Brevet FR2306875A1 — publié le 19761105

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le freinage des aéronefs au moyen de freins à disques commandés par un organe mobile tel qu'une pédale et elle permet d'éviter les surcouples de freinage au moment où cet organe mobile est relaché, alors que l'aéronef est à l'arret ou pratiquement l'arret et que ses moteurs (réacteurs) exercent une forte poussée. On a en effet constaté, par exemple au moment du lacher de la pédale de frein après un point fixe, que des surcouples importants apparaissaient dans les freins d'un aéronef et constituaient des risques sérieux d'endommagement de ceux-ci. Ces surcouples entravent une fatigue supplémentaire pour les freins, en raison de leur répétition à chaque point fixe et, notamment dans le cas de freins à disques de carbone, ils présentent un danger de rupture de ceux-ci. De plus, ils introduisent un retard dans la réponse des freins au défreinage. L'apparition de tels sur couples est vraisemblablement due à des phénomènes de coincement dans les freins, notamment à cause du fait que les pistons (transversaux aux disques) travaillent en cisaillement. L'effet de ces phénomènes de coincement est certainement amplifié par d'autres causes concomitantes : destruction du gradient de température consécutif à la pression élevée dans les freins pendant le point fixe, relachement des parties élastiques des ensembles mécaniques et hydrauliques, adhérence des disques favorisée par leurs fixités relatives (aucune rotation relative), nature des disques de frein, etc... L'expérience a montré qu'il était difficile d'éliminer ces phénomènes de sur couple et que, meme une régulation du freinage en couple risquerait de ne pas les faire disparaftre à cause du fait que ces sur couples sont trop rapides pour etre absorbés efficacement par la régulation. La présente invention remédie à cet inconvénient et permet d'éviter com plètement les effets de tels surcouples. A cet effet, selon l'invention, le procédé pour le freinage des aéronefs au moyen de freins hydrauliques à disques actionnés par un organe mobile, est remarquable en ce que, lorsque l'aéronef est a l'arret ou pratiquement àl'arret avec ses moteurs exerçant une forte poussée, la pression du fluide hydraulique d'actionnement du frein est vibrée. L'expérience a montré qu'une telle vibration empechait l'apparition-des phénomènes de surcouple mentionnés ci-dessus. De préférence, la vibration de la pression de freinage est exercée dès l'actionnement de organe mobile. Sa fréquence peut etre de l'ordre de quelques dizaines de Hz, par exemple 40 Hz, et son amplitude peut etre égale a quelques %, par exemple 5%, de la valeur de la pression de freinage. Lorsque, de façon connue, la transmission aux freins du fluide sous pression s'effectue par l'intermédiaire d'une servovanne pourvue d'au moins un enroulement de commande, il est avantageux qu'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention comporte un oscillateur électrique alimentant ledit enroulement de commande et commandé luimeme par un dispositif logique tel qu'il actionne ledit oscillateur lorsque l'aéronef est a l'arret ou pratiquement à l'arret avec ses réacteurs exer çant une forte poussée. Si, de façon également connue, ladite servovanne comporte deux enroulements de commande dont l'un est alimenté par un régulateur de freinage (régulation en pression, en couple, etc...) et l'autre par un dispositif de correction de freinage (correction contre le patinage ou le blocagedesroues), il est préférable que ledit oscillateur alimente l'enroulement associé au dispositif de correction de freinage. Il va de soi que la vibration de la pression de freinage n'est interessante qu'au point fixe ou dans une situation proche. Elle pourrait etre néfaste dans d'autres cas, comme par exemple pendant le freinage à l'atterrissage. Aussi, le fonctionnement du dispositif logique commandant l'oscillateur élec- trique est soumis à différentes conditions, telles que - régime moteur au-dessus d'un seuil déterminé; - vitesse aéronef, mesurée sur une roue non freinée, inférieure à un seuil prédéterminé; - train d'atterrissage sorti et sous effort vertical; - indication de l'anémomètre inférieure à la vitesse de vent maximale admissible au décollage; - pédale de frein hors de sa position repos etc... La figure unique du dessin annexé fera bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée. Le dispositif de freinage conformeà l'invention, montré schématiquement par cette figure, comporte un générateur 1 de fluide sous pression, comprenant par exemple un ensemble pompe-accumulateurélectrovanne de sécurité et alimentant des pistons de freins d'un aéronef (non représentés), par l'intermédiaire d'une tuyauterie 2, sur laquelle est montée une servovanne de commande 3. Cette servovanne 3 est commandée par le courant traversant un enroulement de commande 4, qui reçoit un courant provenant d'un régulateur de freinage 5. Un second enroulement de commande 6 est relié à un dispositif de correction de freinage 7, dit "SPAD", qui corrige l'ouverture de la servovanne 3 en cas de blocage des roues freinées. Un tel dispositif de correction