Brevet FR2383072A1 — publié le 19781006

La présente invention concerne les trains d'atterrissage rétractables pour aérodyne, et a plus particulièrement pour objet un train d'atterrissage dit de fuselage, pour avion, clest-à-dire un train d'atterrissage pour lequel les atterrisseurs sont articulés sur le fuselage de l'avion, et, en se rétractant, viennent prendre place dans ce fuselage. Il est connu de recourir aux trains dits de fuselage lorsqu'il n'est pas possible de fixer les atterrisseurs sous la voilure d'un aérodyne, soit parce que celle-ci est trop haute ou trop peu épaisse, soit parce que sa géométrie est variable. Pour que les roues escamotées de tels trains de fuselage occupent un espace minimal, il suffirait que la charnière d'articulation soit perpendiculaire au plan de symétrie de l'aérodyne, mais, en position "train sorti", la voie du train d'atterrissage serait alors trop étroite pour que l'avion présente une stabilité suffisante.Il a été remédié a' cet inconvénient en inclinant de façon judicieuse la charniere d'articulation sur le plan médian de l'aérodyne, mais il en résulte, généralement, que, du fait de la cassure qui existe nécessairement en position "train sorti" entre la jambe oblique du train et la ou les roues perpendiculaires au sol, les roues vien- nent se loger obliquement dans le fuselage, ce qui a pour effet d'augmenter le volume du logement. On connaît déjà de nombreux trains de fuselage qui permettent d'obtenir que les roues, en position "train rétracte", occupent une position choisie, par exemple sensiblement à plat, afin que le volume du logement du train d'atterrissage respecte certaines conditions particulieres, par exemple, qu'il soit de hauteur minimale. A cet effet, dans les trains de fuselage connus de ce type, on retrouve que, d'une part, chaque jambe d'atterrisseur est articulée autour d'un axe de relevage orienté obliquement par rapport au plan de symétrie longitudinal de l'aérodyne et solidaire de la structure du fuselage de ce dernier, et, d'autre part, que la ou les roues correspondant à cet atterrisseur sont portées par un élément susceptible de tourillonner par rapport à ladite jambe d'atterrisseur, soit, selon un premier mode de réalisation, autour de l'axe de cette jambe ou d'une partie de cette jambe, soit, selon un second mode de réalisation, autour d'un axe sensiblement longi tudinal, l'élément porte-roues étant dans les deux cas tourillonné au moyen d'un embiellage complexe, articulé sur la jambe et/ou l'élément porte-roues ainsi que sur la structure de l'aérodyne, assurant le verrouillage, par rapport à la jambe1 de l'élément porte-roues dans ses positions, et devant supporter des charges importantes en service, ou au moyen de vérins hydrauliques, stajou- tant au vérin de manoeuvre, jouant les mêmes fonctions et supportant les mêmes efforts que l'embiellage. Ces solutions sont péna- lisantes car la première fait appel à un point d'ancrage supplémentaire sur la structure de l'aérodyne, la seconde sur le plan du coût, car nécessitant l'utilisation de vérins hydrauliques supplémentaires, convenablement commandés en séquences et toujours susceptibles de pannes cn de fuites. Le but que la présente invention vise à résoudre est de concevoir un train de fuselage pour lequel les atterrisseurs v:Lennent se placer, en position "train rétracté" dans un logement de hauteur minimale, prévu dans le fuselage, et qui ne nécessite ni l'utilisation d'un point d'ancrage supplémentaire sur la structure de l'aérodyne, ni l'emploi de vérin autre que celui servant à la manoeuvre d train Le train de fuselage selon l'invention comprend, pour chaque atterrisseur, d'une part, une jambe articulée sur le fuselage de l'aérodyne, autour d'un axe de rétraction incliné sur le plan longit@dinal de symétrie de l'aérodyne, et comportant un manchon dans lequel est monte tourillonnent un équipage mobile portant au moins une roua, d'autre part, un vérin de manoeuvre et de contreventement articulé par sa tige sur la jambe et par son corps sur le fuselage, et se caractérise