Brevet FR2510511A1 — publié le 19830204

TRAIN D'ATTERRISSAGE: La présente invention concerne les trains dlatterris- sage, et plus particuliôrement ceux qui comportent des moyens de verrouillage en position dite "rentrée" ou "sortie". On connait des trains d'atterrissage, notamment du type direct, constitués d'un aisson, articulés a' l'une de ses extrémités sur un point fixe de l'aéro- nef, et renfermant des moyens d'amortissement tels qu'un amortisseur dont l'extrémitJ est liée & l'ars bre de ou des roues ; un compas cone'citud de deux bielles assure la liaison entre la pince fixe, en l'occurrence le caisson, et la pièce mobile, en l'oc- currence la partie de l'amortisseur lide aux roues. Un train d'atterrissage de conception actuelle se doit également, après la phase de décollage de l'aeronef, de se relever et de s'effacer sous les ailes et/ou le fuselage et avant la phase d'atterrissage, de sortir de son logement. Le relevage ou la descente d'un tel train est effec- tué au moyen d'un verin commandé fluidiquement et qui est disposé par l'une de ses extremités sur un point fixe de l'aéronef, et par son autre extrémité sur le caisson. De plus, un tel train doit entre verrouillé par mesure de sécurité, en position train bas ou sorti. Cette opération est effectuée, soit par un dispositif de verrouillage à l'intérieur du vérin de relevage, soit par une contrefiche actionnée hydrauliquement ou mécaniquement. Cette contrefiche est alors disposée sur une attache avion et sur une attache caisson. Ces divers vérins nécessitent donc l'utilisation d'un ensemble hydraulique qui soit & la fois sr et fiable. Cependant, il y a toujours une possibilité, si minime soit-elle d'incident, du å des pannes, fuite des circuits hydrauliques et l'on imagine aisément les conséquences que cela peut entraîner, notamment lors de l'atterrissage de l'aéronef avec un des atterrisseurs rentré, bloqués en position train rentré ou ne se bloquant pas en position train sorti. La présente invention a pour but de pallier ces divers inconvénients en proposant pour cela un train d'atterrissage qui puisse en cas de panne sur des circuits hydrauliques, se déverrouiller de la position rentrée et, de plus, passer en position sortie sans l'assss- tance de moyens fluidiques. La présente invention a pour objet un train d'attes- rissage relevable entre une position dite "train rentré" et une position dite "train sorti" pour aéronef å structure rigide, caractérisé-par le fait qu'il comporte - un caisson supportant des moyens de roulement, ledit caisson étant apte à pivoter autour d'un premier axe de relevage lié à la structure de l'aéronef, - un vérin bi-stable de relevage disposé entre un premier point de ladite structure ét un premier point dudit caisson pour déplacer ledit caisson autour de l'axe de relevage, - un vérin mécanique de rotation mono stable disposé entre ledit caisson et ladite structure rigide, ledit vérin mécanique ayant sa position stable dans la position train sorti, et sa position instable dans la position train rentré. ledit vérin mécanique monostable passant de sa position stable à sa position instable lorsque ledit vérin bi-stable fait passer ledit caisson de sa position correspondante à la position train sorti A sa position correspondante à la position train ren tré. L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un exemple particulier de réalisation qui sera décrit ci-après en regard des figures annexées à titre illustratif mais non limitatif dans lesquelles - la figure 1 représente un train d'atterrissage selon l'invention, en position train bas, - la figure 2 représente le train en position train haut, s la figure 3 représente le train en position basse dans une configuration particulière permettant dtex- pliciter un avantage du train selon l'invention en conformité avec les figures 1 et 2. Les trois figures representent le m8me mode de réalisation, les mêmes références désignent les mimes éléments. En référence à ces figures 1 à 3, le train d'atterrissage représente plus précisément un atterrisseur avant monté dans un logement 1 de l'aéronef 2 Cette atterrisseur comprend un caisson 3 dans lequel coulisse un amortisseur 