Brevet FR2547271A1 — publié le 19841214

ATTERRISSEUR DU TYPE A BALANCIER La présente invention concerne les atterrisseurs et plus particulièrement ceux dits du type avant que l'on trouve notamment sur des aéronefs comme par exemple des avions de combat ou de chasse. Dans ce type d'aéronefs, il est essentiel que le train avant, lorsqu'il 5 est en position dite "rentrée", occupe un minimum d'encombrement, notamment en longueur Mais aussi plus pour des raisons de profil de la structure de l'aéronef que la roue soit dans un plan sensiblement perpendiculaire à un plan vertical passant par l'axe de l'aéronef (quand celui-ci est en position de vol horizontal) Il existe de nombreux atter10 risseurs qui permettent d'une part de réduire leur encombrement en effectuant un tassement de l'ensemble des éléments le constituant, par exemple en comprimant l'amortisseur Il existe aussi des atterrisseurs qui, lorsque ceux-ci passent de la position dite "sortie", quand l'aéronef doit rouler sur une piste soit pour le décollage ou soit pour 15 l'atterrissage, a une position dite "rentrée", permettent de faire pivoter la roue de quatre vingt dix degrés De cette façon, lorsque cet atterrisseur pivote autour d'un axe perpendiculaire ou plan vertical défini ci-dessus, la roue se trouve initialement dans cette position parallèle à ce plan, se retrouve alors dans une position perpendiculaire quand 20 le train est complètement rentré dans la structure de l'aéronef. Cependant, dans tous les dispositifs connus, lorsque on procède au tassement de l'atterrisseur pour réduire notamment son encombrement en longueur, cela entraîne généralement un décalage latéral de la roue par rapport à l'axe de l'atterrisseur et contraint de ce fait à 25 prévoir un logement d'une dimension plus large. La Demanderesse a mis au point un nouvel atterrisseur du type atterrisseur avant pour aéronef qui permet d'atteindre des objectifs de minimum d'encombrement, allies à une structure de réalisation simple qui de plus permettent d'obvier les inconvénients des dispositifs de 30 l'atterrisseur avant connus. -2 Plus présicément, la présente invention a pour objet un atterrisseur du type avant pour aéronef, caractérisé par le fait qu'il comprend un amortisseur constitué essentiellement d'un cylindre et d'une tige montée coulissante dans ledit cylindre, un manchon entourant au moins partiellement ledit amortisseur, des paliers pour guider en translation ledit cylindre par rapport audit manchon, ledit manchon comportant une patte dépassant sur une certaine longueur ledit amortisseur dans sa position la plus basse, au moins un moyen de roulement, comportant au moins une roue, 10 un balancier dont une extrémité est montée pivotante autour d'un premier axe à l'extrémité de ladite patte émergente, l'autre extrémité comportant un deuxième axe autour duquel est montée rotative ladite roue, un étrier à deux bras, monté pivotant autour d'un troisième axe 15 sensiblement à son embase, l'un des deux bras étant situé dans un plan latéral à ladite roue, l'autre bras étant situé sensiblement dans le plan de la roue, une tige de liaison montée rotative à ses deux extrémités respectivement sur ledit balancier et sur ledit bras latéral, et une biellette montée rotative à ses deux extrémités reliant respectivement le deuxième bras à l'extrémité basse dudit cylindre de l'amortisseur. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard du dessin 25 annexé à titre illustratif, mais nullement limitatif dans lesquels la figure 1 et 2 représentent respectivement un même mode de réalisation d'un atterrisseur avant pour aéronef, dans une position dite "sortie" et dans une position dite "rentrée". Etant donne que ces deux schémas représentent le même atterrisseur, 30 mais dans deux positions différerntes, il est bien évident que les mêrnes références désignent les mêmes moyens et que donc dans la présente description, il pourra être nécessaire de se reporter à l'une ou l'autre des deux figures. En revenant plus particulièrement à la figure 1 celle-ci représente un atterrisseur du type avant pour aéronef L'aéronef est schématiquement représenté en 1 auquel est associé un atterrisseur 2 Cet atterrisseur comprend essentiellement un caisson 3 dont une extrémité est montée pivotante autour d'un axe 4 situé à un point flike 5 de la 5 structure I de l'aéronef Ce caisson comporte une cavité 6 dans iaquelle est disposé, en partant de sa paroi externe 7, un manchon 8 constitué avantageusement d'une pièce cylindrique creuse de révolution, montée en coopération avec le caisson par des moyens de paliers 9, permettant à ce manchon de pouvoir pivoter par rapport au caisson 10 2. Dans un but de simplification, les paliers 9 ont été représentés par deux bagues annulaires 10 et Il situées respectivement entre la paroi interne 7 du caisson 3 et la paroi externe 12 du manchon Ce manchon comporte une patte dite émergente 13 sur une longueur sensiblement 15 égale ou au plus égale au diamètre d'une roue qui normalement est associé à un tel type d'atterrisseur. A l'intérieur de ce manchon 8, est située la majeure partie d'un amortisseur 14 constitué essentiellement dans sa partie basse par un cylindre 15 duquel émerge une tige 16 apte à coulisser à l'intérieur du 20 cylindre 15 par des moyens de pistons 17 qoi comme connus de l'homme de l'art comportent différents moyens, notamment de laminage, clapets anti-retour etc De même, l'intérieur de cet amortisseur comporte une chambre de ressort fluidique du type chambre à air, celle-ci n'a pas été représentée, ainsi que les éléments précédents 25 dans un souci de simplification du dessin, d'autant plus que ils sont bien connus, dans le domaine technique et en eux mêmes. Sur la patte 13 et plus particulièrement à son extrémité 18, est situé un premier axe de rotation 19 autour duquel est monté en rotation un balancier 20 dont une extrémité 21 comporte un deuxième axe 30 de rotation 22 sur lequel est montée rotative une roue 23 constituée par une jante 24 et un pneumatique 25 Il est à remarquer, selon une caractéristique de cet atterrisseur que la distance séparant les deux axes de rotation, respectivement l'axe 19 et l'axe 22 est légèrement supérieure au rayon de la roue 23 mais en fait et 35 avantageusement, cette distance devra être la plus courte possible, juste suffisante pour permettre néanmois à la roue 23 de pouvoir tourner sans venir toucher l'extrémité 18 de la patte 13. Un tel atterrisseur possède un axe général sensiblement de symétrie 26 sur lequel sont centrés par exemple le caisson 6, le manchon 5 8, l'amortisseur 14, comme par exemple son cylindre 15 et sa tige 16, et cet axe 26 passe sensiblement par le plan médian de la roue 25 Dans ces conditions, la partie basse la plus extrême 27 du cylindre c'est-à-dire en fait le point du cylindre le plus bas qui est confondu avec l'axe 26, se trouve donc dans un même plan que le plan médian 10 de la roue 23 Il se pose donc le problème de la liaison de la partie basse du cylindre avec le balancier qui est exécutée par rapport au plan médian Selon une caractéristique avantageuse, les moyens de liaison sont constitués par un étrier 30 en forme de U dont la base 31 est montée pivotante autour d'un troisième axe 32 et dont les 15 deux bras respectifs 33 et 34 se trouvent dans des plans différents. En l'occurrence le bras 33 se trouve disposé latéralement par rapport à l'axe 26 général de l'amortisseur et sensiblement dans un plan latéral passant sur le côté de la roue 23 L'extrémité 35 du bras 33 éloignée de sa base 31 comporte un axe de rotation 36 autour duquel est montée 20 une extrémité d'une tige de liaison 