en ce qu'une première bielle, articulée d'une part; sur le corps de vérin, est articulée, d'autre part, sur l'extrémité du premier bras d'un levier coudé, monté pivotant sur la jambe par l'extrémité de son second bras, et dont le coude est relié, au moyen d'une seconde bielle, à l'extrémité d'un levier solidaire de l'équipage mobile, de sorte que lors de la manoeuvre de l'atterrisseur, commandée par le vérin, la première bielle fasse pivoter le levier coudé, qui commande, par l'interméo diaire de la seconde bielle, la rotation du levier et de l'équipage mobile dont ledit levier est solidaire, pour donner à la ou les roues un mouvement de positionnement complémentaire au mouvement . résultant de la manoeuvre autour de l'axe de rétraction. Dans une forme de réalisation particulièrement intéressante, la jambe du train de fuselage selon l'invention est constituée d'un caisson articulé par une extrémité, autour d'un axe essentiellement longitudinal et passant par l'articulation du corps de vérin sur le fuselage, sur un cardan monté pivotant sur le fuselage autour de l'axe de rétraction, l'autre extrémité du caisson portant le manchon et recevant le point d'attache inférieur d'un amortisseur, dont le point d'attache supérieur est articulé sur le fuselage en un point placé sur l'axe de rétraction. Un mode de réalisation préféré de l'invention sera à présent décrit, à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue de face de l'atterrîsseur gauche en position utrain sorti", l'atterrisseur droit étant symétrique ; La figure 2 est une vue de profil de l'atterrisseur selon la figure 1, montrant, de plus, en traits mixtes, l'emplacement occupé par la roue en position "train rétracté" , La figure 3 est une vue partielle suivant la flèche F de la figure 1 montrant, à une échelle différente, les positions occupées par la première bielle, le levier coudé, la seconde bielle et le levier solidaire de l'équipage mobile, en position "train sorti". Avec référence aux figures, l'atterrisseur comporte un essieu 1, portant une roue 2, et solidaire de l'extrémité inférieure d'un arbre 3, monté tourillonnant dans un manchon 4, prolongeant l'extrémité inférieure d'un caisson 5 de jambe, lequel est articulé, par son extrémité supérieure, sur un cardan 6 au moyen d'un axe 7. Un amortisseur 8 est relié, d'une part, au caisson de jambe 5 au moyen d'une attache 9 et d'un axe 10, et, d'autre part, à la structure du fuselage de l'avion, au moyen d'une articulation 11, qui est représentée sous la forme d'une articulation à rotule. Le cardan 6 est monté pivotant autour d'un axe (non représenté) lié à la structure du fuselage, et dont l'axe géométrique XX passe par le centre de l'articulation 11. L'axe géométrique XX définit donc l'axe de rétraction de l'atterrisseur, autour duquel pivote un premier triangle articulé, constitué par le caisson 5 et l'amortisseur 8, sous l'effet d'un vérin de manoeuvre et de contreventement 12. La tige 13 du vérin de manoeuvre et de contreventement 12 est articulée par une attache 14 et un axe 15 sur l'axe 10, qui solidarise le point d'attache inférieur de l'amortisseur 8 au caisson de jambe 5, et qui se trouve monté tournant dans l'attache 9 afin de donner suffisamment de liberté de manoeuvre a l'extrémité de la tige 13. Ainsi, le vérin 12 et l'amortisseur 8 sont tous deux reliés au caisson de jambe 5 par l'axe tournant 10. Le corps 16 du vérin 12 est articulé sur un second cardan 17, autour d'un axe géométrique confondu avec l'axe géométrique-YY défini par l'axe 7 d'articulation du caisson 5 sur le cardan 6, de sorte que l'axe YY constitue l'axe d'articulation sous charge de l'atterrisseur, autour duquel pivote; un second triangle articulé, constitue par le caisson 5 et le vérin 12, puisque le cardan 17 est articulé, autour de son second axe, sur un point fixe de la structure du fuselage, les débattements de ce second triangle articulé sous les charges à l'atterrissage ou au roulement étant, bien entendu, amortis par l'amortisseur 8. Sur le corps 16 est articulée une première bielle 