Brevet FR2478020A1 — publié le 19810918

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le freinage d'aéronefs à large voie roulant sur le sol. On sait que le train d'atterrissage des aéronefs comporte deux groupes symétriques de roues freinées, dont l'un est disposé à droite et l'autre à gauche de l'axe longi- tudinal dudit aéronef. Les freins de ces deux groupes de roues sont actionnés par deux pédales différentes disposées côte à côte dans le poste de pilotage: la pédale de droite actionne les freins du groupe de roues droit, tandis que la pédale de gauche actionne les freins du groupe de roues gauche. Grace à cette disposition, le pilote de l'aéronef peut, en exerçant des actions différentes sur lesdites pédales, freiner l'un des groupes de roues plus fortement que l'autre, de sorte que l'aéronef pivote autour du pre- mier de ces groupes et que, par de telles actions alter- nées de freinage plus accentué d'un côté que de l'autre, le pilote peut diriger sur la piste l'avion roulant sur le sol. L'aéronef avance donc en lacets grâce à son freinage dissymétrique. Cependant, de tels effets de lacets dus à un freinage dissymétrique peuvent devenir trop importants et présenter une amplitude trop grande, en comparaison de la décélération globale à obtenir par freinage, notam- ment lorsque la voie de l'aéronef, c'est-à-dire la distance séparant les deux groupes de roues droit et gauche, est grande et que l'inertie en lacet est faible. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient et de permettre l'atténuation des effets de lacets dus au freinage dissymétrique d'un aéronef à large voie. A cette fin, selon l'invention, le procédé pour le freinage d'un aéronef roulant sur le sol et pourvu d'une part, d'un train d'atterrissage comportant deux atterrisseurs écartés, disposés de part et d'autre de l'axe longitudinal dudit aéronef et pourvus chacun d'au moins une roue et de moyens de freinage et, d'autre part, de deux organes actionnables par le pi- lote et respectivement associés à l'actionnement des moyens de freinage desdits atterrisseurs, est remar- quable en ce que l'on établit des liaisons croisées entre chacun desdits organes d'actionnement et les moyens de freinage de l'atterrisseur associé à l'autre desdits organes, de sorte que, lorsqu'on actionne l'un desdits organes, celui-ci entraîne, en plus d'une action de freinage directe sur l'atterrisseur auquel il est associé, une action de freinage croisée, de moindre importance,sur l'atterrisseur associé à l'autre organe. Ainsi, lorsqu'on actionne l'un desdits organes (pédales), on freine non seulement le côté correspondant, mais encore dans une moindre mesure, le côté opposé. Par suite, on réduit les tendances aux lacets. Dans certains cas, notamment en roulage en parking, il est avantageux de pouvoir supprimer ces liaisons croisées de freinage, pour augmenter la manoeuvrabilité en virage de l'aéronef. De préférence, les amplitudes absolues et/ou relatives des actions de freinage directes et croisées sont rendues dépendantes de la vitesse de roulage. Dans un mode de réalisation d'un dispositif selon l'in- vention, dans lequel les freins sont actionnés par un fluide sous pression sous le contrôle d'électrovannes commandées par les signaux électriques provenant de deux transmetteurs associés respectivement aux organes d'actionnement, la sortie de chaque transmetteur est reliée, d'une part, à l'électrovanne de l'atterrisseur associé et, d'autre part, à l'électrovanne de l'atter- risseur associé à l'autre transmetteur, le gain d'ampli- fication du signal du transmetteur étant plus grand dans la première liaison que dans la seconde. Dans une variante de réalisation, dans chaque conduite d'alimentation en fluide des moyens de freinage d'un atterrisseur, est interposé un détendeur de pression commandé par un piston et,de préférence les deux pistons sont commandés par les extrémités d'un levier mobile, en prise dans sa partie centrale avec des éléments d'appli- cation d'efforts représentatifs des efforts appliqués par le pilote sur lesdits organes d'actionnement. Ce dispositif peut comporter des transmetteurs associés à des vérins en prise avec ledit levier. Dans ce cas, il est avantageux que les vérins et les pistons des détendeurs soient parallèles entre eux et disposés symétriquement par rapport à un axe orthogonal audit levier. