Brevet FR2493265A1 — publié le 19820507

TRAIN D'ATTERRISSAGE POUR AERONEF La présente invention concerne les trains d'atter- rissage orientables pour aéronef et plus particu- lièrement les trains d'atterrissage avant comportant un caisson, au moins une roue liée directement ou indirectement au caisson par un balancier pouvant tre soumis à l'action d'un amortisseur. Généralement mi atterrisseur avant, d'un aéronef, comporte une jambe montée dans un caisson, un ba- lancier lié à une extrémité de la jambe par un axe de rotation et supportant des moyens de roulement comme une ou deux roues, un amortisseur du type à cylindre et à tige fixÉed'un côté au fond de la jambe ou du caisson par un joint à la cardan et de l'autre c8té au balancier. 1.5 En effet, on sait que d'une part quand l'aéronef est au sol il peut se déplacer en roulant sur la piste. Dans ce sas l'amortisseur doit assurer sa fonction quand il passe par exemple sur des accidents de planérté de la piste. De plus il est, bien entendu, nécessaire que l'avion puisse aussi se diriger pour aller d'un point à un autre. Pour cela, à la jambe, est lié un moyen permettant de la faire tourner à fin de donner aux roues la bonne orientation voulue. En tenant compte de tous ces paramètres, on constate que le joint là la cardan permet une rotation, d'une part dans un plan autour d'un point de l'amortisseur quand il s'enfonce mais aussi une rotation de ce plan quand les roues subissent différentes orienta- tions pour diriger l'aéronef. Ces conditions sont connues aussi-elles ne seront pas décrites plus en détail. On voit donc aussi l'utilité du joint à la cardan qui permet cette rotation de l'amortisseur autour d'un point et dans un angle solide ayant quelques degrés de valeur. Les cardans qui ont été utilisés dans les trains ont donné toutes satisfactions sur le plan de la fiabilité, cependant ils pzésentent au noins tun inconvenénients En effet commLe ils sont places dans le fond de la jambe, à une extrémité de l'amortis- seu-r,ils sont d'un accès cres difficile ce qui en- trane des frais de maintenance relativement élevés. Aussi la présente invention à pour but de pallier ces inconvénients en proposant la réalisation d'tun atterrisseur avant à balancier soumis & l'action d: un amortisseur, d'une conception et d'une construc- tion simples permettant une maintenance très aisée. Plus précisément, la presence invention a pour objet un train d'atterrissage comportant, un caisson creux, une jambe comportant un logement ouvert, ladite jambe étant montée dans ledit caisson creux, un ba- lancier monté rotatif à une de ses extrémités, sur une extrémité de ladite jambe, l:autre extrémité dudit balancier supportant des moyens de roulement, un amortisseur comportant au moins deux éléments, en l'occurence un cylindre et une tige coulissant dans ledit cylindre, une extrémité d'un des deux élé- ments étant liée en rotation audit balancier et l'autre élément étant lié dans ledit logement de ladite jambe audit caisson par des moyens de rotation autour d'un point, caractérisé par le fait que les- dits moyens sont constitués par les deux extrémités dudit élément lié à l'intérieur de ladite jambe et audit caisson conformées en portions de surfaces sphériques convexes coopérant respectivement avec deux surfaces concaves sphériques complémentaires solidaires respectivement de l'intérieur dudit cais- son et de l'intérieur de ladite jambe, les dites surfaces sphériques concaves et convexes ayant sen- siblement le même centre de rotation. Selon une autre caractéristique de la présente in- vention ledit centre de courbure est situé sensible- ment sur l'axe dudit logement creux de la jambe. Selon une autre caractéristique de la présente inven- tion ledit centre de courbure est situé le plus près possible du fond dudit logement creux de façon que la convexité des surfaces sphériques situées au fond dudit logement soient plus grandes que celles des deux autres surfaces sphériques situées vers l'ou- verture dudit logement. D'autres caractéristiques et avantages de la présen- te invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard du dessin annexé à titre illustratif mais nullement limitatif dans lequel la figure unique représente sous forme schématique une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un train d' atterrissage avant selon l'invention. Le train d'atterrissage représenté schématiquement en coupe sur la figure unique comprend une jambe 1 disposée dans un caisson 2. Cette jambe de forme cylindrique de révolution comporte un logement en creux 3 ayant une ouverture 4 au moins dans le bas quand le train est monté sur un avion esquissé en sur la figure. Cette jambe est aussi liée au caisson 2 de façon qu'elle puisse tourner sensiblement autour d'un axe 6 qui est aussi celui du logement 3 qui est de préférence de forme cylindrique de révolution. Le caisson 2 est solidarisé à la structure 5 de