Brevet FR2464883A1 — publié le 19810320

L'invention a pour objet un train d'atterrissage relevable et orientable pour aérodyne, et destiné plus particulièrement à l'équipement des hélicoptères. On connait déjà des trains d'atterrissage relevables pour aérodyne, dont chaque atterrisseur, tant principal qu'auxiliaire ou avant, comprend une jambe, dont le caisson est articulé autour d'un axe de relevage fixe sur la structure de l'aérodyne, ainsi qu'une contre-fiche briseuse, constituée d'une bielle, articulée autour d'un axe fixe sur la structure, et d'un levier, articulé sur le caisson, la bielle et le levier étant, de plus, articulés l'un sur l'autre, et verrouillés en position alignée, dans le prolongement l'un de l'autre sous l'effet de moyens élastiques de traction fixés d'un côté sur la bielle et de l'autre côté sur le levier, lorsque l'atterrisseur est amené en position "train sorti" par la rétraction d'un vérin de manoeuvre, c'est-à-dire la rentrée de la tige du vérin dans le cylindre, lequel vérin est articulé sur la contre-fiche. En position "train sorti", la contre-fiche briseuse, dont les deux éléments sont verrouillés en position alignée, assure le contreventement de la jambe d'atterrisseur. Sur ces trains connus, pour passer en position "train rentré", il est, en général, prévu un vérin de déverrouillage de la contre-fiche qui, lorsqu'il est alimenté à partir du circuit hydraulique de 1'aérodyne, commande le désalignement des deux éléments de la contre-fiche à l'encontre des moyens élastiques. Le vérin de manoeuvre est ensuite alimenté et permet le relevage de l'atterrisseur et, simultanément, la fermeture de la contre-fiche briseuse, l'atterrisseur venant se fixer sur un boitier d'accrochage en position "train rentré". Pour commander la descente de l'atterrisseur, on commande le déverrouillage, mécanique ou hydraulique, voire même électrique du bottier d'accrochage, ce qui libère l'atterrisseur, et la manoeuvre inverse du vérin de manoeuvre.En fin de descente, le verrouillage en position "train sorti" est assuré par le verrouillage en position alignée des deux éléments de la contre-fiche par les moyens élastiques. Le problème à la base de l'invention est de simplifier la réalisation de ces trains d'atterrissage en n'utilisant, pour assurer le verrouillage des atterrisseurs en position "train rentré", que les éléments disponibles pour verrouiller les atterrisseurs en position "train sorti", et de faire l'économie d'un second vérin, spécifiquement prévu pour le déverrouillage de la contre-fiche, sans cependant commander le vérin de manoeuvre par une séquence hydraulique. A cet effet, le train selon l'invention se caractérise en ce qu'à partir de la position "train sorti", l'extension du vérin commande, tout d'abord le déverrouillage de la contre-fiche par désalignement de la bielle et du levier puis, simultanément, la fermeture de la contre-fiche et la rotation du caisson autour de l'axe de relevage, à l'encontre des moyens élastiques, jusqu'à une position intermédiaire dans laquelle l'articulation du levier sur le caisson est alignée avec l'axe de relevage et l'axe d'articulation de la bielle sur la structure, entre ces derniers, la rotation du caisson et l'ouverture de la contre-fiche au-delà de cette position, commandées par le vérin, s'effectuant avec l'assistance des moyens élastiques qui commandent le verrouillage de l'atterrisseur en position "train rentré", en assurant le verrouillage de la contre-fiche par réalignement de la bielle et du levier avec l'assistance du vérin, tandis que la rétraction du vérin à partir de la position "train rentré" commande, symétriquement, le déverrouillage de la contre-fiche par désalignement de la bielle et du levier, puis, simultanément, la fermeture de la contre-fiche eut 7a rotation du caisson autour de l'axe de relevage, à l'encontre des moyens élastiques jusqu'à la position intermédiaire, la rotation du caisson et l'ouverture de la contre-fiche au-delà de cette position, commandées par le vérin, s'effectuant avec l'assistance des moyens élastiques, qui commandent le verrouillage de l'atterrisseur en position "train sorti" en assurant le verrouillage de la contre-fiche par réalignement de la bielle et du levier, avec l'assistance du vérin. Le verrouillage de l'atterrisseur en position "train rentré" est donc assuré par le verrouillage en position alignée de la contre-fiche briseuse, comme cela est le cas en position "train sorti", le