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 illustre schématiquement un dispositif de freinage selon l'invention. La figure 2 illustre schématiquement une variante de réalisation d'un dispositif de freinage selon l'invention. Le dispositif de freinage illustré schématiquement sur la figure 1 est destiné à freiner les groupes de roues freinés droit et gauche d'un aéronef, lorsqu'il roule sur le sol. A des fins de simplicité du dessin, le groupe de roues droit est représenté par une seule roue 1, équipée d'un frein 2. De méme, le groupe de roues gauche est représenté par une seule roue 3, équipée d'un frein 4. Les freins 2 et 4 sont alimentés en fluide sous pression, à partir d'une source 5 reliée auxdits freins par des conduites 6 et 7. Par ailleurs, les freins 2 et 4 sont reliés à une bâche hydraulique 8. Dans chacune des conduites 6 et 7 d'alimentation des freins en fluide sous pression est prévue une électro- vanne de commande 9 ou 10. Dans le poste de pilotage de l'aéronef sont prévues, de façon connue, une pédale droite Il et une pédale gauche 12. Ces pédales sont reliées chacune à un transmetteur électrique 13 ou 14, transformant.l'effort du pilote sur la pédale, c'est-à-dire l'enfoncement de celle-ci en une grandeur électrique dont la valeur est une fonction dudit effort. Les sorties 15 et 16 des transmetteurs 13 et 14 sont reliées chacune à deux amplificateurs 17 et 18, d'une part, 19 et 20 d'autre part. Les amplificateurs 17 et 18 sont montés en parallèle en aval de la sortie 15 du transmetteur 13, tandis qu'un interrupteur 21 est prévu entre l'amplificateur 18 et le point commun à celui-ci, à l'amplificateur 17 et à la sortie 15. La sortie de l'amplificateur 17 est reliée à l'entrée de commande de l'électrovanne 9 et celle de l'amplifi- cateur 18 à l'entrée de commande de l'électrovanne 10. Le gain de l'amplificateur 17 est égal à K1 et celui de l'amplificateur 18 à K2, avec Ki > K2* De même, les amplificateurs 19 et 20 sont en parallèle en aval de la sortie 16 du transmetteur 14, tandis qu'un interrupteur 22 est prévu entre l'amplificateur 20 et le point commun à celui-ci, à l'amplificateur 19 et à la sortie 16. La sortie de l'amplificateur 19 est reliée à l'entrée de commande de l'électrovanne 10 et celle de l'amplificateur 20 à l'entrée de commande de l'électro- vanne 9. Le gain de l'amplificateur 19 est égal à K1 et celui de l'amplificateur 20 à K2. Ainsi, lorsque le pilote actionne la pédale droite 11 en exerçant un effort FD, et si l'interrupteur 21 est fermé, il en résulte un couple de freinage K1 FD sur la roue 1 et un couple de freinge K 2FD sur la roue 3. De même, si le pilote actionne la pédale gauche 12 en exerçant un effort F6 et si l'interrupteur 22 est fer- mé, il en résulte un couple de freinage 1 F G sur la roue 3 et un couple de freinage K2FG sur la roue 1. En actionnant simultanément les deux pédales, le couple résultant sur la roue 1 est donc K1 FD + K FG et sur la roue 3 K1 FG + K2 FD' Les gains K1 des amplificateurs 17 et 19 et K2 des amplificateurs 18 et 20 peuvent être constants. Ce- pendant, ils peuvent être choisis variables pour tenir compte de la vitesse de l'aéronef. A cet effet, les amplificateurs 17 à 20 comportent des entrées de commande 23 à 26, reliées,par exemple,à la sortie d'une généra- trice tachynétrique (non représentée) calée sur l'axe d'une roue non freinée de l'aéronef (par exemple une roue de l'atterrisseur avant). De plus, à faible vitesse de l'aéronef, par exemple pour les manoeuvres de parking, il est intéressant que les amplificateurs 18 et 20 soient hors-circuit pour augmenter la manoeuvrabilité en lacet de l'aéronef. Cette mise hors-circuit peut être réalisée de la manière décrite ci-desus au moyen d'une génératrice tachymé- trique liée à une roue non freinée. Elle peut également être réalisée par la manoeuvre des interrupteurs 21 et 22, actionnés en commun par une commande manuelle 27, à la portée du pilote. Bien entendu, la commande 27 permet également de fermer les interrupteurs 21 et 22. Dans la variante de réalisation préférée de la figure 2, on retrouve les roues 1 et 3, leurs freins 2et 4, le circuit