l'avion et est lié à la jambe 1 par une crémaillère 7 de fa- çon connue en soit et permettant, en prenant par exemple une référence par rapport au caisson, de faire tourner la jambe par rapport à la structure de l'avion et notamment par rapport au caisson grâce aux roulements 38. De plus l'extrémité 8 de la jambe 1 comporte un coude 9.en forme de patte latérale supportant sur un axe 10 de rotation excentré de l'axe 6, une extré- mité 11 d'un balancier 12 dont l'autre extrémité 13 supporte des moyens de roulement comme une ou deux roues 14. Un amortisseur 15 comportant de façon simplifiée un cylindre 16 en. position haute et une tige 17 coulissante dans le cylindre 16 par l'inter- médiaire d'un piston 18 en position basse. Dans ce mode de réalisation l'extrémité 19 de la tige 17 est montée rotative en 24 sur le balancier 12 rela- tivement prêt de l'extrémité Il liée en rotation à la jambe 1 par la patte 9. Par contre l'extrémité haute 2-1 du cylindre 16 péné- trant dans le logement 3 de la jambe débouche de ce dernier pour coopérer par un moyen de roulement avec une partie 20 centrale du caisson creux 2, cette partie 20 étant elle aussi fixe par rapport à la structure 5 de l'avion. Plus précisément cette extrémité 21 est conformée en une calotte ayant une surface 22 sphérique con- vexe de convexité CI assez importante de façon que le centre de courbure 23 soit le plus haut possible dans la jambe 1 (c'est-à-dire que le rayon a une valeur très faible), Cette surface coopère par glissement avec une surface sphérique 25 convexe complémentaire de la surface 22 réalisée sur la par- tie centrale 20 du caisson 2. L'extrémité 21 du cylindre 16 comporte deux rainures 26 et 27 longitudinales sensiblement parallèles à l'axe 6 pour coopérer avec deux ergots 28 et 29 so- lidaires de la partie 20 de façon que les deux sur- faces puissent glisser l'une sur l'autre tel que le cylindre 16 puisse décrire un angle solide de sommet 23 mais que par contre le cylindre 16 ne puisse tourner sur lui-même. Pour cela les deux ergots 28 et 29 plongent radia- lement respectivement dans les rainures de façon qu'ils soient sensiblement dirigés vers le centre 23 défini ci-dessus. 1.5 L'autre extrémité 42 du cylindre, celle comportant l'ouverture 30 par o pénètre la tige 17, est aussi conformée en une surface sphérique 31 convexe qui coopère par glissement sur une surface sphérique concave 32 complémentaire de la surface 31. Cette surface concave 32 est réalisée sur la face d'une bague 33 de forme annulaire entourant relativement au large la tige 17 de l'amortisseur 15 et est vis- sée par exemple dans le logement creux 3 de la jambe 1 dont la paroie 34 à proximité de l'ouverture 4 est taraudée. Il est bien précisé que les deux surfaces sphériques 31 et 32 ont une convexité C2 assez faible et un centre de courbure qui est confondu avec le centre 23 défini précédemment. Le train qui vient d'être décrit ci-dessus fonction- ne de la façon suivante: Tout d'abord on suppose que l'avion roule en ligne droite sur une piste qui comporte des aspérités. Du fait de leur existence, l'amortisseur joue son r8le et en conséquence la tige 17 s'enfonce dans le cylindre 16. Dans ce cas le point d'attache 24 dé- crit donc un arc de cercle 40 centré sur l'axe 10, et donc, l'extrémité 19 se déplace latéralement d' une certaine quantité. Cette translation est possible du fait de l'existence de la calotte sphérique 22.à faible rayon de courbure, ce qui revient en fait, à compenser cette translation relative de l'extrémité de la tige par une rotation de l'amortisseur autour du centre 23 qui est très éloigné de ce point 24, par un glissement des deux surfaces sphériques 22 et 25 l'une sur l'autre. Ceci est aussi possible par le fait que les deux autres surfaces sphériques 31 et 32 de grand rayon sont centrées sur le même point de rotation 23. Donc quand l'avion roule en ligne droite on constate que la rotation de l'amortisseur se fait dans un plan autour du point 23. Cependant comme il est bien connu, pour diriger un avion au sol, on oriente la roue du train avant. Comme décrit précédemment 1' orientation de la roue 14 s'obtient en commandant par exemple la crémaillère 7. Comme la tige 17 est liée au balancier 12 autour d'un axe 24 n'autori- sant qu'un degré de liberté, la tige 17 tourne aussi dans le cylindre 16. Il est aussi nécessaire que le-cylindre ne tourne pas sur lui-même, car l'amortisseur comporte un moyen pour ramener la roue dans une direction déter- minée quand le train doit être rentré dans son loge- ment après que l'avion est décollé. Ce moyen n'a pas été représenté dans un but de simplification de la figure et aussi du fait qu'il est connu en lui- même. Cependant il est rappelé qu'il est constitué très schématiquement d'une gorge en V dans le corps intérieur du cylindre coopérant avec un doigt sur la tige, qui suit le contour de cette gorge quand l'amortisseur se détend au