Brevet FR2501153A1 — publié le 19820910

TRAIN D'ATTERRISSAGE DE FUSELAGE A ROUES EN TANDEM *1 La présente invention concerne les trains d'atter- rissage rétractables, et plus particulièrement ceux qui sont dits du type train de fuselage avec un en- semble de roues montées en tandem. Il est déjà connu des modes de réalisation de ces trains. Ceux-ci sont généralement installés sur des avions ou aéronefs qui sont destinés à réaliser de très petits parcours, et qui sont dénommés couramment sous le nom de "commuter". Parmi tous ces modes de réalisation connus, il n'en existe pas qui répondent à la fois aux critères de solidité, fiabilité, minimum d'encombrement, et sim- plicité de réalisation. La présente invention a essentiellement pour but de pallier cet inconvénient et de réaliser un train principal dit de fuselage monté en tandem, ayant une conception simple tout en présentant néanmoins une bonne fiabilité et une bonne solidité tout en gardant malgré tout la sécurité voulue. Plus précisément, la présente invention a pour objet un train, du type dit de fuselage à roues montées en tandem pour un aéronef ayant une structure rigide, comprenant au moins deux balanciers aptes à pivoter à une de leur extrémité autour respectivement de deux premier et second axes solidaires de la structure de l'aéronef, leur autre extrémité comportant des moyens de support de moyens de roulement, des premier et second moyens de liaison entre des premier et second points respectivement sur les dits deux balanciers à des troisième et quatrième points de pivotement solidaires de la structure dudit aéronef, caractérisé par le fait que chacun desdits premier et second moyens de liaison comprennent un levier et un amor- tisseur reliés entre eux à une de leur extrémité par un point de pivotement, les extrémités des deux le- viers étant solidaires en rotation respectivement des troisième et quatrième points, et les autres extré- mités des amortisseurs respectivement aux premier et second points, des moyens liant les deux leviers comprenant une bielle de longueur constante, et des moyens pour appliquer une force sur au moins un des deux dits leviers. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention appara tront au cours de la description suivante, donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lesquels: - les figures 1 et 2 représentent respectivement, dans une vue de face et de côté un mode de réalisa- tion d'un train principal disposé sur un aéronef, selon l'invention, - la figure 3, un schéma explicatif permettant de comprendre le fonctionnement et les avantages d'un train selon la figure 1, et, - la figure 4 représente une partie d'un autre mode de réalisation d'un train selon l'invention. Il est tout d'abord précisé que l'ensemble des trois figures, bien que la troisième soit sous forme sché- matique, représente un seul et même mode de réalisa- tion d'un train principal et, en conséquence, les mêmes références désigneront les mêmes éléments. Il est, de plus, à noter que dans la figure 1, le dessin représenté en trait continu montre le train dans sa position dite "sortie", tandis que le dessin en pointillé représente le train dans sa position dite "rétractée" ou "rentrée". Le mode de réalisation du train illustré sur les figures 1 et 2 est destiné à un aéronef représenté schématiquement sur les figures et comprenant une structure rigide 1 formant châssis sur lequel seront fixés les moyens d'attache du train principal 2. Ce train principal comprend deux balanciers 3,4, montés chacun à leur extrémité 5,6 autour respecti- vement de deux axes 7,8, solidaires de la structure de l'avion 1. L'autre extrémité 9,10 de ces deux balanciers 3,4 comporte un support 11, 12 d'un moyen de roulement comme par exemple une jante 13,14 sur laquelle est monté un pneu 15,16. Sur la figure 2, il appara t que les moyens de sup- port 11,12 permettent de maintenir les pneus 15,16 décalés des balanciers et dans un plan 17 éloigné du plan général 18 de chaque balancier. Le train comporte, en plus, des moyens de liaison 19,20 entre deux points de pivotement 21,22 soli- daires de la structure de l'avion 1, et deux autres points respectivement 23,24 solidaires des balanciers 3,4. Ces deux moyens de liaison 19,20 sont sensiblement identiques et comprennent chacun un levier 25,26 associé en pivotement à un amortisseur 27,28. Pour cela, chaque extrémité 29,30 des leviers 25,26 est montée pivotante respectivement à une extrémité 31,32, de préférence du cylindre 33,34 des amortis- seurs 27,28, les autres extrémités 35,36 des deux - 25O1153 leviers 25,26 étant montées pivotantes