Brevet FR2800704A1 — publié le 20010511

La présente invention concerne un train d'atterrissage d'aéronef du type à relevage latéral, comportant une jambe articulée sur une structure d'aéronef et équipée inférieurement d'un train de roues, ainsi qu'un vérin de manoeuvre assurant le pivotement de cette jambe autour de son axe. On a utilisé depuis très longtemps des agencements de train d'atterrissage à relevage latéral de type isostatique avec trois points d'attache et une contrefiche briseuse, ou de type hyperstatique pour les aéronefs de grandes dimensions, avec un caisson articulé en deux points et un maintien par deux contrefiches briseuses pour la position train bas. Cette dernière approche est interessante dans la mesure où elle permet de décomposer les efforts, qui sont fonction de la rigidite des éléments et de la déformation de la structure environnante. On parvient ainsi à soulager la structure de voilure de l'aeronef, laquelle est allégée. Cependant, l'utilisation d'aéronefs plus en plus gros, pour lesquels on cherche toujours à diminuer le bilan des masses, a pour effet d'augmenter les deformations qui sont souvent difficiles à prédire. Ce probleme se pose de façon particulièrement aiguë pour les atterrisseurs de voilure, pour lesquels, du fait de la plus grande souplesse des ailes, il devient nécessaire d'adapter le train d'atterrissage pour éviter la création contraintes locales qui pourraient s'avérer dangereuses tant au niveau de fatigue que du risque de rupture. Ces problèmes deviennent très délicats à résoudre si 'on observe que l'amplitude de déformation, dans une direction verticale, de l'attache d'un caisson de train d'atterrissage à relevage latéral sur la voilure atteint couramment 100 mm. Ceci implique une souplesse nécessaire de 'agencement du train du fait des attaches, notamment de la contrefiche briseuse arrière qui est attachée au fuselage, la contrefiche avant étant quant à elle attachée sur la voilure. La présente invention vise à concevoir une nouvelle structure de train d'atterrissage qui procure à la fois rigidité désirée lors des manoeuvres du train, c'est-à-dire lorsque les contrefiches briseuses sont déverrouillées, et ce sans nuire à la souplesse du train lorsque celui-ci est rentré ou sorti. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce à un train d'atterrissage d'aéronef du type à relevage latéral, comportant une jambe articulée sur une structure d'aéronef et équipée inférieurement d'un train de roues, ainsi qu'un vérin de manoeuvre assurant le pivotement de cette jambe autour de son axe, caractérisé en que . - la jambe est constituée par un caisson articulé une rotule au niveau d'un appendice supérieur dudit caisson à un élément de la structure d'aéronef, de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du caisson, - le caisson est relié à la structure d'aéronef par deux contrefiches briseuses avant et arrière dont 'alignement en position train bas est assuré par des bras de verrouillage respectifs intercalés entre la contrefiche concernée et un point du caisson, - un moyen commandé de rigidification est intercalé entre l'élément de structure et le caisson, avec au niveau du caisson une articulation à encastrement, et au niveau de l'élément de structure une articulation sur un organe mobile coulissant selon un axe parallèle à l'axe de pivotement du caisson, ledit moyen intervenant lors des manoeuvres du train lorsque les contrefiches sont déverrouillées. Ainsi, le moyen commandé de rigidification procure à la fois la souplesse nécessaire pour le train d'atterrissage en position train haut (et aussi en position train bas une fois les contrefiches verrouillées) la rigidité mécanique requise pour les manoeuvres du train en particulier la rigidité en torsion malgré la présence de la liaison par rotule en partie haute du caisson, lors des moments critiques qui se situent juste après le décollage lorsqu'il faut retrouver les fonctions de guidage des différents composants articulés entre eux nécessaires pour replier le train jusqu'au relevage complet. De préférence, l'accrochage du moyen commande de rigidification est à double articulation, le second axe étant l'axe de coulissement de l'organe mobile. Une telle articulation procure une grande tolérance, en particulier en cas de descente secours suite à une panne hydraulique. De préférence, le moyen commandé de rigidification est agencé en avant du caisson. L'agencement en avant du caisson intéressant dans la mesure où les efforts aérodynamiques rencontrés lors du décollage vont dans le sens du maintien rigide en position du moyen commandé, et donc d' parfaite rigidité du train d'atterrissage lorsque cette rigidité est tout particulièrement requise du fait du deverrouillage des contrefiches. De préférence, l'axe de pivotement du caisson et l'axe de coulissement de l'organe mobile sont confondus. Conformément à un mode d'exécution préféré, le moyen commandé de rigidification comporte une