37, dont l'autre extrémité 38 est montée pivotante autour d'un autre axe de rotation 39 de façon à former avec le bras 33, les parties de la patte 13 et du balancier, un parallélogramme déformable. Par contre, l'autre bras 34 se trouve situé dans un plan médian c'est-à 25 -dire un plan passant par le plan de symétrie de la roue 23 et contenant l'axe 26 défini ci-dessus Ainsi l'extrémité 40 du deuxième bras 34 se trouve contenue dans ce plan Cette extrémité 40 est donc facilernent reliée à l'extrémité basse 27 du cylindre 15 Cette extrérnité 40 du bras 34 est reliée par une biellette 41 montée rotative respec30 tivement à ses deux extrémités autour de deux axes 42 et 43 appartenant au bras 34 et au cylindre 15. La disposition décalée des deux bras 33 et 34 de l'étrier 30 se perçoit parfaitement en regard de la figure 2. Comn-e il sera explicité ci-après, lorsque la roue 23 aura à subir des chocs, elle va entraîner en déplacement, en translation, le cylindre 15 par rapport à la tige 16 Pour cela le cylindre 15 est monté en coopération à l'intérieur du manchon 8 au moyen de paliers de translation 50 qui sont été représentés par deux bagues 51 et 52, disposées 5 respectivement vers les extrémités les plus opposées du cylindre 15, étant entendu que dans ce déplacement du cylindre, celui-ci doit toujours rester en coopération de frottement avec ces paliers 50. Dans une configuration avantageuse, la partie émergente de la tige 16 de l'amortisseur 14 comporte, à son extrémité 53, des moyens 10 de coopération par galets, avantageusement deux, symétriquement disposés par rapport à l'axe 26, en l'occurrence les galets 54 et 55 qui coopèrent respectivement avec deux rainures de guidage-rail 56 et 57 qui apparaissent sur la figure 1 Ces rainures 56 et 57 sont de forme hélicoïdale sur au moins 90 et sur une hauteur "h" cette 15 hauteur "h"' étant la hauteur de laquelle doit être tassé l'amortisseur quand celui-ci passe de la position dite "sortie" comme représenté sur la figure 1, à la position dite "rentrée" comme représenté sur la figure 2. Cette extrémité 53 de la tige 16 est reliée au fond 58 du caisson 20 par un ensemble de deux cames, respectivement 59 et 60 montées rotative respectivement en 61 l'une sur l'autre, les deux autres extrémités des deux cames coopérant en rotation autour de deux axes 62 sur l'extrémité 53 de la tige 16 et 63 sur un axe situé au fond 58 du caisson L'axe 63 traverse la paroi du caisson pour aller coopérer 25 solidairement avec une bielle 64 dont l'extrémité 65 est montée pivotante autour d'un axe 66 qui est généralement solidaire de la structure de l'aéronef 1. Il est à préciser de plus que l'axe 62 est relié à la partie 53 de la tige par une rotule permettant à la tête 53 de l'extrémité de la tige, 30 de pouvoir pivoter par rapport à la came 60 L'avantage de cette caractéristique est expliqué ci-après, lors des descriptions des opérations qui s'effectuent lorsque le train passe d'une position par exemple "rentrée" à la position dite "sortie" et respectivement. Enfin il est bien précisé que les éléments, en l'occurrence le cylindre , la tige 6, et le manchon 8 sont montés les uns dans les autres de façon qu'ils puissent coulisser les uns par rapport aux autres, mais qu'en aucune façon, ils ne puissent pivoter les uns par rapport aux autres, ceci étant très simplement obtenu par exemple par des parties 5 en saillies coopérant avec des encoches de guidages longitudinaux, comme cela est connu. L'amortisseur ainsi décrit, fonctionne de la façon suivante tout d'abord, on suppose que le train est en position "sortie" c'est-à-dire dans une position comme représenté sur la figure I et que l'aéronef 10 roule sur un sol, par exemple d'une piste d'atterrissage, soit lors de son atterrissage, ou de son décollage. Lorsque l'aéronef roule et qu'il