respective- ment sur les points 21,22 solidaires du châssis 1. Les autres extrémités des amortisseurs 19,20, en l'occurrence les tiges 38,39 de ceux-ci, sont re- liées, en pivotement, aux points solidaires respec- tivement des deux balanciers 3,4. Le train comprend, de plus, une bielle 41 de lon- gueur constante reliant les deux leviers 25,26 res- pectivement en des points de pivotement 42,43 de façon que les quatre points 21,22,43,42 forment avantageusement un parallélogramme. Il est à noter que les points de pivotement des leviers par rapport aux amortisseurs peuvent Otre les mêmes que ceux d'att.ache 42,43 de la bielle 41. -15 Les moyens de fixation des deux leviers respective- ment aux points 21,22 et de la biellette 41 aux points 42,43 étant libres en rotation, le paralli- logramme défini ci-dessus constitue donc un parallè- logramme déformable. Celui-ci, est déformé par exemple quand une force est appliquée sur l'un des trois éléments formant le parallélogramme, c'est-à-dire les deux leviers 25,26 et la bielle 41. Comme il sera décrit ci-dessous, le moyen pour appliquer directement ou indirectement une force à ces leviers 25,26 pour les faire pivoter respecti- vement autour des points 21,22 est constitué par un vérin 44 dont une extrémité 45 peut 4tre fixée en rotation mais avantageusement sur un point fixe du châssis de l'aéronef 1, par exemple sur l'axe situé au point 22, tandis que l'autre extrémité 46 du vérin 44 est fixée en un point 47 voisin du point de pivotement 42 défini précédemment, que ce soit 250 1153 sur le levier 25 ou la biellette 41. De cette façon, il appara t que le vérin 44 est situé sensiblement suivant une diagonale du parallè- logramme défini ci-dessus. Bien que cela ne soit pas nécessaire, les points 21, 22,42,43,47,7,8 sont dans le même plan 18, ce qui permet aux éléments constitutifs de ce train, qui pivotent, d'8tre montés sur des axes de rotation qui sont tous sensiblement parallèles, ce qui cons- titue incontestablement un avantage de construction. Le train illustré sur les figures 1 et 2 fonctionne de la façon suivante pour passer de sa position sor- tie à sa position rentrée et réciproquement. Il est. tout d'abord présumé que le train est dans sa position sortie comme illustré sur la figure 1. Pour rentrer le train à partir de cette position, le vérin 44 est commandé de façon à ce que sa tige coulisse dans son cylindre, et que la distance sépa- rant ces deux extrémités augmente. De ce fait, le levier 25 tourne dans un sens dex- trorsum autour de son point de pivotement 21 et entra ne aussi, par l'intermédiaire de la biellette 4i dans une mame rotation le levier 26. Ces rotations des deux leviers 25,26 exercent une force de traction sur les extrémités 31,32 des cy- lindres des deux amortisseurs 27,28 qui, à leur tour, entraînent le pivotement des deux balanciers 3,4, mais eux dans un sens senestrorsum contraire à celui des leviers 25,26. La rotation des deux leviers 25,26 est commandée par le vérin 44 jusqu'à ce que les deux roues du train soient remontées dans la structure de l'avion 1 et prennent une position comme celle qui est illustrée sur la figure 1 en pointillé. Il appara t, dans cette position rentrée, que les roues sont sen- siblement situées au-dessus d'un plan passant res- pectivement par les deux points d'attache 7,8 en pivotement. Bien entendu, il est évident que lorsque l'avion roule sur une piste, il est nécessaire que ce train ne se rétracte pas inopinément. Pour cela, le vérin 44 comporte des moyens de blocage commandables comme par exemple des griffes, schématiquement illustrées sur la figure en 48. En fait, ce vérin est apte à 6tre bloqué en deux positions déterminées, celle correspondant respec- tivement à la position du train sortie et celle à la position du train rentré. Sur la figure 3, les différents éléments entrant dans la composition de la structure du train sont schématisés par des portions de droite et ce schéma fait ressortir d'autres caractéristiques et avanta- ges du train selon l'invention. En effet, il est bien évident que lorsque l'aéronef roule sur une piste, il peut rencontrer des aspéri- tés ou des bosses qui doivent pouvoir 4tre dépassées sans que la structure de l'avion 1 subisse des dété- riorations et que les passagers soient soumis à des chocs intempestifs. De ce fait, quand l'avion roule sur la piste et ren- contre un obstacle, une partie du choc est absorbée par les pneumatiques 15,16 et une autre par les amortisseurs 19,20. En effet, de façon connue, lorsqu'un choc est appli- qué à la roue d'un des deux balanciers 3,4, celui-ci 2501 1S3 pivote autour de son axe