moment du décollage de l'avion, ce qui ramène alors la roue dans une position déterminée. On comprend alors que dans ce cas, le cylindre ne doit pas pivoter sur lui- même autour de son axe de symétrie 6 car la position de la roue ne serait sûrement jamais déterminée. Alors comme dit précédemment, quand l'avion se dirige au sol il est nécessaire premièrement que l'amortis- seur puisse pivoter comme décrit ci-dessus autour du centre 23 et deuxièmement que le cylindre ne puisse pas tourner autour de son axe défini sensiblement par l'axe 6. Ce dernier point est possible par 1' existence des deux ergots 28 et 29 pénétrant dans les rainures 26 et 27 en direction sensiblement du centre 23, puisque c'est dans cette position que les mouvements relatifs entre les ergots et la calotte sphérique sont les moins importants; étant dit que ces ergots empochent la rotation sur lui-m4me du cylindre. Le train qui vient d'8tre décrit ci-dessus permet tous les avantages de l'accrochage à la cardan, mais en plus il permet une maintenance aisée. En effet pour démonter l'amortisseur de l'intérieur de la jambe, il suffit de -dévisser la bague 33 et tout l'amortisseur se sort facilement puisque les rainures 26 et 27 sont ouverts vers le haut respectivement en 36 et 37. Pour le remontage il en est de même. L'amortisseur est introduit-dans la jambe jusqu'à ce que les er- gots 28 et 29 pénètrent dans les rainures 26 et 27 et que la surface 22 vienne en contact avec la sur- complémentaire 25. Dans cette position la bague 33 est introduite autour de la tige 17 et vissée dans la jambe 1. Ensuite l'extrémité 19 est montée sur son axe 24 pour ttre solidaire du balancier 12. REVENDICATIONS 1/ Train d'atterrissage comportant, un caisson creux (2), une jambe (1) comportant un logement (3) ouvert, ladite jambe étant montée dans ledit caisson creux, un balancier (12) montée rotatif à une de ses extrémités (71), sur une extrémité (8) de ladite jambe (1), l'autre extrémité dudit balancier (12) supportant au moins deux éléments en l'occurence un cylindre (16) et une tige (17) coulissant dans ledit cylindre (16), une des extrémités d'un des deux éléments étant liée en rotation audit balancier, et l'autre élément-étant lié dans ledit logement de ladite jambe audit caisson par des moyens de rotation autour d'un point, caractérisé par le fait que les- dits moyens sont constitués par les deux extrémités dudit élément (16) lié à l'intérieur de ladite jam- be (1) et audit caisson (2) conformée en portions des surfaces sphériques convexes (22 et 31) coopé- rant respectivement avec deux surfaces concaves (25, 32) sphériques complémentaires solidaires res- pectivement de l'intérieur dudit caisson et de I' intérieur de ladite.jambe, lesdites surfaces sphé- riques concaves et convexes ayant sensiblement le même centre déerotation (23). 2/ Train selon la revendication 1 caractérisé par le fait que ledit centre de courbure (23) est située sensiblement sur l'axe dudit logement (6) creux de la jambe. 3/ Train selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que ledit centre de courbure est situé le plus près possible du fond dudit loge- ment (3) creux de façon que la convexité (CI) des surfaces (22,25) sphériques situées au fond dudit logement, soit plus grande que celle des deux autres surfaces sphériques (31,32) situées vers l'ouverture (4) dudit logement (3). 4/ Train selon l'une des revendications précé- dentes caractérisé par le fait que ladite surface sphérique convexe (22) coopérant avec la surface sphérique complémentaire concave (25) est réalisée sur une calotte (21) solidaire dudit élément inté- rieur (16). 5/ Train selon l'une des revendications précé- dentes caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (28,29) pour supprimer un degré de liberté dudit élément intérieur (16) ce degré étant celui de la rotation autour sensiblement de l'axe (6) du- dit logement (3). 6/ Train selon les revendications 4 et 5 carac- térisé par le fait que lesdits moyens pour supprimer un degré de liberté comportent au moins un ergot (28,29) solidaire dudit caisson (2) coopérant avec une rainure (26,27) réalisée dans ladite calotte (21), ladite rainure (26,27) étant sensiblement longitudinale, et ledit ergot (28,29) s'étendant axialement dans ladite rainure (26,27). 7/ Train selon la revendication 6 caractérisé par le fait que ledit ergot (28,29) s'étend axiale- ment dans ladite rainure (28,29) sensiblement en direction dudit centre de courbure (23). 8/ Train selon l'une des revendications pré- cédentes caractérisé par le fait que ladite surface sphérique concave (32) solidaire de ladite jambe est réalisée sur une bague (33). 9/ Train selon la revendication 8 caractérisé 1 1 par le fait que ladite bague (33) comporte des moyens pour la fixer de façon démontable dansledit logement de la jambe. 10/ Train selon la revendication 9 caractérisé par le fait que ladite bague (33) est vissable.