rencontre des obstacles, la roue 23 est soumise à des chocs qui entraînent un déplacement de la roue et du balancier par rotation autour de l'axe 19 o Comme le balancier 15 est lié à l'extrémité 27 du cylindre de l'amortisseur 14, notamment -par la tige d e liaison 37, la pièce en étrier 30 et la biellette 41 les chocs sont ainsi amortis. Il est représenté en pointillés, sur cette figure I la position extrême de la roue qui aurait été soumise à un choc de grand amplitude Dans 20 cette condition, étant donné que la distance séparant les deux axes 19 et 22 est très peu différente, juste légèrement supérieure au rayon de la roue, celle-ci se déplace presque dans un plan vertical c'est-à-dire que le trajet de l'axe 22 représenté en pointillés en 100 sur la figure I suit une trajectoire qui est très peu éloignée de l'axe 26. 25 D'une façon générale, l'ensemble du bras 33 et de la tige de liaison 37 étant disposés latéralement à la roue 23, ces deux éléments ne gênent en aucune façon le débattement de celle-ci autour de l'axe 19, d'autant plus que le bras 34 étant lié au bras 33 lorsque le bras 33 monte, il en est de même de l'autre bras 34, ce bras 34 étant 30 situé dans le plan de la roue, la distance de son extrémité 40 au sommet de cette roue reste toujours constante ou sensiblement constante. Les opérations qui viennent d'être décrites ci-dessus sont celles qui s'effectuent lorsque l'atterrisseur est en position train "sorti" et que l'aéronef roule sur une piste soit pour son décollage, soit pour son atterrissage ou même pour aller se ranger à un endroit de stationnement. Par contre dans le cas o cet atterrisseur plus particulièrement 5 du type atterrisseur avant, doit passer de l'une des positions train "sorti" ou train "rentré" à l'autre, il se produit d'autres opérations qui sont en l'occurrence: En liminaire, il est précisé que les opérations pour passer de l'une des deux positions à l'autre, sont strictement identiques mais en 10 sens inverse, c'est pourquoi il ne sera décrit, ci-après, que les opérations lors du passage de la position train "sorti" comme représenté sur la figure I à la position train "rentré" comme représenté sur la figure 2. En conséquence, il est supposé que l'atterrisseur avant se trouve 15 dans la position comme illustrée sur la figure 1 Lorsque l'aéronef a décollé, l'amortisseur se trouve presque complètement détendu et arrive à sa course maximum vers le bas délimité par exemple par des butées non représentées, mais qui ne présentent aucune difficulté de réalisation. Pour rentrer l'atterrisseur, on commande; par exemple, au moyen de vérins liant un point fixe de la structure I de I'aéronef au caisson, la rotation du caisson autour de l'axe 4 qui est fixe au point 5 de la structure de l'aéronef Dans ce cas, du fait de la bielle 64 qui est liée en rotation au point 66 qui est lui-même lié à la structure 25 de l'aéronef 1, les deux cames 59 et 60 se désalignent en tournant autour de leurs axes 61 puisque par relativité, la bielle 64 semble subir une rotation d'extrorsum autour de son point 65 ce qui entraîne, dans la même rotation, la came 59 qui se désaligne aussi de la came 62 qui elle subit une rotation senestrorsum pour que les deux cames 30 59 et 60 forment un angle, comme représenté sur la figure 2 qui diminue au fur et à mesure que le caisson pivote autour de l'axe 5. Dans ces conditions, du fait de ce désalignement des deux cames 59 et 60 mais que le point 63 reste fixe au fond du caisson, le point 62 a tendance à se rapprocher de ce point 63 En conséquence il s'exerce une traction sur la tige 16 de l'amortisseur, sur Je cylindre. En remontant le cylindre tire par l'intermédiaire de la bielle 41 5 sur l'étier 30 et par la tige de liaison 37, sur le balancier 21 qui subit une rotation senestrorsum, ce qui fait que la roue à