hydraulique 5, 6, 7, 8, les pédales 11 et 12, les transmetteurs 13 et 14 et leurs sorties 15 et 16. Dans le dispositif de la figure 2, les sorties 15 et 16 des transmetteurs 13 et 14 commandent des vérins 28 et 29, par exemple électriques, dont les cylindres sont fixes. Les extrémités 30 et 31 des tiges 32 et 33 des cylindres 28 et 29 viennent en butée (ou sont articulées) sur un palonnier 34 symétriquement par rapport au centre de celui-ci.Les tiges 32 et 33 des vérins 28 et 29 sont parallèles l'une à l'autre, pour avoir des axes de poussée parallèles; de plus, elles sont relativement proches l'une de l'autre et agissent sur la partie centrale du palonnier 34. A l'extérieur des extrémités 30 et 31, le palonnier 34 est en appui par ses extrémités (ou articulé) sur des pistons-35 et 36. Les points d'appui 37 et 38 du palon- nier 34 sur les pistons 35 et 36 sont symétriques par rapport au centre du palonnier 34 et lesdits pistons sont parallèles l'un à l'autre et aux tiges 32 et 33. Les pistons 35 et 36 font partie de détendeurs hydrau- liques 39 et 40, pourvus de corps 41 et 42, à l'intérieur desquels sont prévus des cylindres 43 et 44 dans lesquels peuvent coulisser à frottement doux lesdits pistons 35 et 36. Les cylindres 43 et 44 s'élargissent à leur extrémité opposée au palonnier 34 en des chambres 45 et 46, dans lesquelles sont logés des épaulements 47 et 48,solidaires des extrémités correspondantes des pis- tons 35 et 36. Des ressorts 49 et 50, logés dans les chambres 45 et 46 pressent les pistons 35 et 36 en direction du palonnier 34. Chaque piston 35 et 36 comporte une partie intermé- diaire rétrécie 51 ou 52, faisant office de tiroir entre les entrées de fluides 53 et 54 respectivement reliées à la source 5 par les conduits 6 et 7, les sorties de fluide 55 et 56 en direction de la bâche 8 et les sorties de fluide 57 et 58 en direction des freins 2 et 4 respectivement. De plus, des communications 59 et 60 sont prévues entre les sorties 57 et 58 et les chambres 45 et 46 res- pectives. Lorsqu'aucune action n'est exercée sur les pistons et 36, ceuxci sont pressés vers le haut de la figure 2 sous l'action des ressorts 49 et 50, de sorte -8- que les épaulements 47 et 48 sont en appui sur la paroi supérieure des chambres 45 et 46 dans laquelle débouche le cylindre 43 ou 44 respectif. Dans cette positionles partie inférieuresdes pistons 35 et 36 obtu- rent les entrées 53 et 54, tandis que la partie rétrécie 51 ou 52 met en communication les sorties 57 et 58, respectivement avec les sorties 55 et 56. Si l'on enfonce un piston 35 (ou 36), il arrive un moment o la partie supérieure dudit piston obture la sortie 55 (ou 56), alors que la partie rétrécie 51 (ou 52) met en communication l'entrée de fluide 53 (ou 54) avec la sortie 57 (ou 58). Le frein correspondant 2 (ou 4) est donc actionné et la roue 1 (ou 3) freinée. Cependant, grâce à la communication 59 (ou 60), la chambre 45 (ou 46) s'emplit de fluide sous pression qui exerce sur le piston 35 (ou 36) une poussée vers le haut provoquant une réaction qui s'opposé à l'effort de commande du palonnier 34 au point d'appui 37 (ou 38). Ainsi la pression détendue à la sortie 57 (ou 58) est sensiblement proportionnelle à l"effort transmis par le palonnier 34 au point d'appui 37 (ou 38). Lorsque le pilote agit sur la pédale 11 (ou 12), son effort FD (ou FG) est transformé en une grandeur électrique par le transmetteur 13 (ou 14) et la sortie 15 (ou 16) alimente le vérin 28 (ou 29), de façon que l'effort transmis par la tige 32 (ou 33) soit une fonction dudit effort FD (ou FG). Le palonnier 34 est donc pressé par l'extrémité 30 (ou 31).Il en résulte que les pistons 35 et 36 sont simultanément enfoncés.Cependant, à cause du rapport des distances entre l'extrémité 30 (ou 31) et les points d'appui 37 et 38, le piston 35 (ou 36) reçoit un effort plus grand que le piston 36 (ou 35). Chaque pédale 11 ou 12 actionne donc plus fortement les freins auxquels elle est direc- tement associée que les freins associés directement à l'autre pédale. Bien entendu, lors du freinage de l'aéronef, le pilote peut actionner simultanément les pédales 11 et 12 et les couples de freinage résultent d'une combinaison des actions décrites précédemment. Si la distance entre les extrémités 30 et 31 est a et celle entre les points d'appui 37 et 38 b on a vérifié qu'au niveau de la sensation du pilote et de la réaction de l'aéronef, tout se passait comme si la voie V de celui-ci avait été multipliée par le rapport de réduc- tion b a R E V E N D I C A T I O N S 1.