commands 201, the roll commands 202 and the yaw commands 203 from the control unit 19 in order to form the angular data matrix 300.

La matrice de données angulaires 300 peut comprendre des angles pour définir une position angulaire souhaitée de l’aéronef 1. La matrice de données angulaires 300 peut comprendre des vitesses angulaires.The angular data matrix 300 can include angles to define a desired angular position of aircraft 1. The angular data matrix 300 can include angular velocities.

De plus, le calculateur 25 reçoit les données représentatives du lacet 301 du capteur de lacet 23. Le calculateur 25 reçoit également les consignes de propulsion horizontale 204 et les consignes de propulsion verticale 205. Le calculateur 25 convertit les consignes de propulsion verticale 205 en une composante principale 405P des propulseurs verticaux 5 par le convertisseur 801.In addition, the computer 25 receives representative yaw data 301 from the yaw sensor 23. The computer 25 also receives horizontal propulsion commands 204 and vertical propulsion commands 205. The computer 25 converts the vertical propulsion commands 205 into a main component 405P of the vertical thrusters 5 by the converter 801.

Le calculateur 25 traite les données comparées issues du comparateur 900, par l’intermédiaire du correcteur 910 de manière à déterminer le couple de correction de lacet 503 et le cas échéant, le couple de correction de roulis 501, le couple de correction de tangage 502.Calculator 25 processes the compared data from comparator 900, via corrector 910, in order to determine the yaw correction torque 503 and, where applicable, the roll correction torque 501, the pitch correction torque 502.

Le calculateur 25 détermine la matrice d’efforts 600 des propulseurs verticaux 5 à partir du couple de correction de roulis 501, du couple de correction de tangage 502 et de la composante principale 405P des propulseurs verticaux 5.Calculator 25 determines the force matrix 600 of the vertical thrusters 5 from the roll correction torque 501, the pitch correction torque 502 and the main component 405P of the vertical thrusters 5.

Le calculateur 25 détermine à partir de la matrice d’effort 600 les premières puissances 701 des propulseurs verticaux 405.Calculator 25 determines from the force matrix 600 the first powers 701 of the vertical thrusters 405.

A partir du couple de correction de lacet 503, le calculateur 25 détermine les composantes de correction de lacet 407L de la gouverne 7 et les composantes de correction de lacet 405L des propulseurs verticaux 5.From the yaw correction torque 503, the computer 25 determines the yaw correction components 407L of the rudder 7 and the yaw correction components 405L of the vertical thrusters 5.

Pour cela, le calculateur 25 décompose le couple de correction de lacet 503 en un premier couple de correction de lacet 503a et un deuxième couple de correction de lacet 503b. Le calculateur 25 convertit le premier couple de correction de lacet 503a en composantes de correction de lacet 405L des propulseurs verticaux 5 par le convertisseur 803a. Le calculateur 25 convertit le deuxième couple de correction de lacet 503b en composantes de correction de lacet 407L de la gouverne 7 par le convertisseur 803b.To achieve this, computer 25 decomposes the yaw correction torque 503 into a first yaw correction torque 503a and a second yaw correction torque 503b. Computer 25 converts the first yaw correction torque 503a into yaw correction components 405L for the vertical thrusters 5 via converter 803a. Computer 25 converts the second yaw correction torque 503b into yaw correction components 407L for the rudder 7 via converter 803b.

Le calculateur 25 réalise la décomposition du couple de correction de lacet 503 lorsque le couple de correction de lacet 503 dépasse un seuil prédéterminé.Calculator 25 performs the decomposition of the yaw correction torque 503 when the yaw correction torque 503 exceeds a predetermined threshold.

Le seuil peut être fixe ou variable. Le seuil peut dépendre de la saturation des propulseurs verticaux 5, d’une puissance courante du propulseur horizontal 3, de l’orientation maximale autorisée de la gouverne 7, des conditions de vol, d’un calcul des cas de défaillance et de la vitesse de l’aéronef 1.The threshold can be fixed or variable. The threshold can depend on the saturation of the vertical thrusters 5, a current power of the horizontal thruster 3, the maximum permissible orientation of the rudder 7, the flight conditions, a calculation of failure cases and the speed of the aircraft 1.