par le fait que la tige 39,40 dos amortinsours 19,20 peut pAnctrer dans le tyJIs.tlr,j4. Les balanciers respectivement 3 et 4 peuvent donc pivoter autour de leur axe respectif 7 ou 8, sensiblement entre deux positions représentées sur la figure 3, par Pl, P2 pour le balancier 3, et P'1, P'2 pour le balancier 4. Ces positions correspondent aux deux positions limites des balanciers quand les amortisseurs sont, soit dans leur position détendue, ou soit dans leur position comprimée. Comme il a été dit précédemment, quand le train est dans sa position sortie, le vérin est bloqué et, de ce fait, les leviers 25,26 et la biellette 41 sont considérés comme une partie rigide de la structure de l'avion 1, et ne subissent, de ce fait, aucune déformation. Il est alors compréhensible qu'une partie des efforts non absorbés par les amortisseurs soit transmise aux leviers 25,26. Aussi, de façon avantageuse, ces leviers 25,26 sont reliés respec- tivement aux amortisseurs 19,20 de façon que leur direction générale 49, 50 forme, quand ils sont dans cette position rigide, train sorti, la bissectrice de l'angle OC, balayée par les amortisseurs 19,20, c'est-àdire entre leurs deux positions limites A1,A'1 - A2,A'2 (correspondant aux positions limites des balanciers 25.26). Ainsi, en moyenne, l'amortisseur est considéré sen- siblement dans le prolongement du levier avec lequel il est associé et l'effort est transmis dans l'axe de ce levier. Ce levier est ainsi soumis à un cou- ple de torsion relativement faible. Ce couple est -250 1153 en fait le plus faible qui puisse exister, car si l'angle que formait la direction générale 49,50 de ces leviers avec celle des amortisseurs était autre, il est incontestable que le couple serait alors beaucoup plus important. Il faudrait en consé- quence consolider alors de façon plus importante, notamment les axes 21,22, le vérin 44 et la biellet- te 41. Le mode de réalisation du train qui vient d'être décrit ci-dessus peut être, bien entendu, modifié tout en restant dans l'esprit de l'invention. Notamment, il est bien évident que les points d'at- tache, que ce soit sur la structure rigide de l'avion ou des différents éléments du train, seront détermi- nés et pourront 8tre modifiés afin d'optimiser la fiabilité la légèreté et l'encombrement de ce type de train dit à fuselage à roues montées en tandem, surtout en fonction de la configuration de l'avion à équiper. Le train qui a été décrit ci-dessus en regard des figures 1 à 3 fonctionne de façon satisfaisante. Cependant, dans certains cas, il est impératif, notamment pour des aéronefs qui transportent des passagers, que les trains soient les plus sécuri- sants possible. C'est ainsi qu'il est absolument nécessaire que les trains sortent, même quand par exemple le vérin de commande 44 n'est plus alimenté en fluide hydrau- lique, et lorsque le train est sorti, qu'il ne puisse pas rentrer quand l'avion roule sur le sol. Pour remédier à cet inconvénient, le train d'atter- rissage comporte des moyens de verrouillage comman- dables dans au moins la position train sorti et de préférence dans les deux, c'est-à-dire train rentré et train sorti. Un mode de réalisation de ces moyens est Illustré 51 aur la rieure 4. Il est tout d'abord précisé que dans les deux modes de réalisation selon les figures 1 à 3 et la figure 4, les éléments qui sont communs à ceux-ci portent les m9mes références. De même que, dans les représen- tations précédentes, celle qui est en trait plein donne une image du train dans sa position sortie et celle en trait pointillé, le train dans sa position rentrée. Ces moyens comprennent donc une contre-fiche briseuse 60 reliant au moins un point rigide de la structure 1 de l'aéronef à un levier du parallélogramme défor- mable comme défini précédemment. Avantageusement, ce point est celui sur lequel sont fixés en rotation les balanciers comme le balancier 3, c'està-dire le point 7. Dans ce cas, alors le levier auquel est réuni la contre-fiche 60 est celui qui coopère avec ce balancier. Ceci est essentiellement fait pour li- miter l'encombrement. Plus précisément, la contre-fiche briseuse 60 comprend au moins deux biellettes 61 et 62 montées pivotantes l'une sur l'autre autour d'un axe de rotation 63, et des moyens 64 pour appliquer un couple de forces sur ces deux biellettes afin d'obtenir de façon désirée la rotation de l'une par rapport à l'autre. Ces moyens 64 sont constitués par un vérin annexe 65 dont une extrémité, en l'occurrence la tige 66 est fixée rotative sur une patte excentrée 67 solidaire de la biellette 61, en un point 68 dilfférent du point de rotation 63. L'autre