vérin de manoeuvre commandant le relevage et la descente, et assistant le verrouillage en positions "train rentré" et "train sorti", tandis que les moyens élastiques de traction commandent les verrouillages "train rentré" et "train sorti", s'opposent au relevage et à la descente jusqu'à une position intermédiaire, et assistant le relevage et la descente au-delà de cette position intermédiaire. Selon une première réalisation particuliere, le levier de la contre-fiche est un levier coudé, articulé par son coude sur le caisson, par son premier bras sur la bielle de la contre-fiche, et par son second bras sur le vérin, ce dernier étant également articulé autour d'un point fixe de la structure, disposé du même côté que l'articulation du levier sur le caisson par rapport à un premier axe, défini par l'axe d'articulation de la bielle sur. la structure et par l'axe de relevage, et tel que l'axe du vérin coupe un second axe, défini par l'axe de relevage et par l'articulation du levier sur le caisson, respectivement au-dessus et au-dessous de l'articulation du levier sur le caisson, selon que l'atterrisseur est en position "train sorti" et "train rentré". Cette réalisation est particulièrement indiquée si l'on dispose d'un point d'attache supplémentaire sur la structure pour y fixer le vérin de manoeuvre. Mais, pour le cas où l'on ne dispose d'aucune attache sur la structure en plus des deux prévues pour la fixation de l'axe de relevage et de l'axe d'articulation de la bielle de la contre-fiche, il est'prévu une seconde réalisation dans laquelle le vérin est articulé, d'une part, sur le caisson, et, d'autre part, sur la bielle de la contre-fiche, en un point situé respectivement d'un côté ou de l'autre d'un premier axe défini par l'axe de relevage et par l'axe d'articulation de la bielle sur la structure selon que l'atterrisseur est en position "train sorti" ou "train rentré". Si, de plus, dans l'une ou l'autre réalisation, l'axe de relevage d'une part, et la contre-fiche, son axe d'articulation sur la structure et ses articulations sur le caisson et le vérin d'autre part, sont disposés respective ment d'un côté et de l'autre de l'axe longitudinal du caisson, on obtient une disposition d'ensemble favorisant la reprise des efforts s'exerçant sur les atterrisseurs en position "train sorti" par la contre-fiche. Les moyens élastiques de traction sont avantageusement et de manière très simple, constitués d'au moins un ressort attaché par une extrémité à la bielle et par l'autre extrémité au levier, ces deux éléments de la contre-fiche présentant chacun l'une de deux faces d'appui, venant en butée l'une contre l'autre lorsque la contre-fiche est verrouillée en position alignée, ou légèrement au-delà de la position alignée, sous l'effet des moyens élastiques de traction, et avec I'assistance du vérin. Pour assurer un déverrouillage mécanique de la contre-fiche, et donc de l'atterrisseur, en position "train rentré", en cas de panne hydraulique du vérin, on peut prévoir des moyens mécaniques susceptibles d'exercer sur la bielle de la contre-fiche un effort développant un moment de rotation de cette bielle autour de son axe d'articulation sur la structure, dans le sens de la fermeture de la contre-fiche. Enfin, pour que chaque atterrisseur du train d'atterrissage selon l'invention soit orientable, chaque atterrisseur comprend, de plus, un élément lié à un organe porte-roue de l'atterrisseur et dont une partie, présentant une forme générale cylindrique, est montée tourillonnante dans le caisson, et se trouve munie, sur sa surface latérale externe, d'un secteur denté coopérant avec une vis glogique entraînée par un moteur hydraulique et logée dans un carter porté par le caisson, de sorte que chaque atterrisseur soit orientable par la commande du moteur hydraulique. Dans une forme préférée de réalisation, cet élément est le cylindre d'un amortisseur à coulissement loge dans le caisson, et traversé par la tige d'amortisseur portant au moins une roue. La présente invention sera mieux comprise à l'aide des deux exemples particuliers de réalisation qui seront décrits ci-après, à titre non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles - les figures 1 et 2 représentent une vue de côté, respectivement en position "train sorti" et train ren tré", de l'atterrisseur gauche d'un train se relevant longitudinalement vers l'arrière de l'aérodyne, l'atterrisseur droit étant symétrique, et l'atterrisseur avant