4 représenté schématiquement. Le caisson 3 est monté pivotant en rotation sur un arbre autour d'un axe 6 de relevage solidaire ae Un bossage 7 définissant un premier point d'attache disposé sur la partie inférieure 8 du caisson 3 re çoit la tige 9 d'un vérin 10 autour d'un axe de rotati 30 dont le cylindre 11 est solidaire en rotation autour d'un axe 31 d'une attache fixe 12 qui définit un premier point d'attache sur la structure 2 de l'aéronef.Ce vérin 10 fait office de vérin de relevage bi-stable ainsi que de vérin contrefiche dont les moyens de verrouillage interne à celui-ci n'ont pas été représentés ; ce verrouillage pouvant s'effectuer à titre d'exemple au moyen de griffes actionnées fluidiquement telsque ceux connus dans l'état de la technique, Dans ce mode de réalisation, un vérin bi-stable est constitué par un vérin qui peut Outre commandé pour passer de l'une à l'autre de deux positions dites généralement rentrée et sortie, mais, de plus, quand ce vérin est commandé dans ltune de ces deux positions il y reste maintenu et reste constamment dans cette position tant qu'un contrordre ne lui a pas été spéficiquement appliqué.Généralement, ces vérins sont constitués par des vérins hydrauliques comportant des moyens d'accrochage qui permettent de bloquer leur tige par rapport au cylindre et cela dans les deux positions. Le déblocage se faisant généralement par une commande de fluide sous pression. Le caisson 3 comprend également un second et troi sième point d'attache en forme de bossage 13 et 14; le bossage 14 étant disposé sur la partie supérieure 15 du caisson 3. Ces deux bossages 13 et 14 sont agencés dé préférence de façon diamétralement opposé l'un de l'autre par rapport à l'axe de relevage 6. Les bossages 13 et 14 reçoivent un vérin mécanique de rotation monostable. Par vérin mécanique de rotation monostable, on con çoit un organe mécanique qui permette d'entraner en rotation une pièce quelconque quand un ordre lui est spécifiquement donné, ce qui fait passer cette pièce d'une position a une autre, mais cette pièce revient à sa position origine quand l'ordre cesse d'être donné. Plus précisément, les bossages 13 et 14 du caisson 3 reçoivent respectivement la première extrémité 16 d'un ressort de traction 57 et la premiers ex trématé 18 d'un transmetteur mécanique de forces avantageusement constitué par un ridoir 190 Les secondes extrémités 20 et 21 respectivement du ressort 17 et du ridoir 19, sont accouplées A un meme arbre 22 monté tourillonnant autour d'un pièce second axe 26 et 28 et qui supporte également une en forme de manille 23. Cette dernière est montée pivotante sur une attache 24 de la structure de l'aéronef autour d'un troi iAme axe de rotation 25. Les extrémités 18 et 21 du ridoir 19 sont réalises en deux tiges filetées & pas inverse 26 et 27 se vissant plus ou moins dans le ridoir (permet de pouvoir faire varier à volonté la distance entre les axes 18 et 22). Ce train d'atterrissage fonctionne de la façon suivante, par exemple de la position train bas, figure 1, & la position train haut, figure 20 Le vérin de relevage 10 est commandé hydrauliquement, ce qui a pour effet de sortir la tige 9 du cylindre 71 et deentratner ainsi le caisson 3 én rotation autour de son axe de relevage 6. Le ridoir 19 lié au caisson 3 de l'atterrisseur et agissant comme une bielle rigide entratne également la manille 23 en rotation autour de l'axe 25. Dans cette action, les deux extrémités du ressort 16 et 20 tendent dans une première étape à s'éloi- gner,ce qui bande le ressort 17. Avantageusement, si le train peut rentrer suffisamment dans son logement, la direction du ressort 17 passe sur l'axe de rotation 6 quand le caisson 3 pivote. Après avoir dépassé ce point, le ressort peut se détendre d'une certaine quantité par rapport à sa tension maximale lors de la rotation du caisson. Ceci est possible bien entendu si le v- rin fluidique 10 fonctionne correctement. Dans ce cas, le train reste alors dans sa position rétractée. Avantageusement, il peut même Entre maintenu en sécurité dans cette position par un bottier d'accrochage å commande manuelle. Arrivé en position rentrée, le vérin de relevage 10 