Brevet FR2749559A1 — publié le 19971212

La présente invention concerne un perfectionnement au dispositif pour amener les roues d'un avion à la vitesse-sol avant l'atterrissage, faisant l'objet de la demande N"9607463 dont la priorité est revendiquée, à savoir un système de refroidissement des disques de freins des boogies à l'atterrissage par le même procédé. A l'heure actuelle, les manoeuvres d'atterrissage entrainent une surchauffe importante des freins et l'on sait que les avions ne peuvent redécoller dans l'heure qui suit, si les freins ne sont pas à une certaine température de sécurité pour la rentrée des trains. Le dispositif selon l'invention permet de réduire considérablement le temps de refroidissement des disques de freins, ainsi les intervalles de temps entre les atterrissages et les décollages seront plus courts, avec une sécurité plus grande en raison de l'échauffement moindre. Ce dispositif s'intitule L.S.A.P. (Landing Safety Aircooled Process) marque déposée. Le processus de refroidissement des freins à l'atterrissage est la résultante de l'application d'air comprimé issu de bonbonnes de réserve d'air comprimé, alimentées par la vanne de soutirage du compresseur haute pression du réacteur. Ces bonbonnes de réserve d'air comprimé seront placées dans la soute à bagages près des boggies, dans des coins perdus afin de ne pas pénaliser le volume de la soute. Une bonbonne de 200 litres sera nécessaire par réacteur et par boggie. Ces bonbonnes seront vides au départ de l'avion afin de sécuriser la croisière, et chargées à 30kg de pression d'air comprimé, 10 minutes avant la descente de l'avion au moment où les réacteurs sont encore à 75% de leur puissance. Cette manoeuvre commandée par le pilote en mettant l'interrupteur LSAP sur "On", donnera l'ordre de soutirer de l'air comprimé du compresseur Haute Pression du réacteur et de l'amener vers la bonbonne de réserve. Le prélèvement d'air comprimé sera pris sur la vanne de soutirage du 14ème ou du 15ème étage du compresseur Haute Pression selon les modèles de réacteurs. Cet air comprimé refroidi au préalable par le radiateur alimenté par le vent du fan des réacteurs, sera acheminé par un tuyau de laiton de 2,5 cm de diamètre, vers les bonbonnes de réserve d'air comprimé. Un clapet anti-retour sera placé à l'entrée de chaque bonbonne. Lorsque la bonbonne sera chargée au maximum, le système de vanne de décharge du compresseur Haute Pression reprendra sa fonction initiale. Une électrovanne d'ouverture sera montée de l'autre côté de la bonbonne d'air comprimé et commandée automatiquement dès que les trains se verrouilleront pour l'atterrissage, ainsi l'air comprimé pourra alimenter l'araignée débitrice. Lorsque la pression des bonbonnes de réserve sera inférieure à celle débitée par le compresseur Haute Pression du réacteur, celui-ci prendra la relève pour maintenir le débit et la pression vers l'araignée débitrice. Dans un premier temps les électrovannes d'ouverture d'air comprimé seront commandées automatiquement par la sonde d'altitude réglée à 800 pieds attenant à la mise en rotation des roues, et dirigeront l'air comprimé sur les alvéoles de la jante elles seront ensuite coupées à 20 pieds/sol. Dans un deuxième temps, les électrovannes d'ouverture serviront au refroidissement des disques de freins. Dès que ceux-ci seront en application après une certaine température de chauffe, I'ouverture des électrovannes de l'araignée débitrice, dirigera l'air comprimé vers les buses de refroidissement placées entre les jantes et le haut des disques de freins. La commande se fera automatiquement par une sonde de température réglée à 50" Cette sonde détectrice de chaleur pourra être doublée par boggie par mesure de sécurité, une sur le frein avant-gauche du boggie, et l'autre sur le frein arrière-droit. Dès que la procédure est enclenchée, le refroidissement des freins est maintenu tout le long du trajet, du début du freinage