Le calculateur 25 convertit les les composantes de correction de lacet 405L des propulseurs verticaux 5 en deuxièmes puissances 702 des propulseurs verticaux 5 par le convertisseur 806.The calculator 25 converts the yaw correction components 405L of the vertical thrusters 5 into second powers 702 of the vertical thrusters 5 by the converter 806.

Le calculateur 25 convertit les premières puissances 701 et les deuxièmes puissances 702 en commandes aval des propulseurs verticaux 405 par le convertisseur 805.Computer 25 converts the first powers 701 and the second powers 702 into downstream commands of the vertical thrusters 405 by the converter 805.

Le calculateur 25 fournit les commandes aval des propulseurs verticaux 405 aux propulseurs verticaux 5.Computer 25 provides the downstream commands of the vertical thrusters 405 to the vertical thrusters 5.

Le calculateur 25 reçoit la composante principale 407P des commandes aval de gouverne 407 et les composantes de correction de lacet 407L de la gouverne 7. Le calculateur 25 convertit la composante principale 407P des commandes aval de gouverne 407 et les composantes de correction de lacet 407L de la gouverne 7 en commandes aval de gouverne 407 par le convertisseur 807.Computer 25 receives the main component 407P of the downstream rudder commands 407 and the yaw correction components 407L of the rudder 7. Computer 25 converts the main component 407P of the downstream rudder commands 407 and the yaw correction components 407L of the rudder 7 into downstream rudder commands 407 by the converter 807.

En variante, le calculateur 25 détermine des composantes de correction de lacet du propulseur horizontal 3. Les composantes de correction de lacet du propulseur horizontal 3 correspondent à une variation de la puissance de la propulsion horizontale. A partir du couple de correction de lacet 503, le calculateur 25 détermine les composantes de correction de lacet 407L à la gouverne 7 et les composantes de correction de lacet du propulseur horizontal 3.Alternatively, computer 25 determines the yaw correction components of the horizontal thruster 3. These yaw correction components correspond to a variation in the horizontal propulsion power. From the yaw correction torque 503, computer 25 determines the yaw correction components 407L at the rudder 7 and the yaw correction components of the horizontal thruster 3.

Le calculateur 25 reçoit les consignes de propulsion horizontale 204 et les convertit en commandes aval de propulseur horizontal 404.Computer 25 receives horizontal propulsion instructions 204 and converts them into downstream horizontal thruster commands 404.

Le système de commande 21 peut comprendre un contrôle couplé du propulseur horizontal 3, des propulseurs verticaux 5 et de la gouverne 7.The control system 21 may include coupled control of the horizontal thruster 3, the vertical thrusters 5 and the rudder 7.

Le calculateur 25 peut comprendre un lien entre le couple de correction de roulis 501 et le couple de correction de tangage 502 d’une part, et le couple de correction de lacet 503 d’autre part. Le lien ou couplage automatique permet de corriger de manière dynamique des moments induits par une action des actionneurs pilotant l’orientation de la gouverne 7, des ailerons 8 et de la gouverne de profondeur 10. Par exemple, un moment de roulis peut être induit par un mouvement de la gouverne 7 et, ainsi, être corrigé par ledit lien.The computer 25 may include a link between the roll correction torque 501 and the pitch correction torque 502 on the one hand, and the yaw correction torque 503 on the other. This link or automatic coupling allows for the dynamic correction of moments induced by the action of the actuators controlling the orientation of the control surface 7, the ailerons 8, and the elevator 10. For example, a roll moment may be induced by a movement of the control surface 7 and thus be corrected by this link.