bielle rigide articulée sur l'organe mobile coulissant, et un moyen de commande coulissement dudit organe mobile sur son axe. Avantageusement alors, l'organe mobile est un manchon dont les deux extrémités coulissent librement dans deux appendices associés de l'élément de structure, et le moyen de commande associé comporte un vérin intercalé entre le manchon mobile et la structure d'aéronef. particulier, la bielle rigide est articulée au manchon mobile par une fourche enjambant ledit manchon. On pourra prévoir que le vérin de commande est logé dans une extrémité du manchon mobile, coaxialement audit manchon. De préférence encore, l'alimentation du vérin de commande est agencée de façon que ledit vérin soit mis sous pression dès que le vérin de manoeuvre est lui-même mis sous pression pour le relevage ou la descente du train. Si nécessaire, on pourra prévoir qu'un ressort est dispose sur la tige du vérin, intercalé entre corps dudit vérin et le manchon mobile. Avantageusement enfin, chacune des contrefiches chacune des contrefiches est reliée à la structure de l'aéronef par l'intermédiaire d'une rotule associée. Ces rotules prévues en extrémité des contrefiches briseuses sont intéressantes pour procurer un degré de liberté supplémentaire évitant un risque de coincement par suite du gauchissement du plan concerné, ce qui est aussi particulièrement intéressant en cas de descente secours par suite 'une panne hydraulique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumiere de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où - la figure 1 est une vue en élévation d un train d'atterrissage conforme à l'invention, en position train bas, - la figure 2 est une vue de l'avant du même train d'atterrissage, - la figure 3 illustre, à plus grande échelle, la partie mobile du moyen commandé de rigidification, ici réalisée sous la forme d'un manchon coulissant. Les figures 1 et 2 illustrent un train d'atterrissage d'aéronef T du type à relevage latéral conforme à l'invention. Ce train d'atterrissage T comporte une jambe 50 articulée sur une structure d'aéronef et équipée inférieurement d'un train de roues R1, R2, ainsi qu'un vérin de manoeuvre 60 assurant le pivotement de cette jambe autour de son axe noté Y. La jambe de train 50 comporte un caisson 51 d'axe z, dans lequel coulisse une tige télescopique 52. En extrémité de la tige télescopique , on trouve un châssis articulé 54 portant un train de roues R1, R2. Un compas à deux bras 53 relie l'extrémité inferieure du caisson 51 à la structure porteuse de roues pour conserver la direction du train de roues lors du coulissement de la tige 52 dans le caisson 51. Le caisson 51 est relié à structure d'aéronef par deux contrefiches briseuses avant et arrière 30, 40 dont l'alignement en position train est assuré par des bras de verrouillage respectifs 38, 48 intercalés entre la contrefiche concernée et un point caisson 51. On distingue ainsi une contrefiche avant 30, constituée de deux bras 31, 32 entre eux au niveau d'une articulation centrale 33. Le bras 31 est articulé sur une chape 34 montée tournante sur appendice associé 36 solidaire du caisson 51. Le bras 32 se termine quant à lui par une extrémité 35 reliée à un axe 37 venant se monter sur une attache 102 de la voilure de l'aéronef. Un alignement à deux bras de verrouillage 38 est associé à cette contrefiche avant 30, en étant ici intercalé entre l'articulation 33 de ladite contrefiche, et une articulation sur une chape 39 montée tournante sur un appendice 39' solidaire du caisson 51. De même, la contrefiche arrière 40 présente des composants analogues à la contrefiche avant 30. On distingue ainsi les deux bras 41, 42 de la contrefiche arrière 40 articulés entre eux au niveau d'une articulation centrale . Le bras inférieur 41 est articulé sur une chape tournante associée au caisson (non visible sur les figures). Un ignement à deux bras articulés de verrouillage 48 est également intercalé entre l'axe 43 de la contrefiche arrière 40 et une articulation au niveau d'un appendice associé (non visible sur les figures) du caisson 51. Le bras 42 se termine supérieurement par une extrémité 45 reliée à un axe 47 venant se monter sur une attache 103 qui est solidaire du fuselage de l'aéronef. Ainsi que cela a été dit plus haut, la voilure supportant le train d'atterrissage T peut se déformer dans une mesure importante, de sorte que l'on risque de rencontrer un gauchissement non négligeable du plan formé par l'une ou l'autre des contrefiches avant ou arrière et un point associé de l'axe d'articulation de la jambe. Un tel gauchissement du plan aurait pour effet d'induire un risque de coincement indésirable, notamment en cas de descente secours si une panne hydraulique intervenait. En l'espèce on a prévu que chacune des contrefiches 30, 40 est reliee à la structure de l'aéronef par l'intermédiaire d'une rotule associée 35, 45. Ces rotules positionnement procurent un degré de liberté supplémentaire qui évite