de freinage est déjà connu et utilisé sur certains avions gros porteurs. En l'absence de courant dans les enroulements 4 et 6, la servovanne 3 est complètement ouverte. Elle se ferme proportionnellement aux courants respectifs traversant ces enroulements, ceux-ci pouvant avoir des effets antagonistes. Une pédale de frein 8, pivotant autour d'un axe 9, commande un transmetteur de pédale 10, essentiellement constitué par un potentiomètre alimenté par une tension de bord. Le transmetteur 10 fournit à sa sortie un signal électrique représentatif de l'angle de pivotement e de la pédale. Ce signal est transmis au régulateur 5, qui, a partir de lui et d'autres signaux apparaissant sur les bornes 11 et 12 et correspondant par exemple à la vitesse de l'avion et au couple de freinage excercé par les freins, régule le freinage. Le dispositif de correction de freinage 7, surtout destiné à lutter contre le blocage et le patinage des roues, élabore des signaux de défreinage, par exemple à partir de signaux apparaissant sur des bornes 13 et 14 et représentatifs des vitesses de rotation d'une roue freinée et d'une roue non freinée de l'aéronef, lesdits signaux étant comparés dans ce dispositif 7. Un dispositif 15 conforme à l'invention comporte un oscillateur électrique 16, délivrant un signal alternatif sinusoidal (ou rectangulaire) à une fréquence de, par exemple 40 Hz, lorsqu'il est excité par un dispositif logique 17, faisant essentiellement fonction de porte ET. La sortie de l'oscillateur 16 alimente 1' enroulement 6, déjà éventuellement alimenté par le dispositif de correction 7. On remarquera que l'oscillateur n'étant activé que lorsque l'avion est au point fixe, alors que le dispositif 7 n'envoie un signal qué lorsque l'avion roule et que ses roues patinent ou glissent, les signaux de l'oscillateur 16 et du dispositif 7 ne parcourent jamais simultanément l'en- roulement 6. L' amplitude du signal de l'oscillateur 16 peut etre telle qu'elle correspond à une variation alternative de + 10 bars pour une pression de freinage de 200 bars, par exemple. Le disposititf logique 17 comporte cinq entrées 18, 19, 20, 21 et 22 recevant des signaux respectivement représentatifs: - du dépassement par le moteur, d'un seuil de régime déterminé, par exemple un seuil correspondant aux deux tiers du régime maximal; - du fait que la vitesse de l'avion, mesurée sur une roue non freinée, est inférieure à un seuil déterminé, par exemple 3m/s - du fait que le train d'atterrissage principal est sorti et subit un effort vertical; - du fait que le train d'atterrissage avant est sorti etsubit un effort vertical; - du fait que la pédale 8 n'est pas en position de repos (liaison 23 depuis le transmetteur 10). Ainsi, dès que ces cinq conditions sont accomplies, l'oscillateur 16 est activé et la pression de freinage de 200 bars est modulée de 1 10 bars à la fréquence de 40 Hz. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, il est possible de choisir d'autres conditions pour activer l'oscillateur 16, par l'intermédiaire du dispositif logique 17. REVENDICATION S. 1 - Procédé pour le freinage des aéronefs au moyen de freins hydrauliques à disques actionnés par un organe mobile, caractérisé en ce que, lorsque l'aéronef est à l'arret ou pratiquement à l'arret avec ses moteurs exerçant une forte poussée, la pression du fluide hydraulique d'actionnement du frein est vibrée. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vibration de la pression de freinage est exercée dès l'actionnement de l'organe mobile. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de la vibration est de l'ordre de quelqués dizaines de Hz. 4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplitude de la vibration est de l'ordre de quelques % de la valeur de la pression de freinage. 5 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la transmission aux freins du fluide sous pression s'effectue par l'intermédiaire d'une servovanne pourvue d'au moins un enroulement de commande, caractérisé en ce qu'il comporte un oscillateur électrique alimentant ledit enroulement de commande et commandé lui-meme par un dispositif logique tel qu'il actionne ledit oscillateur lorsque l'aéronef est à l'arret ou pratiquement à l'arret avec ses réacteurs exerçant une forte poussée. 6 - Dispositif selon la revendication 5, dans lequel ladite servovanne comporte deux enroulements de commande dont l'un est alimenté par un régulateur de freinage et l'autre par un dispositif de correction de freinage, caractérisé en ce que ledit oscillateur alimente l'enroulement associé au dispositif de correction de freinage. 7 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour faire parvenir au dispositif logique au moins certaines des informations telles que: - régime moteur au-dessus d'un seuil déterminé; - vitesse aéronef, mesurée sur une roue non freinée, inférieure à un seuil prédéterminé; - train d'atterrissage sorti et sous effort vertical; - indication de l'anémomètre inférieure à la vitesse de vent maximale admissible au décollage; - pédale de frein hors de sa position repos. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les disques de freins sont en carbone.