En variante, le calculateur 25 peut déterminer les composantes de correction de lacet du propulseur horizontal 3. Les composantes de correction de lacet du propulseur horizontal 3 correspondent à une variation de la puissance de la propulsion horizontale. Le calculateur 25 fournit composantes de correction de lacet du propulseur horizontal 3 au propulseur horizontal 3 de manière à assurer un flux d’air autour de la gouverne 7. Le flux d’air est apte à générer un couple aérodynamique de lacet.Alternatively, computer 25 can determine the yaw correction components of the horizontal thruster 3. The yaw correction components of the horizontal thruster 3 correspond to a variation in the horizontal thruster power. Computer 25 provides the yaw correction components of the horizontal thruster 3 to the horizontal thruster 3 in such a way as to ensure airflow around the control surface 7. The airflow is capable of generating an aerodynamic yaw moment.

La puissance du propulseur horizontal 3 est contrôlée par le pilote mais peut être adaptée par le système de commande 21 en fournissant les composantes de correction de lacet du propulseur horizontal 3. Les composantes de correction de lacet du propulseur horizontal 3 correspondent à une variation de la puissance de la propulsion horizontale.The power of the horizontal thruster 3 is controlled by the pilot but can be adapted by the control system 21 by providing the yaw correction components of the horizontal thruster 3. The yaw correction components of the horizontal thruster 3 correspond to a variation in the power of the horizontal propulsion.

Le calculateur 25 est configuré pour adapter les composantes de correction de lacet 407L de la gouverne 7 et les composantes de correction de lacet du propulseur horizontal 3 les unes par rapport aux autres de manière à améliorer les performances de l’aéronef 1, notamment en réduisant la traînée.Computer 25 is configured to adapt the yaw correction components 407L of the rudder 7 and the yaw correction components of the horizontal thruster 3 to each other in order to improve the performance of aircraft 1, in particular by reducing drag.

L’adaptation entre les composantes de correction de lacet 407L de la gouverne 7 et les composantes de correction de lacet du propulseur horizontal 3 dépend de la vitesse de l’aéronef 1, du couple engendré par les efforts extérieurs et par la saturation des propulseurs verticaux 5.The adaptation between the yaw correction components 407L of the rudder 7 and the yaw correction components of the horizontal thruster 3 depends on the speed of the aircraft 1, the torque generated by external forces and by the saturation of the vertical thrusters 5.

Claims (13)