- Procédé pour le freinage d'un aéronef roulant sur le sol et pourvu, d'une part, d'un train d'atterrissage comportant deux atterrisseurs écartés, disposés de part et d'autre de l'axe longitudinal dudit aéronef et pourvus chacun d'au moins une roue et de moyens de freinage et, d'autre partde deux organes actionnables par le pilote et respectivement associés à l'actionne- ment des moyens de freinage desdits atterrisseurs, caractérisé en ce que l'on établit des liaisons croisées entre chacun desdits organes d'actionnement et les moyens de freinage de l'atterrisseur associé à l'autre desdits organes, de sorte que, lorsqu'on actionne l'un desdits organes, celui-ci entraîne en plus d'une action de freinage directe sur l'atterrisseur auquel il est associé, une action de freinage croisée de moindre importance sur l'atterrisseur associé à l'autre organe. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les liaisons croisées sont supprimées en cas de roulage à faible vitesse. 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les amplitudes absolues et/ou relatives des actions de freinage directes et croisées dépendent de la vitesse de roulage. 4.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé spéci- fié sous la revendication 1, destiné au freinage d'un aéronef roulant sur le sol et pourvu, d'une part, d'un train d'atterrissage comportant deux atterrisseurs écartés, disposés de part et d'autre de l'axe longi- tudinal dudit aéronef et pourvus chacun d'au moins une roue et de moyens de freinage et, d'autre part,de 2478020- deux organes actionnables par le pilote et respective- ment associés à l'actionnement des moyens de freinage desdits atterrisseurs, caractérisé en ce qu'il comporte des liaisons croisées entre chacun desdits organes d'actionnement et les moyens de freinage de l'atterris- seur associé à l'autre desdits organes, de sorte que lorsqu'on actionne l'un desdits organes, celui-ci entraîne, en plus d'une action de freinage directe sur l'atterrisseurauquel il est associé, une action de freinage croisée, de moindre importance sur l'atterris- seur associé à l'autre organe. 5.- Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les freins sont actionnés par un fluide sous pression sous le contrôle d'électrovannes commandées par les signaux électriques provenant de deux transmetteurs associés respectivement aux organes d'actionnement, caractérisé en ce que la sortie de chaque transmetteur est reliée, d'une part, à l'électrovanne de l'atter- risseur associé et, d'autre part, à l'électrovanne de l'atterrisseur associé à l'autre transmetteur, le gain d'amplification du signal du transmetteur étant plus grand dans la première liaison que dans la seconde. 6.- Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les freins sont actionnés par un fluide sous pression, caractérisé en ce que, dans chaque conduite d'alimen- tation en fluide des moyens de freinage d'un atterris- seur est interposé un détendeur commandé par un piston et en ce que les deux pistons sont com- mandés par les extrémités d'un levier mobile, en prise dans sa partie centrale avec des éléments d'application d'efforts représentatifs des efforts appliqués par le pilote sur lesdits organes d'actionnement. 7.- Dispositif selon la revendication 6, dans lequel sont prévus deux transmetteurs associés respectivement aux organes d'actionnement, caractérisé en ce que lesdits transmetteurs commandent des vérins, en prise avec la partie centrale dudit levier mobile. 8.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits vérins et lesdits pistons des dé- tendeurssont parallèles entre eux et disposés symétri- quement par rapport au centre dudit levier. 9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux vérins sont disposés d'un côté du levier, tandis que les deux distributeurs sont dis- posés de l'autre côté de celui-ci. 10.- Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que chaque détendeur est du type à contre-réaction de pression.