le risque coincement précité. Dans la pratique, chacune de ces rotules présentera une plage de rotation très limitée, mais suffisante pour procurer la tolérance désirée et éviter risque de coincement. Ce montage est donc très intéressant pour sa tolérance au regard de 'usinage et des déformations rencontrées. caisson 51 est articulé par une rotule au niveau d'un appendice supérieur 55 dudit caisson a un élément de la structure d'aéronef, qui est ici une potence 100 en porte-à-faux, de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe Y perpendiculaire à l'axe Z du caisson. Bien cela ne soit pas visible ici, la potence 100 est composant de structure en porte-à-faux intégré à la voilure, qui est disposé sur le longeron arrière de ladite voilure. Ce composant tout-à-fait classique ("gear rib" pour les anglo-saxons) a en genéral une forme triangulaire, avec une branche (la seule visible ici) s'étendant parallèlement à l'axe d'articulation Y. L'invention n'est bien entendu pas limitée au cas où composant précité est une potence en porte-à-faux. Elle s'applique ainsi au cas où le caisson est suspendu entre un longeron arrière de la voilure et une poutre en travers (dénommée faux longeron). Du fait du montage en rotule prévu ici, et qui confère une certaine souplesse au train d'atterrissage T, il est nécessaire d'assurer la stabilité en torsion pour le caisson lorsque le train est manoeuvré et que les contrefiches briseuses ne sont pas verrouillées. C'est ainsi qu'il est prévu un moyen commandé de rigidification 20, intercalé entre la potence 100 et le caisson 51, avec au niveau du caisson une articulation à encastrement, et au niveau de la potence une articulation sur un organe mobile coulissant selon un axe parallèle à l'axe Y de pivotement du caisson, ledit moyen intervenant lors des manoeuvres du train lorsque les contrefiches 30, 40 sont déverrouillées. En cas d'articulation du caisson entre un longeron arrière de voilure et un faux longeron, le moyen commandé de rigidification 20 sera intercalé entre le longeron arrière le caisson 51. La fonction principale de ce moyen commandé de rigidification est double . ce moyen procure à la fois la souplesse rendue nécessaire par les grandes déformations de la voilure, en particulier lorsque le train est rentré, tout en procurant la rigidité nécessaire de la structure du train dans les moments critiques, et plus particulièrement juste après le décollage de l'aéronef. En effet, lors de la remontée du train atterrissage, il faut être capable lorsque les contrefiches sont déverrouillées, de retrouver le guidage des férents composants pour un repliage correct du train, qui ne serait pas possible avec un moyen intercalé qui serait déformable élastiquement pour procurer la souplesse requise ou tout autre moyen analogue. est à noter que le moyen commandé de rigidification 20 est agencé en avant du caisson 51, de façon à profiter des efforts aérodynamiques tendent en particulier à maintenir le moyen de rigidification dans sa position blocage juste après le décollage l'aéronef. Une fois le train rentré, le moyen de rigidification est relâché, et il procure alors la souplesse désirée du montage articulé lors des déformations de la voilure. L'accrochage du moyen commandé de rigidification est à double articulation, le second axe étant précisément l'axe de coulissement de l'organe mobile précite. En l'espèce, le moyen commandé de rigidification 20 comporte une bielle rigide 21 articulée sur 'organe mobile coulissant noté 25, l'axe de coulissement noté X de cet organe mobile étant ici confondu avec l'axe pivotement du caisson 51. On a donc prévu des appendices 105, 106 de la potence en porte-à-faux 100 qui constituent une chape supplémentaire venant s'ajouter à la chape dejà prévue sur les potences en porte-à-faux traditionnelles, afin de supporter à coulissement le manchon mobile associé au moyen commandé de rigidification 20. Dans cadre de la variante précitée où le caisson est suspendu entre un longeron arrière de la voilure et un faux longeron, la chape supplémentaire serait prévue sur le longeron arrière. coulissement selon la direction est illustré par la double flèche 200 sur la figure 1. bielle rigide 21 est articulée inférieurement en 22 sur un appendice 23 du caisson 51, la liaison étant une liaison 'encastrement afin de procurer la stabilité en torsion. En partie haute de la bielle rigide on trouve une fourche enjambant le manchon mobile coulissant 25 pour venir s'articuler en un double point 24. accrochage articulé prévu en partie haute de la bielle rigide 21 confère un degré de liberté intéressant pour éviter un possible coincement en position train bas. Cette articulation subsiste même en cas de panne hydraulique, ce qui confere ainsi un degré de tolérance intéressant l'on n'obtiendrait pas avec un simple alignement. moyen de commande du coulissement du manchon mobile 25 sur son axe X est également prévu, ce moyen n'étant toutefois pas