Aéronef (1) à décollage vertical comprenant au moins une paire d’ailes, au moins un propulseur horizontal (3), des propulseurs verticaux (5) disposés dans les ailes, lesdits propulseurs verticaux (5) étant configurés pour générer une poussée verticale, une gouverne (7) soufflée par ledit au moins un propulseur horizontal (3) et un système de commande (21) agencé pour recevoir des instructions de pilotage (100) et des données de poussée, et générer des commandes aval (400) au propulseur horizontal (3), aux propulseurs verticaux (5) et à la gouverne (7), le système de commande (21) comprenant :
  • un organe de commande (19) agencé pour convertir les instructions de pilotage (100) en consignes de commande amont (200),
  • un capteur de lacet agencé pour déterminer des données représentatives du lacet (301) de l’aéronef (1),
  • une entrée de données représentatives de la vitesse (303) de l’aéronef (1), et
  • un calculateur (25) agencé pour recevoir les consignes de commande amont (200), les données représentatives du lacet (301) et les données de vitesse (303), le calculateur (25) étant agencé pour générer des commandes aval de propulsion horizontale (404) au propulseur horizontal (3), des commandes aval des propulseurs verticaux (405) aux propulseurs verticaux (5) et des commandes aval de gouverne (407) à la gouverne (7), le calculateur (25) étant agencé pour déterminer des composantes de correction de lacet pour au moins une commande aval des propulseurs verticaux (405).
Vertical takeoff aircraft (1) comprising at least one pair of wings, at least one horizontal thruster (3), vertical thrusters (5) disposed in the wings, said vertical thrusters (5) being configured to generate vertical thrust, a control surface (7) blown by said at least one horizontal thruster (3) and a control system (21) arranged to receive flight instructions (100) and thrust data, and to generate downstream commands (400) to the horizontal thruster (3), the vertical thrusters (5) and the control surface (7), the control system (21) comprising:
  • a control unit (19) arranged to convert piloting instructions (100) into upstream control instructions (200),
  • a yaw sensor arranged to determine representative yaw data (301) of the aircraft (1),
  • an input of representative data of the speed (303) of the aircraft (1), and
  • a computer (25) arranged to receive upstream control instructions (200), representative yaw data (301) and speed data (303), the computer (25) being arranged to generate downstream horizontal propulsion commands (404) to the horizontal thruster (3), downstream vertical thruster commands (405) to the vertical thrusters (5) and downstream rudder commands (407) to the rudder (7), the computer (25) being arranged to determine yaw correction components for at least one downstream vertical thruster command (405).
Aéronef (1) selon la revendication 1, dans lequel le calculateur (25) est agencé pour déterminer en outre des composantes de correction de lacet pour au moins une parmi les commandes aval de propulsion horizontale (404) et les commandes aval de gouverne (407).Aircraft (1) according to claim 1, wherein the computer (25) is arranged to further determine yaw correction components for at least one of the downstream horizontal propulsion controls (404) and the downstream rudder controls (407). Aéronef (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le calculateur (25) est agencé pour déterminer une matrice de données angulaires (300) à partir des consignes de commande amont (200).Aircraft (1) according to claim 1 or 2, wherein the computer (25) is arranged to determine an angular data matrix (300) from the upstream control instructions (200). Aéronef (1) selon la revendication 3, dans lequel le calculateur (25) est agencé pour recevoir les données représentatives du lacet (301) et les données de vitesse (303) de l’aéronef (1) et pour traiter les données représentatives du lacet (301) et les données de vitesse (303) de l’aéronef (1) de manière à déterminer des données d’état (304) de l’aéronef (1), le calculateur (25) étant agencé pour comparer les données d’état (304) et la matrice de données angulaires (300).Aircraft (1) according to claim 3, wherein the computer (25) is arranged to receive representative yaw data (301) and speed data (303) of the aircraft (1) and to process representative yaw data (301) and speed data (303) of the aircraft (1) so as to determine state data (304) of the aircraft (1), the computer (25) being arranged to compare the state data (304) and the angular data matrix (300). Aéronef (1) selon la revendication 4, dans lequel le calculateur (25) comprend un correcteur (910) agencé pour déterminer des couples de correction de lacet en fonction des données d’état (304) et de la matrice de données angulaires (300).Aircraft (1) according to claim 4, wherein the computer (25) includes a controller (910) arranged to determine yaw correction torques as a function of the state data (304) and the angular data matrix (300). Aéronef (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (25) est agencé pour allouer un premier couple de correction de lacet (503a) pour les commandes de propulsion verticale (405) et un deuxième couple de correction de lacet (503b) pour les commandes de gouverne (407), l’allocation dépendant d’un seuil variant selon les conditions de vol, la saturation des propulseurs verticaux (5), une orientation maximale de la gouverne (7) et une puissance courante du propulseur horizontal (3).Aircraft (1) according to any one of the preceding claims, wherein the computer (25) is arranged to allocate a first yaw correction torque (503a) for the vertical propulsion controls (405) and a second yaw correction torque (503b) for the rudder controls (407), the allocation depending on a threshold varying according to flight conditions, vertical thruster saturation (5), maximum rudder orientation (7) and current horizontal thruster power (3). Aéronef (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (25) est configuré pour déterminer une matrice d’efforts (600) en amont de la détermination des commandes aval (400), la matrice d’efforts (600) comprenant un couple de correction de lacet (503).Aircraft (1) according to any one of the preceding claims, wherein the computer (25) is configured to determine a force matrix (600) upstream of the determination of the downstream controls (400), the force matrix (600) comprising a yaw correction torque (503). Aéronef (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (25) est agencé pour déterminer les commandes aval des propulseurs verticaux (405) différentiées pour chacun des propulseurs verticaux (5).Aircraft (1) according to any one of the preceding claims, wherein the computer (25) is arranged to determine the downstream controls of the vertical thrusters (405) differentiated for each of the vertical thrusters (5). Aéronef (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le calculateur (25) est agencé pour recevoir des données représentatives de tangage et de roulis (302) de l’aéronef (1), le calculateur (25) étant agencé pour déterminer des composantes de correction de tangage et de roulis pour les commandes aval des propulseurs verticaux (405).Aircraft (1) according to any one of the preceding claims, wherein the computer (25) is arranged to receive representative pitch and roll data (302) of the aircraft (1), the computer (25) being arranged to determine pitch and roll correction components for the downstream controls of the vertical thrusters (405). Aéronef (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système de commande (21) comprend un contrôle couplé du propulseur horizontal (3), des propulseurs verticaux (5) et de la gouverne (7) en fonction des données représentatives de tangage et de roulis (302), des données représentatives du lacet (301) et des données représentatives de la vitesse (303) de manière à corriger des moments induits de tangage, de roulis et de lacet.Aircraft (1) according to any one of the preceding claims, wherein the control system (21) includes coupled control of the horizontal thruster (3), vertical thrusters (5) and rudder (7) as a function of representative pitch and roll data (302), representative yaw data (301) and representative speed data (303) so as to correct induced pitch, roll and yaw moments. Procédé de correction de lacet d’un aéronef (1) comprenant les opérations suivantes :
  • recevoir (1001) des instructions de pilotage (100) ,
  • convertir (1002) les instructions de pilotage (100) en consignes de commande amont (200),
  • recevoir (1003) des données représentatives du lacet (301),
  • déterminer (1004) des données d’état (304) de l’aéronef (1)
  • déterminer (1005), à l’aide d’un correcteur, un couple de correction de lacet (503),
  • décomposer (1006) le couple de correction de lacet (503) en un premier couple de correction de lacet (503a) et un deuxième couple de correction de lacet (503b),
  • convertir (1007) le premier couple de correction de lacet (503a) en une première composante de correction de lacet (405L) et convertir le deuxième couple de correction de lacet (503b) en une deuxième composante de correction de lacet (407L), lorsque la valeur du couple de correction dépasse un seuil,
  • convertir (1008) la première composante de correction de lacet (405L) en puissance (702) de propulseurs verticaux (5),
  • convertir (1009) la deuxième composante de correction de lacet (407L) en valeur d’orientation de la gouverne (7),
  • fournir (1010) la puissance (702) des propulseurs verticaux au calculateur (25) afin de générer des commandes aval des propulseurs verticaux (405),
  • fournir (1011) la valeur d’orientation de la gouverne (7) au calculateur (25), afin de générer des commandes aval de gouverne (407).
Method for yaw correction of an aircraft (1) comprising the following operations:
  • receive (1001) piloting instructions (100),
  • convert (1002) the piloting instructions (100) into upstream control instructions (200),
  • receive (1003) representative data of the (301) loop,
  • determine (1004) aircraft (304) state data (1)
  • determine (1005), using a corrector, a yaw correction torque (503),
  • decompose (1006) the yaw correction pair (503) into a first yaw correction pair (503a) and a second yaw correction pair (503b),
  • convert (1007) the first yaw correction couple (503a) into a first yaw correction component (405L) and convert the second yaw correction couple (503b) into a second yaw correction component (407L), when the correction couple value exceeds a threshold,
  • convert (1008) the first yaw correction component (405L) into power (702) of vertical thrusters (5),
  • convert (1009) the second yaw correction component (407L) into a rudder orientation value (7),
  • supply (1010) the power (702) of the vertical thrusters to the computer (25) in order to generate downstream commands for the vertical thrusters (405),
  • provide (1011) the orientation value of the rudder (7) to the computer (25), in order to generate downstream rudder commands (407).
Programme d’ordinateur comprenant des instructions pour mettre en œuvre le dispositif des revendications 1 à 9 ou pour exécuter le procédé selon la revendication 10 lorsque ledit programme d’ordinateur est exécuté sur un ordinateur.Computer program comprising instructions for implementing the device of claims 1 to 9 or for carrying out the process according to claim 10 when said computer program is run on a computer. Support de stockage de données sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur selon la revendication 11.Data storage medium on which the computer program according to claim 11 is recorded.
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