ayant la même cinématique et pouvant être identique. - la figure 3 est une vue de face de l'atterrisseur selon la figure 1. - les figures 4 et 5 représentent dans les mêmes conditions que les figures 1 et 2, un autre atterrisseur gauche d'un train se relevant dans les mêmes conditions. - la figure 6 est une vue de face de l'atterrisseur selon la figure 4. - et les figures 7 et-8 sont des vues en coupe respectivement selon VII-VII et VIII-VIII des figures 3 et 6. En référence aux figures 1 à 3, l'atterrisseur comprend une jambe 1 constituée d'un caisson 2, articulé autour d'un axe de relevage transversal 3 fixé sur la structure de l'aérodyne, et dans lequel un cylindre d'amortisseur 4 est monté tourillonnant, comme il sera expliqué ci-après en référence à la figure 7. Le cylindre 4 est traversé par une tige d'amortisseur 5 portant, à son extrémité inférieure, une roue 6, et constituant avec le cylindre 4 un amortisseur à coulissement tel que la tige 5 dépasse en 5' de l'autre côté du cylindre 4 par rapport à la roue 6, en position comprimée de l'amortisseur. De façon en soi bien connue, toute rotation du cylindre 4 vis-à-vis du caisson 2 est transmise à la roue 6 par un compas 7. Le contreventement de la jambe 1 en position "train sorti" est assuré par une contre-fiche 8 constituée d'une bielle 9, articulée autour d'un axe fixe 10 sur la structure, et d'un levier 11, articulé sur le caisson 2 autour d'un axe 12, et sur la bielle 9 autour d'un axe 13.Des faces d'appui prévues, l'une sur la bielle 9 et l'autre sur le levier 11, constituent des butées 14 et 15 venant en appui l'une contre l'autre lorsque la bielle 9 et le levier 11 sont verrouillés en position alignée l'un avec l'autre ou, plus précisément, en position légèrement au-delà de la position d'alignement de l'un avec l'autre, sous l'effet de deux ressorts de traction- 16 attachés à une extrémité sur la butée 15 du levier 11 et à l'autre extrémité sur l'attache 17 de la bielle 9. Dans cette première réalisation, le levier 11 est un levier coudé, articulé par son coude autour de l'axe 12 sur le caisson, par son premier bras 18 en 13 sur la bielle 9, et par son second bras 19 autour d'un axe 20 sur l'extré- mité libre de la tige 21 d'un vérin de manoeuvre dont le cylindre 22 est articulé en un point fixe 23 sur la structure de l'aérodyne. L'atterrisseur se relevant longitudinalement vers l'arrière, les axes 3, 10, 12 et 13 sont transversaux, l'axe 3 étant disposé vers l'avant par rapport à l'axe lontitudinal 24 du caisson 2 tandis que les axes 10, 12 et 13 sont disposés vers l'arrière de cet axe longitudinal 24, ainsi que le point fixe 23 en position "train sorti". Le vérin 22 est disposé de telle sorte que son axe, en position "train sorti", coupe le segment défini par les axes 3 et 12 entre ces derniers.Lorsque l'on commande l'extension du vérin, c'est-àdire la sortie de la tige 21, à partir de la position "train sorti", dans laquelle la tige 21 est rentrée, on exerce sur le levier coudé 11, un moment de rotation autour de l'axe 12 dans le sens du désalignement de la bielle 9 et du premier bras 18 du levier 11, c'est-à-dire dans le sens de la fermeture de la contre-fiche 8 à l'encontre des ressorts 16. Le vérin 22 commande ainsi le déverrouillage de la contre-fiche 8, puis le relevage de l'atterrisseur autour de l'axe de relevage 3. Le relevage s'effectue à l'encontre des ressorts 16 jusqu'à une position intermédiaire, dans laquelle l'axe 13 est aligné avec les axes fixes 3 et 10, entre ces derniers. Puis, au-delà de cette position, le relevage s'effectue avec l'assistance des ressorts 16, la contre-fiche 8 ayant cessé de se fermer à la position intermédiaire, et s'ouvrant au-delà de celle-ci, pour être à nouveau verrouillée en position alignée, ou légèrement au-delà de la position alignée, sous l'ef- fet des ressorts 16, et avec l'assistance du vérin 22, lorsque l'atterrisseur est arrivé en position "train rentré", comme cela est représenté sur la figure 2. On constate que, dans cette position, l'axe du vérin coupe l'axe géométrique défini par les axes 3 et 12 en dehors du segment délimités par ces derniers, et que la contre-fiche 8 est passée de l'autre côté de l'axe géométrique défini par les axes 3 et 10, par rapport à la position occupée en position "train sorti". L'atterrisseur occupe donc des positions stables lorsqu'il est verrouillé relevé ou sorti. A partir de la position "train rentré", si l'on commande la rétraction