18, dont l'autre extrémité est articulée sur le bras 20 d'un levier coudé 19, monté pivotant sur le caisson de jambe 5 par son autre bras 21 (voir figure 3), dont l'extrémité est solidaire d'un petit arbre 22 monté tourillonnant dans un manchon annexe 23. Le coude du levier coudé 19 est conformé en une attache 24 sur laquelle est articulée une seconde bielle 25 qui srarticule, par son autre extrémité, sur un levier droit 26. Le levier droit 26 est lui-meme solidaire en rotation de la partie supérieure de 11 arbre 3, traversant le manchon 4. Le vérin de manoeuvre et de contreventement 12 est un vérin hydraulique d'un type bien connu dans le domaine technique des trains d'atterrissage, comportant un dispositif interne de verrouillage en position "tige rentrée" et, éventuellement, un dispositif analogue pour le verrouillage en position "tige sortie Dans l'exemple de réalisation plus particulièrement décrit, qui vise à loger l'atterrisseur dans un logement de hauteur minimale, en position Xtrain rétracté", l'axe de rétraction XX est situé dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du fuselage, et se trouve nettement incliné de haut en bas vers le plan de symétrie longitudinal de l'aérodyne, alors que l'axe d'articulation sous charge de l'atterrisseur est parallèle à l'axe longitudinal de l'aérodyne.Lorsque l'amortisseur 8 est déchargé, en position "train sorti", l'axe du manchon est de préférence légèrement incliné de haut en bas vers l'intérieur par rapport à l'aérodyne, de sorte que l'équipage mobile, composé de l'arbre 3, de l'essieu 1 et de la roue 2, se trouve en bonne position, lorsque l'atterrisseur est sous charge statique, pour une distribution favorable des efforts dans l'embiellage (18, 19, 25, 26). L'atterrisseur dont la structure vient d'entre décrite, fonctionne de la façon suivante. En configuration "train sorti", représentée en traits pleins sur les figures, le vérin de manoeuvre et de contreventement 12 est verrouillé en position "tige rentrée", et joue le rôle d'une contrefiche pour la jambe d'atterrisseur qui est ainsi verrouillée en position *train sortit. Le vérin 12 assure, simultanément, par l'intermédiaire de son corps 16 et de la première bielle 18, le verrouillage angulaire de l'équipage mobile porté par le caisson 5, ce qui est obtenu par alignement de la seconde bielle 25 avec le bras 21 du levier coudé 19, dont la position angulaire par rapport au caisson 5, sur lequel le levier coudé 19 est monté pivotant, est définie par la première bielle 18. Etant donné que l'axe YY, axe d'articulation du caisson 5 sur le cardan 6 et du corps 16 de vérin 12 sur le cardan 17, est parallèle à l'axe longitudinal de l'aérodyne, le caisson 5 se débat pratiquement dans le plan vertical qui le contient, lors du fonctionnement de l'amortisseur 8, de sorte que le plan de la roue 2 reste parallèle à l'axe longitudinal de l'aérodyne. Du fait de l'inclinaison du caisson 5 de jambe, 1a voie des atterrisseurs augmente lorsque l'amortisseur 8 se comprime, ce qui contribue à l'amortissement de l'énergie a' l'atterrissage par ripage des pneumatiques et aussi à l'amélioration de la stabilité de l'aérodyne dans ses évolutions au sol. Pour le relevage de l'atterrisseur, qui s'effectue vers l'avant de l'aérodyne, le vérin 12 est déverrouillé et la tige 13 s'étend hors du corps 16. Par suite de l'allongement du vérin 12, le caisson 5, et donc ainsi l'équipage mobile, ainsi que l'amortisseur 8, pivotent autour de l'axe de relevage XE. Simultanément, l'allongement du vérin 12 provoque, par traction sur la première bielle 18, l'entraînement en rotation du levier coudé 19 autour de l'axe du manchon 23, et donc le désalignement du bras 21 et de la seconde bielle 25, qui, à son tour, entraîne en rotation le levier droit 26 solidaire de arbre 3.En conséquence, l'équipage mobile est entraîné en rotation autour de l'axe du manchon 4, la roue 2 se déplaçant vers lavant du manchon 4, de sorte que l'angle que détermine le plan de la roue 2 avec le plan défini par l'axe du caisson 5 et l'axe de l'amortisseur 8, est diminué, la roue 2 venant se placer sensiblement à plat dans le fuselage, en position "train rétracté". Pendant le relevage de l'atterrisseur, l'amortisseur 8 reste détendu, de sorte que le triangle formé par le caisson 5 et l'amor- tisseur 8 reste indéformable, l'amortisseur 8 jouant le roAle de barre directrice guidant le caisson 5. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportées au mode de réalisation décrit, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Par exemple, l'essieu 1 peut être commun à deux roues montées côte à côte, en diabolo. Les articulations à rotule utilisées peuvent autre remplacées par des articulations à cardan. Enfin, l'invention concerne aussi bien des trains de fuselage à rétraction vers l'avant comme vers l'arrière, commandés par l'extension ou la rétraction de la tige de vérin dans le corps, le vérin étant fixé au fuselage, soit en avant, soit en arrière du caisson. REVENDICATIONS l.- Train d'atterrissage rétractable pour aérodyne, du type dit de fuselage, comprenant, pour chaque atterrisseur, d'une part, une jambe articulée sur le fuselage de l'aérodyne autour d'un axe de rétraction incliné sur le plan longitudinal de symétrie de l'aérodyne, et comportant un manchon, dans lequel est monté tourillonnant un équipage mobile portant au moins une roue, d'autre part, un vérin de manoeuvre et de contreventement articulé par sa tige sur la jambe et par son corps sur le fuselage, caractérisé en ce qu'une première bielle, articulée, d'une part, sur le-corps de vérin, est articulée, d'autre part, sur l'extrémité du premier bras d'un levier coudé, monté pivotant sur la jambe par l'extrémité de son second bras, et dont le coude est relié, au moyen d'une seconde bielle, à l'extrémité d'un levier solidaire de l'équipage mobile, de sorte que lors de la manoeuvre de l'atterrisseur, commandée par le vérin, la première bielle fasse pivoter le levier coudé, qui commande, par l'intermédiaire de la seconde bielle, la rotation du levier et de l'équipage mobile dont ledit levier est solidaire, pour donner à la ou les roues un mouvement de positionnement complémentaire au mouvement résultant de la manoeuvre autour de l'axe de rétraction. 2.- Train selon la revendication 1, caractérisé en ce que la jambe est constituée d'un caisson, articulé, par une extrémité, autour d'un axe essentiellement longitudinal et passant par l1arti- culation du corps de vérin sur le fuselage, sur un premier cardan monté pivotant sur le fuselage autour de l'axe de rétraction, l'autre extrémité du caisson portant le manchon et recevant le point d'attache inférieur d'un amortisseur dont le point d'attache supérieur est articulé sur le fuselage en un point placé sur l'axe de rétraction. 3.- Train selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps du vérin est articulé, autour d'un axe confondu avec l'axe d'articulation du caisson de jambe sur le premier cardan, sur un second cardan lui-même articulé sur le fuselage. 4.- Train selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'équipage mobile est constitué d'un arbre monté touril- lonnant dans le manchon, et dont l'extrémité inférieure est solidaire d'un essieu portant la ou les roues alors que 1'extrémité supérieure, dépassant du manchon, porte le levier relié au levier coudé par la seconde bielle. 5.- Train selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'en position "train sorti", l'équipage mobile est verrouillé en position par alignement de la seconde bielle et du second bras du levier coudé. 6.- Train selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'axe de rétraction est situé dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'aérodyne et en ce que l'axe d'articulation du caisson sur le premier cardan, confondu avec l'axe d'articulation du corps de vérin sur le second cardan, est paral- lèle audit axe longitudinal de l'aérodyne 7.- Train selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'axe du manchon est légèrement incliné de haut en bas vers l'intérieur par rapport à l'aérodyne.