jusqu'à l'arrêt complet de l'avion à l'aérogare, I'air comprimé produisant une ventilation supplémentaire pendant que les disques tournent. Si nécessaire, le système de refroidissement sera maintenu au parking par le réacteur auxiliaire (A.P.U) produisant de l'air prélevé sur le compresseur Haute Pression, et refroidi au préalable. Ceci évitera de déployer l'ancien système de B.O.A. de refroidissement ou le refroidissement brutal des freins par des jets d'eau émis par les pompiers. Ce système de refroidissement par air comprimé sera d'autant plus appréciable en cas de manoeuvre d'accélération-arrêt (Take off aborted), les disques de freins étant alors rougis par la chaleur optimum. Le commandant de bord mettra en oeuvre toute la procédure par simple pression sur "On" de l'interrupteur L.S.A.P. avant la descente, et la stoppera en mettant le L.S.A.P. sur "Off" avant de quitter l'avion au parking. Le tableau de bord comprendra donc des manomètres de pression d'air comprimé des bonbonnes de réserve et trois témoins verts d'ouverture d'électrovannes: pour les bonbonnes de réserve, pour la mise en rotation des roues, et pour le refroidissement des disques de freins; ainsi qu'un compteur de vitesse de roues avant l'atterrissage placé à côté du témoin vert pour la mise en rotation des roues. Ce dispositif permet donc à la fois dans un premier temps la mise en rotation des roues de l'avion avant l'atterrissage, et dans un deuxième temps le refroidissement des disques de freins après l'atterrissage, en réduisant les risques d'éclatement des pneumatiques et les risques liés à la surchauffe rapide des disques de freins. Les dessins annexés illustrent l'invention - la fig. 1 représente le détail d'une poutre de boggie munie du dispositif selon l'invention. - La fig. 2 représente une vue latérale du boggie et du dispositif. - La fig. 3A représente un détail de la roue munie du dispositif. - La fig. 4 représente le soutirage de l'air comprimé sur le compresseur Haute Pression du réacteur. En référence aux dessins, on distingue sur la poutre de boggie (1), les tuyaux de laiton (7), attachés le long du fût de train (3) par des fixations (24). Ceux-ci amènent l'air comprimé jusqu'à la jante (9), et sont terminés par des buses de soufflerie (12). Sur les tuyaux (7), sont fixées les électrovannes d'ouverture pour les rotations des roues (20), et les électrovannes d'ouverture pour le refroidissement des freins (21). On distingue également la sonde de température de chauffe des freins (22) ainsi que les buses de refroidissement (25) amenant l'air sur les disques de freins (23), le tube coulissant (2), la roue (4), le sens de rotation (5). Les alvéoles sont fixées en nid d'abeille (10), tout autour à l'intérieur sur le rebord de la jante (9) ou moulées sur des jantes neuves. Les flexibles de raccordement des tuyaux d'air comprimé (13) amènent l'air au tuyau de l'araignée débitrice (11) vers les buses de soufflerie (12) sur les alvéoles (lu). Ces tuyaux (11) sont fixés sur le bloc de frein fixe (14), situé sur le moyeu de la roue (1 5). La fig. 2 met en évidence les tuyaux (7) de l'araignée débitrice (11) et leurs fixations (24) sur le bloc de frein fixe (14). Ceux-ci se terminent par des buses de soufflerie (12) dirigées sur les alvéoles (10) placées sur le rebord de la jante (9) et se terminent pas des buses de refroidissement (25) dirigées sur les disques de freins (23). La fig. 2 montre aussi les électrovannes d'ouverture d'air comprimé pour la rotation des roues (20) et celles pour le refroidissement des freins (21); elles montrent également la sonde de température de chauffe (22). La fig. 3A montre en détail le dispositif selon l'invention avec d'une part les tuyaux (7) de l'araignée débitrice (11) qui amène l'air comprimé par des buses de soufflerie (12) commandées par les électrovannes d'ouverture (20) vers les alvéoles (10) placées sur le rebord de la jante (9). D'autre part, elles