extrémité du vérin 65, en 1 'rccurrenncn 7e cyl ItlntTn 69 ontf rFlxf' rotative sur la biellette 62, par exemple aussi, mais non néces- sairement, sur une patte excentrée 70 solidaire de cette biellette 62. De plus, il est bien évident que la longueur de cette contre-fiche 60 est déterminée pour que le triangle formé par les trois points 7, 21 et 42 définissent Io le train dans sa position sortie de façon voulue et que, de plus, la direction 71 de l'amortisseur 27 soit toujours du même côté de la direction 49 du levier 25 quand l'amortisseur balaye l'angleO lors des amortissements des rotations du balancier 3. De cette façon, les efforts transmis par ltamortisseur au levier 25 tendent à touJours le positionner de façon qu'il tire sur la contre-fiche 60. Dans ce cas, le train reste parfaitement bloqué quand il est en position sortie et zie risque pas de subir une rentrée involontaire. Par contre, pour rentrer le train, le vérin 65 est commandé de façon à ce qu'il s'allonge et tende, de ce fait, à faire pivoter la biellette 61 par rapport à la biellette 62 pour diminuer la distance séparant les deux points 7 et 42. Sous l'action de ce couple de forces, et sous l'action de la force exercée en méme temps par le vArin 44, le levier 25 pivote au- tour du point 21 et comme explicité précédemment, l'autre levier 26 tourne en même temps autour du point 22. Une fois que les deux biellettes 61 et 62 ont été désalignées par le vérin 65, le vérin 44 continue à être commandé pour amener le train Jusqu'à sa position définitivement rentrée et prendre la position comme représentée partiellement en pointillé sur la figure 4. Dans cette position, l'extrémité 29 du levier 25, lorsqu'elle a passé la droite 72, défini par les deux points fixes 7 et 21, tire à nouveau sur les biellettes 61 et 62 pour tendre à les réaligner. Dans cette position, le train est bloqué et ne peut ressortir de lui-même, cette posi- tion étant m9me favorisée par l'action d'un ressort de traction 73 relié aux deux pattes 67,70. Do même, pour passer de la position train rentré à la position train sorti,dans un premier temps, sont commandés à la fois le vérin 65 et le vérin 44 pour respectivement désalignor les deux biellettes 61 et 62 et entra ner en rotation le levier 25,et dans un deuxième temps à continuer à commander mais unique- ment le vérin 44 pour amener le levier dans la position train sorti, ce passage étant en plus favo- risé, à partir de la droite 72, par la traction du ressort 73. Avec un train comme celui illustré sur la figure 4, même dans le cas d'une panne dans par exemple les circuits d'alimentation en huile sous pression, le pilote, au moyen d'un levier auxiliaire peut alors briser uniquement l'alignement des biellettes 61 et 62, ce qui entra ne de ce fait la rotation du levier vers sa position train sorti. Le poids des éléments constitutifs du train amène à sortir complètement le train, aidé en cela par le ressort 73 qui contribue à l'alignement des deux biellettes 61 et 62 et amène le levier 25 dans sa position comme illustré sur la figure 4 pour la position train sorti. 250 1 153 Bien entendu, l'autre levier 26 suit la m4me trajec- toire car il est lié par la bielle 41 au levier 25. De ce fait, on voit que ce train a toute la sécurité voulue et notamment celle de sortir m4me en l'absence de fluide de commande des vérins et surtout de se bloquer dans cette position et d'y rester définiti- vement. 3o 250 115 3 R E V E N D I C A T I O N S i/ Train du type dit de fuselage à roues mon- tées en tandem pour un aéronef ayant une structure rigide, comprenant au moins deux balanciers (3,4) aptes à pivoter à une de leur extrémité autour res- pectivement de deux premier (7) et second (8) axes solidaires de la structure (1) de l'aéronef, leur autre extrémité comportant des moyens de support (11,12) de moyens de roulement, des premier et se- cond moyens de liaison entre des premier (23) et second (24) points respectivement sur les dits deux balanciers (3,4) à des troisième (21) et quatrième (22) points de pivotement solidaires de la structure dudit aéronef, caractérisé par le fait que chacun desdits premier et second moyens de liaison (19,20)com- prennent un levier (25,26) et un amortisseur (27,28) reliés entre eux à une de leur extrémité par un point de pivotement (29,30), les extrémités (35,36) des deux leviers (25,26) étant solidaires en rotation respectivement des troisième et quatrième points (21, 22) et les autres extrémités (38,39) des amortisseurs respectivement aux premier et second points (23,24), des moyens liant les deux leviers comprenant une bielle (41) de longueur constante, et des moyens (44) pour appliquer une force sur au moins un des deux dits leviers. 