se bloque assurant ainsi le verrouillage de l'atterrisseur. Dans cette cinématique, le vérin mécanique, c'est & dire le ressort 17 et le ridoir 19 est passé de sa position stable & sa position instable, tandis que le vérin bi-stable 10 est passé de sa position tige 9 rentrée, à sa position tige sortie. Le fonctionnement de l'atterrisseur de la position train rentré à la position sortie s'effectue de fa çon inverse ; brièvement, la tige 9 du vérin 10 rentre dans le cylindre 71 entratnant le caisson 3 autour de l'axe 6 jusqu'a ce que la tige soit comp tement rentrée en déclenchant les moyens de verrouillage du vérin ; l'atterrisseur étant à ce moment-l & correctement en position. Dans ce fonctionnement qui vient dssêtre décrit, le vérin mécanique de rotation mono stable constitué par le ressort 17 et le ridoir 19 (ainsi que la manille 23) n1a été manoeuvré qu'à titre passif puisque les diverses alimentations du vérin ont correctement fonctionné. Cependant, du fait de sa configuration, le vérin mécanique contribue, avec le vérin fluidique, & effectuer le passage du train de sa position rentrée å sa position sortie. Par contre, ce vérin mécanique se met en oeuvre dans le cas où, pour une raison quelconque, par exemple panne hydraulique, le vérin 10 ne fonctionne plus. On conçoit que, lorsque le vérin fluidique ne fonc- tionne plus, il est nécessaire que le train sorte malgré tout pour assurer l'adroneS un atterrissage correct. Dans ce cas, si le vérin 10 ne fonctionne plu, le pilote agit généralement en premier sur le bottier d'accrochage, mentionné ci-dessus, pour libérer le train. Sous l'action du poids essentiellement du caisson 3 et des moyens de roulement, le caisson commence & BR Comme celui-ci est une pièce rigide, il transmet intégralement celle-ci à son autre extrémité 26. De ce fait, comme le point d'attache de ce ridoir 19 est diamétralement opposé au point d'attache du ressort 17 sur le caisson 3 par rapport & l'axe 6, les forces s'appliquent respectivement à l'extrémité 16 du ressort et à l'extrémité 26 du ridoir, créant par rapport à 1'axe 6 deux couples de même signe ajoutant leur -effet, ceci permet de faciliter encore plus la rotation du caisson 3 pour 1'amener dans sa position correspondant à la position train sorti. Bien entendu, les deux extrémités, avantageusement communes du ressort 7 et du ridoir 19, sont solidaires de la manille 23, car, du fait de la longueur invariable du ridoir 19, il est nécessaire de passer par une pièce de découplage mécanique entre le caisson 3 et la structure rigide de l'aéronef. Cependant, fonctionnellement, ce point d'attache 28 peut etre malgré tout considéré comme fixe par rapport à l'axe 6 pour l'explication du fonctionnement du passage du train de ces deux positions, malgré qu'il subisse un déplacement angulaire relativement important. L'action du vérin mécanique de rotation monostable peut donc s'exercer jusqu'à ce qui il arrive à sa position stable qui est définie par, dans le mode de réalisation illustré, la rentrée totale de la tige 9 dans le cylindre 11 du vérin 10. De ce fait, les moyens de verrouillage de la tige avec le cylindre peuvent agir comme si le vérin hydraulique avait correctement fonctionné. Dans ce cas, le pilote peut assurer en toute sécurité l'atterrissage de son aéronef. Bien entendu, si une telle panne de produisait en vol ou au décollage,- le seul inconvénient de ce système est que le train peut éventuellement ne pas rentrer, mais il resterait néanmoins en position sortie en restant verrouillé, ce qui permettrai & l'avion de pouvoir atterrir malgré tout sans dommages. Le mode de réalisation illustré et décrit pr- sente aussi des avantages de maintenance. En effet, pour assurer la maintenance de llatterrisseur quand le train se trouve en position sortie, ce qui signifie que le ressort de traction 17 est soumis a un effort important maximum, il pourrait entre dangereux de manipuler ce ressort sous une telle charge. Pour diminuer l'effort exercé par le ressort 17, il suffit à l'opérateur de manoeuvrer le ridoir 19 de façon å rapprocher les extrémités filetées l'une de l'autre ; cette manoeuvre fait pivoter la manille entraînant ainsi