montrent les tuyaux (7) qui amènent l'air comprimé par des buses de refroidissement (25) commandées par les électrovannes d'ouverture (21) vers les disques de freins (23). La sonde de température de chauffe (22) est fixée sur le bloc de frein fixe (14). La fig. 3A montre à l'aide d'un agrandissement de la roue (4) le détail des alvéoles (10) qui sont fixées sur le rebord concave de la jante intérieure (9) ayant une largeur de 4 cm et une profondeur en son centre d'l cm. Les alvéoles (10) disposées en nid d'abeille ont un diamètre d'1 cm et une profondeur d'1,5 cm.. Ces alvéoles (10) sont fixées à 30 perpendiculairement au rebord de la jante (9), les unes derrières les autres. Ces alvéoles (10) se terminent en pointe de losange (6) et suivent le sens de rotation de la roue (5). La fig. 4 montre le plan de la source d'énergie à savoir, I'air comprimé issu du compresseur Haute Pression du réacteur (17). L'air est refroidi par le vent du fan (18) avant d'accéder à la vanne de soutirage (16) d'où il sera acheminé par les tuyaux de laiton (7) vers les boggies (1). Ce dispositif selon l'invention permettant la mise en rotation des roues d'un avion avant l'atterrissage et le refroidissement des disques de freins est donc particulièrement destiné aux constructions aéronautiques. REVENDICATIONS 1") Dispositif pour amener dans un premier temps les roues d'un avion à la vitesse-sol avant l'atterrissage et dans un deuxième temps permettre le refroidissement des disques de freins après l'atterrissage, caractérisé en ce qu'il comporte une araignée débitrice (11) se terminant par des buses de soufflerie (12) dirigées sur les alvéoles (10) de la jante (9), et des buses de refroidissement (25) dirigées sur les disques de freins (23). Cette araignée débitrice (11) produit de l'air comprimé provenant des bonbonnes de réserve alimentées par la vanne de soutirage du compresseur haute pression du réacteur. 2") Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que les bonbonnes de réserve d'air comprimé d'une capacité de 200 litres sont placées vides au décollage et chargées à 30kgs de pression d'air comprimé, 10 mns avant l'atterrissage. 3 ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le prélèvement d'air comprimé se fera sur le 14ème ou le 15ème étage du compresseur haute pression du réacteur et que l'air comprimé refroidi au préalable par le radiateur alimenté par le vent du fan, sera acheminé par un tuyau de laiton de 2,5 cm de diamètre jusqu'aux bonbonnes de réserve. 4 ) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que un clapet anti-retour sera placé sur chaque bonbonne de réserve. 5 ) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisées en ce que des électrovannes d'ouverture fixées sur les bonbonnes de réserve d'air comprimé, seront commandées automatiquement dès que les trains se verrouilleront pour l'atterrissage. 6 ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que des électrovannes d'ouverture (20) fixées sur l'araignée débitrice (11) pour amener l'air comprimé sur les alvéoles (10) pour la mise en rotation des roues, seront commandées par une sonde d'altitude réglée à 800 pieds-sol avant l'atterrissage, et seront coupées à 20 pieds-sol. 7 ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que les électrovannes d'ouverture (21) fixées sur l'araignée débitrice (11) pour amener l'air comprimé vers les disques de freins (23) pour les refroidir, seront commandées automatiquement par une sonde de température réglée à 50 (22). 8 ) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le tableau de bord comprendra des manomètres de pression d'air comprimé des bonbonnes de réserve et trois témoins verts d'ouverture des électrovannes pour les bonbonnes, pour la mise en rotation des roues, et pour le refroidissement des disques de freins ; ainsi qu'un compteur de vitesse des roues avant l'atterrissage placé à côté du témoin vert pour la mise en rotation des roues.