2/ Train selon la revendication 1, caractéri- sé par le fait que les moyens pour appliquer une force sur au moins un des deux dits leviers (25,26) sont constitués par un vérin (44) dont une première extrémité (45) est liée en rotation à un point rigide de la structure (1) de l'aéronef, et des moyens pour appliquer la force de l'autre seconde extrémité (46) dudit vérin (44) à au moins un levier (25) ledit vérin pouvant prendre au moins deux positions déterminant deux longueurs limites, ces deux ion- gueurs limites correspondant respectivement à des positions train rentré et train sorti. 3/ Train selon la revendication 2, caracté- risé par le fait que l'autre seconde extrémit6 (46) dudit vérin (44) est montée sur un axe pivotant à proximité d'un point de pivotement (29) entre ledit levier et ledit amortisseur. 4/ Train selon la revendication 3, caracté- risé par le fait que l'autre seconde extrémité (46) dudit.vérin (44) est montée pivotante sur un dit levier (25). / Train selon la revendication 3, caracté- risé par le fait que l'autre seconde extrémité (46) dudit vérin (44) est montée pivotante sur la bielle (4i). 6/ Train selon l'une des revendications 2 à , caractérisé par le fait que la première extrémi- té (46) dudit vérin (44) est fixée sur un desdits troisième et quatrième points (22) solidaires de la structure rigide (1) de l'avion. 7/ Train selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que,lorsque ledit vérin (44) est commandée de façon que sa longueur déter- mine le train en position sortie, la direction des- dits leviers (25,26) est définie de façon qu'elle forme sensiblement la bissectrice (49,50) de l'angle balayé(A1,A2 - A'1,A'2)par ledit amortisseur (27,28), avec lequel ledit levier (25,26) est associé en rotation,quand cet amortisseur est entrafné en rota- tion par le pivotement du balancier (3,4),auquel il est associé,lors de l'amortissement des chocs. 8/ Train selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé par le fait que ladite bielle (41) est liée respectivement aux deux dits leviers (25,26) par deux points de pivotement (29,30) de façon à former avec les troisième et quatrième points (21,22) un parallélogramme déformable. 9/ Train selon l'une des revendications 2 à 8 caractérisé par le fait que ledit vérin comporte au moins des moyens de blocage (48)commandables dans une position. / Train selon la revendication 9, caractéri- sé par le fait que lesdits moyens de blocage sont du type à griffes. 11/ Train selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de verrouillage dans au moins une des deux positions train rentré et train sorti. 12/ Train selon la revendication 11, carac- térisé par le fait que lesdits moyens de verrouil- lage comportent une contre-fiche briseuse (60) de longueur fixe, reliant un cinquième point fixe (7) à la structure dudit aéronef à un sixième point (42) d'un des deux dits leviers (25). 13/ Train selon la revendication 12, carac- térisé par le fait que ladite contre-fiche briseuse est constituée par au moins deux biellettes (61,62) montées rotatives l'une sur l'autre (63), chacune des deux dites biellettes (61,62) coopérant en ro- tation respectivement avec les cinquième et sixième points (7,42). 14/ Train selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé par le fait que ladit cinquième point est confondu avec un des deux dits premier et second points (7), le sixième point étant situé sur le levier (2.5) qui est opérant avec l'amortisseur (27) relié au balancier (3) pivotant autour du point sur lequel est situé ledit sixième point. / Train selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen (69) pour exercer un premier couple de forces sur les deux dites biellettes (61,62) pour les com- mander en rotation l'une par rapport A l'autre. 16/ Train selon la revendication 15, caracté- risé par le fait que cesdits moyens comportent au moins un vérin (69) et des moyens de liaison des deux extrémités dudit vérin avec les deux dites biellettes en des points non confondus avec celui (63) correspondant au pivotement des deux dites biellettes l'une par rapport à l'autre. 17/ Train selon la revendication 16, caracté- risé par le fait que ledit vérin a des moyens pour déterminer la longueur de sa course. 18/ Train selon l'une des revendications 15 à 17, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un ressort (73) de traction exerçant un deuxième couple de forces sur les deux dites biel- lettes (61,62) pour tendre à les faire pivoter constamment dans une même rotation.