du vérin 22, c'est-à-dire la rentrée de la tige 21 dans le cylindre de vérin, on exerce sur le levier coudé 11 un moment de rotation autour de l'axe 12 dans le sens du désalignement de la bielle 9 et du premier bras 18 du levier 11, c'est-à-dire dans le sens de la fermeture de la contre-fiche 8 à l'encontre des ressorts 16. Le vérin 22 commande ainsi le déverrouillage de la contre-fiche 8 puis la descente de l'atterrisseur autour de l'axe 3. Cette descente s'effectue à l'encontre des ressorts 16 jusqu'à la position intermédiaire, puis avec l'assistance de ceux-ci jus qu'à la position "train sorti", dans laquelle les ressorts 16 provoquent le verrouillage en position alignée de la contrefiche 8 avec l'assistance du vérin 22, comme montré sur la figure 1. Sur la figure 2, on constate qu'il est aisé de prévoir des moyens, par exemple mécaniques, susceptibles de venir exercer sur la bielle'9 une poussée, commandant une rotation de cette bielle 9 autour de l'axe 10 dans le sens de la fermeture de la contre-fiche 8, afin de commander ainsi, mécaniquement le déverrouillage de la contre-fiche et d'autoriser la descente par gravité de la jambe de train, en cas de panne hydraulique du vérin. L'atterrisseur représenté sur les figures 4 à 6 ne diffère de celui des figures 1 à 3 que par la disposition du vérin et la réalisation du levier 11, qui est un levier simple. Sur les figures 4 à 6, le vérin 25 est articulé par son cylindre autour d'un axe 26 sur le caisson 2, et par sa tige, sur la bielle 9 autour d'un axe 27. L'axe 27 sur la bielle 9 étant disposé du même côté que celui où se trouve la contre-fiche 8 par rapport à l'axe géométrique défini par les axes fixes 3 et 10 en position "train sorti" comme en position "train rentré", les opérations de relevage et de descente de l'atterrisseur sont identiques à celles précédemment décrites. Afin que chaque atterrisseur soit orientable, et comme représenté sur les figures 7 et 8, le cylindre d'amortisseur 4, monté tourillonnant à l'intérieur du caisson 2, présente sur sa surface latérale externe un secteur denté 28, coopérant avec uoevis globique 29, logée dans un carter 30 solidaire ou porté par ie caisson 2, et entraînée par un petit moteur hydraulique 31 reversible. Par l'alimentation de ce moteur hydraulique 31, on peut commander la rotation, dans le sens voulu, et d'un angle voulu, du cylindre 4, rotation transmise à la roue 6 par le compas 7, des butées 32 interne au caisson 2 venant limiter la rotation en positions extrèmes. Ce dispositif nécessite qu'une faible puissance de commande, pour vaincre les frottements de la roue 6 sur le sol et oppose par contre une grande résistance aux efforts venant du sol, du fait du nombre de dents du secteur denté 28 en prise avec la vis globique 29. D'une réalisation simple et économique, un train selon l'invention équipera avantageusement les hélicoptères, et, en particulier, ceux destinés à évoluer à partir de points d'envol de navires ou de plates-formes en mer. Le relevage du train d'atterrissage, décrit dans les exemples comme s'effectuant longitudinalement vers l'arrière, peut, de la même façon, s'effectuer vers l'avant, ou même latéralement. R E V E N D I C A T I O N S 1/ Train d'atterrissage relevable pour aérodyne, dont chaque atterrisseur comprend une jambe, dont le caisson est articulé, autour d'un axe de relevage fixe sur la structure de l'aérodyne, et une contre-fiche briseuse, constituée d'une bielle, articulée autour d'un axe fixe sur la structure, et d'un levier, articulé sur le caisson, la bielle et le levier étant, de plus, articulés l'un sur l'autre, et verrouillés en position alignée, dans le prolongement l'un de l'autre, sous l'effet de moyens élastiques de traction fixés d'un côté sur la bielle et de l'autre côté sur le levier, lorsque l'atterrisseur est amené en position "train sorti" par la rétraction d'un vérin de manoeuvre articulé sur la contre-fiche briseuse, caractérisé en ce qu'à partir de la position "train sorti", l'extension du vérin commande, tout d'abord le déverrouillage de la contre-fiche par désalignement de la bielle et du levier puis, simultanément, la fermeture de la contre-fiche et la rotation du caisson autour de l'axe de relevage, à l'encontre des moyens élastiques, jusqu'à une position intermédiaire dans laquelle l'articulation du levier sur le caisson est alignée avec l'axe de relevage et l'axe d'articulation de la bielle sur la structure, entre ces derniers, la