tendance à remonter vers le caisson pour prendre une position, telle qu'elle est représentée en pointillés sur la figure 1, très près du fond du caisson et suivant une trajectoire 100 qui est presque rectiligne 10 et confondue avec l'axe 26 De ce fait lorsque la roue 23 remonte vers le caisson, elle ne se déplace pas latéralement ou très peu pour augmenter l'encombrement latéral d'un tel atterrisseur De ce fait l'atterrisseur a bien été tassé sans que cela nuise à l'encombrement latéral, ce qui était le but recherché pour un tel atterrisseur. Cependant, comme il a été précisé précédemment pour certaines applications, notamment dans le cas des avions de chasse ou de cornmbat, il est -souvent avantageux que la roue puisse pivoter de par exemple 90 pour venir se mettre à plat dans la structure de l'aéronef, c'est-à-dire suivant un plan qui est horizontal quand l'avion 20 normal vole normalement en vol dit horizontal. Dans ces conditions, en tirant sur l'extrémité 53 de la tige, celle-ci, comme elle est liée par une rotule à l'extrémité 62 de la came 60 et que les galets 54 et 55 liés à cette tête, suivent respectivement les deux rainures hélicoïdales 56 et 57, la tige 16 de l'amortisseur 25 subit donc elle aussi une rotation de 90 Comme cette lige 16 est liée en translation uniquement au cylindre 15 qui lui-même et lié en translation au manchon 15, notamment par le système d'embiellage. ce manchon 8 subit alors aussi une rotation de 90 , comme il appra t nettement sur la figure 2, on voit ici les avantages d'un tel dispositif 30 qui est que la roue a bien été plaquée contre le caisson en prenant un minimum d'encombrement longitudinal et que de plus en se reportant à ce qui a été dit en regard de la figure 1, cette roue ne se décale pas latéralement par rapport à l'axe 26, comme cela existe normalement dans le type d'atterrisseur qui comporte sur une patte 35 latérale avec un manchon, un balancier qui est lié directement une extrémité du cylindre de l'amortisseur. REVENDICATIONS 1) Atterriseur du type avant pour aéronef, caractérisé par le fait qu'il comprend: un amortisseur ( 14) constitué essentiellement d'un cylindre ( 15) et d'une tige ( 16) montée coulissante dans ledit cylindre, un manchon ( 8) entourant au moins partiellement ledit amortisseur, 5 des paliers ( 61, 52) pour guider en translation ledit cylindre ( 15) par rapport audit manchon ( 8), ledit manchon comportant une patte ( 13) dépassant sur une certaine longueur ledit amortisseur dans sa position la plus basse, au moins un moyen de roulement comportant au moins une roue ( 23), un balancier ( 20) dont une extrémité est montée pivotante 10 autour d'un premier axe ( 19) à l'extrémité de ladite patte émergente ( 13), l'autre extrémité ( 21) comportant un deuxième axe ( 22) autour duquel est montée rotative ladite roue ( 23), un étrier ( 30) à deux bras ( 33, 34) monté pivotant autour d'un troisième axe ( 32) sensiblement à son embase, l'un des deux bras ( 33) étant situé dans un plan latéral 15 à ladite roue, l'autre bras ( 34) étant situé sensiblement dans le plan de la roue ( 23), une tige de liaison ( 37) roontée rotative à ses deux extrémités respectivement sur ledit balancier ( 20) et sur ledit bras latéral ( 33) et une biellette ( 41) montée rotative à ses deux extrémités reliant respectivement un deuxième bras ( 34) à l'extrémité basse 20 ( 27) dudit cylindre ( 15) de l'amortisseur. 2) Atterrisseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bras latéral ( 33), la partie ( 20) du balancier, la biellette ( 41) et la patte ( 13) forment un parallélogramme déformable. 3) Atterrisseur selon l'une des revendications I et 2, caractérisé par 25 le fait que la longueur du balancier prise entre le premier axe ( 19) et le deuxième axe ( 22) est légèrement supérieure au rayon de ladite roue ( 23).