l'arbre 28 ou se fixe l'une des extrémités du ressort. La manoeuvre sur le ridoir 19 s'effectue Jusqutd ce que le ressort ait atteint sa longueur minimale, comme représenté sur la figure îo-Dans ce cas, le ressort de traction n'est pratiquement plus bandé, ce qui facilite le contrele ou le changement de ce ressort. La structure du vérin mécanique de rotation monostable décrit ci-dessus et comprenant essentiellement le ridoir 19 et le ressort 17 est avantageux car il ne comprend qu'un seul ressort pour exercer deux couples de même signe. De plus, ce ressort trava91- lant en traction, il ne présente pas de difficulté de réalisation et de mise en oeuvre. Cependant, dans certains cas, il pourrait entre avantageux de réaliser un vérin comportant deux ressorts à action opposée mais réalisant un couple de m8me signe. Pour cela, le vérin comporte deux ressorts, l'un de traction, et l'autre de compression. Deux extrémités respectives de ces deux ressorts sont accrochées à deux bossages sensiblement diamétralement opposés par rapport à l'axe de rotation du caisson 3, tandis que les deux autres extrémités sont directement accrochées à la structure rigide de l'aéronef. Cette réalisation présente comme avantage, par rapport à la précédente, ne pas nécessiter de manille de découplage mais, par contre, il nécessite une adaptation particulière du fait du travail en compression d'un des deux ressorts ; en effet, il est nécessaire de. prévoir des guides, ces guides n'ayant malgré tout pas toute la sécurité voulue car ils peuvent être le signe de cothoements. REVENDICATIONS 1/ Train d'atterrissnge relevable entre une position dite "train rentré" et une position dite "train sorti" pour aéronef à structure rigide, ca ractérisé par le fait qu'il comporte - un caisson (3) supportant d6- moyens de roulement, ledit caisson (3) étant apte à pivoter autour d'un premier axe de relevage (6) li & la structure (2) de l'aéronef, - un vérin bi-stable de relevage (10) disposé entre un premier point (12) de ladite structure et un premier point (7) dudit caisson pour déplacer ledit caisson autour de l'axe de relevage (6), - un vérin mécanique de rotation monos table disposé entre ledit caisson (3) et ladite structure rigide (2), ledit vérin mécanique ayant sa position stable dans la position train sorti, et sa position insta- ble dans la position train rentré, ledit vérin mécanique monostable passant de sa position stable a sa position instable lorsque ledit vérin bi-stable (10) fait passer ledit caisson de sa position correspondant à la position train sorti & BR 2/ Train d'atterrissage selon la revendication 1, caractérisé par le fait-que le vérin méca- nique de rotation monostable est constitué d'un ressort (17) et d'une bielle (19) respectivement solidaire par une de leur première extrémité respectivement à un second et troisième points (13,14) dudit caisson (3). 3/ Train d'atterrissage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la seconde extrémité respectivement de la bielle (19) et du ressort (17), est solidaire d'un même arbre (22) monté autour d'un second axe (28), ledit arbre (22) supportant, de plues, une manille (24), solidaire d'un troisième axe (25) lié à la structure (2) de l'aéronef. 4/ Train d'atterrissage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le ressort (17) est un ressort de traction. 5/ Train d'atterrissage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la bielle est constituée par un ridoir (19) dont les extrémités sont pourvues de filetages (26,27) à pas inversé. 6/ Train d'atterrissage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le second point d'attache (13) du ressort 17 de traction sur ledit caisson (3), et le troisième point d'attache (14) du ridoir (19) sur ledit caisson sont disposés de façon diamétralement opposé par rapport audit premier axe de relevage (6) dudit caisson. 7/ Train d'atterrissage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le vérin mecanique de rotation est- constitué par deux ressorts respectivement de traction et de compression, dont l'une de leurs extrmit8s est solidaire du caisson et dont l'autre de leurs extrémités est solidaire d'un même arbre.