rotation du caisson et l'ouverture de la contre-fiche au-delà de cette position, commandées par le vérin, s'effectuant avec l'assistance des moyens élastiques qui commandent le verrouillage de l'atterrisseur en position "train rentré", en assurant le verrouillage de la contrefiche par réalignement de la bielle et du levier avec l'assistance du vérin, tandis que la rétraction du vérin à partir de la position "train rentré" commande, symétriquement1 le déverrouillage de la contre-fiche par désalignement de la bielle et du levier, puis, simultanément, la fermeture de la contre-fiche et a rotation du caisson autour de l'axe de relevage, à l'encontre des moyens élastiques jusqu'à la position intermédiaire, la rotation du caisson et l'ouverture de la contre-fiche au-delà de cette position, commandées par le vérin, s'effectuant avec l'assistance des moyens élastiques, qui commandent le verrouillage de l'atterrisseur en position "train sorti" en assurant le verrouillage de la contre-fiche par réalignement de la bielle et du levier, avec l'assistance du vérin. 2/ Train d'atterrissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le levier de la contre-fiche est un levier coudé, articulé par son coude sur le caisson, par son premier bras sur la bielle de la contre-fiche, et par son second bras sur le vérin, ce dernier étant également articulé autour d'un point fixe de la structure, disposé du même côté que l'articulation du levier sur le caisson par rapport à un premier axe, défini par l'axe d'articulation de la bielle sur la structure et par l'axe de relevage, et tel que l'axe du vérin coupe un second axe, défini par l'axe de relevage et par l'articulation du levier sur le caisson, respectivement au-dessus et au-dessous de l'articulation du levier sur le caisson, selon que l'atterrisseur est en position "train sorti" et "train rentré". 3/ Train d'atterrissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin est articulé, d'une part, sur le caisson, et, d'autre part, sur la bielle de la contrefiche, en un point situé respectivement d'un côté ou de l'autre d'un premier axe défini par l'axe de relevage et par l'axe d'articulation de la bielle sur la structure selon que l'atterrîsseur est en position "train sorti" ou "train rentré". 4/ Train d'atterrissage selon l'une des revendications 7 à 3, caractérisé en ce que l'axe de relevage d'une part, et la contre-fiche, son axe d'articulation sur la structure et ses articulations sur le caisson et le vérin d'autre part, sont disposés respectivement d'un côté et de l'autre de l'axe longitudinal du caisson. 5/ Train d'atterrissage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens élastiques de traction sont constitués d'au moins un ressort attaché par une extrémité à la bielle et par l'autre extrémité au levier. 6/ Train d'atterrissage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bielle et le levier présentent chacun l'une de deux faces d'appui, venant en butée l'une contre l'autre lorsque la contre-fiche est ver rouillée en position alignée, ou légèrement au-dela de la position alignée, sous l'effet des moyens élastiques de traction, et avec l'assistance du vérin. 7/ Train d'atterrissage selon l'une des revendications 7 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens mécaniques susceptibles,en position "train rentré" de l'atterrisseur, d'exercer sur la bielle de la contre-fiche un effort développant un moment de rotation de cette bielle autour de son axe d'articulation sur la structure, dans le sens de la fermeture de la contre-fiche, pour assurer un déverrouillage mécanique de la contre-fiche, et donc de l'atterrisseur, en position "train rentré", en cas de panne hydraulique du vérin. 8/ Train d'atterrissage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend de plus, un élément lié à un organe porte-roue de l'atterrisseur et dont une partie, présentant une forme générale cylindrique, est montée tourillonnante dans le caisson, et se trouve munie, sur sa surface latérale externe, d'un secteur denté coopérant avec une vis globique entraînée par un moteur hydraulique et logée dans un carter porté par le caisson, de sorte que chaque atterrisseur soit orientable par la commande du moteur hydraulique. 9/ Train d'atterrissage selon la revendication 8 précédente, caractérisé en ce que cet élément est le cylindre d'un amortisseur à coulissement logé dans le caisson, et traversé par la tige d'amortisseur portant au moins une roue.