représenté sur les figures 1 et 2. Pour mieux comprendre l'agencement de cette partie mobile moyen commandé de rigidification 20, il convient de se reporter à la figure 3 où l'on a illustré à plus grande echelle le manchon coulissant 25. distingue sur la figure 3 les deux appendices 105, formant la chape de support du manchon mobile Des coussinets 28, 29 permettent d'assurer le libre coulissement des extrémités de plus petit diamètre 26, du manchon mobile 25 qui peut donc ainsi coulisser, dans les deux appendices associés 105, 106 de la potence selon direction X. Un moyen de commande associé 70 est intercalé entre le manchon mobile 25 et la structure de l'aéronef. l'espèce, ce moyen de commande 70 associé au déplacement translation du manchon mobile 25 est constitué par un vérin hydraulique 71 dont le corps est articulé en 73 sur point de la structure de l'aéronef 107 (qui sera dans pratique rigidement solidaire de la potence en porte-à-faux 100) . La tige 72 du vérin 71 est quant à elle reliée à embout 74 solidaire de la structure du manchon coulissant 25. Lorsque le vérin 71 est mis sous pression, la tige en extension repousse le manchon coulissant en position de butée, position illustrée sur la figure 3. Cette position correspond à la position rigide du moyen commandé 20 dans laquelle ledit moyen procure la rigidité désirée malgré l'articulation en rotule du sommet du caisson. L'ensemble se comporte alors comme un élément totalement rigide, ce qui assure la rigidité mécanique de l'ensemble du train pour les moments critiques, en particulier juste après le décollage de l'aéronef lorsque les contrefiches 30, 40 sont déverrouillees. L'alimentation du vérin de commande 71 sera de préférence agencée de façon que ledit vérin soit mis sous pression dès que le vérin de manoeuvre est lui-même mis sous pression pour le relevage ou la descente du train. Une fois train rentré, le vérin de commande 71 est relâché, et on retrouve alors la liberté de coulissement du manchon mobile 25, et donc la souplesse désirée du montage articulé lors des déformations de la voilure. Le vérin 71 est également relâché lorsque le train est sorti et que les contrefiches sont verrouillées, ce qui donne une certaine souplesse au regard des déformations de la voilure (certes plus faibles que celles rencontrées en vol). Le vérin de manoeuvre 60, mieux visible sur la figure 2, est classiquement intercalé entre le caisson 61 et un point de la structure d'aéronef. Plus précisément, le corps du vérin 60 est articulé en 61 sur un appendice 56 du caisson 51, tandis que sa tige est articulée en 62 sur un point 104 de la structure d'avion, c'est-à-dire en l'espèce de la voilure. Si l'on revient à la figure 3, on constate enfin qu'un ressort 75 est disposé sur la tige du vérin 71, intercalé entre le corps dudit vérin et le manchon mobile 25. L'ensemble du vérin 71, avec sa tige 72 surmontée du ressort 75 est en l'espèce logé dans l'extrémité 26 du manchon mobile 25, coaxialement audit manchon. La présence du ressort 75 n'est bien entendu pas obligatoire, mais elle est intéressante en cas de panne hydraulique. On pourrait toutefois prévoir en variante un point dur par un moyen à griffes dans le vérin de commande 71. L'agencement de l'organe mobile 25 associé au moyen commandé de rigidification 20 pourra en variante être réalisé sous la forme d'un manchon. cylindrique coulissant sur un axe unique passant dans la chape formée par les appendices 105, 106 de la potence en porte-à-faux 100 (ou longeron arrière de la voilure dans cadre de la variante de montage précitée). Toutefois, une telle variante, peut-être plus simple mécaniquement, serait delicate pour la commande de l'activation coulissement. I1 est intéressant de noter qu'il est facile d'adapter les composants existants, en particulier la potence en porte-à-faux déjà prévue sur le longeron arrière de voilure, en ménageant simplement une chape supplémentaire associée au coulissement de l'organe mobile du moyen commandé de rigidification. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. REVENDICATIONS 1. Train d'atterrissage d'aéronef du type à relevage latéral, comportant une jambe articulée sur une structure d'aéronef et équipée inférieurement d'un train de roues, ainsi qu'un vérin de manoeuvre assurant le pivotement de cette jambe autour de son axe, caractérisé en ce - la jambe (50) est constituée par un caisson (5 articulé par une rotule au niveau d'un appendice supérieur ( dudit caisson à un élément (100) de la structure d'aeronef, de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe perpendiculaire à l'axe (Z) du caisson, - le caisson (51) est relié à la structure d'aeronef par deux contrefiches briseuses avant et arriere (30, 40) dont l'alignement en position train bas est assure par des bras de verrouillage respectifs (38, 48) intercalés entre la contrefiche concernée et un point du caisson (5 - un moyen commandé de rigidification (20) est intercalé entre l'élément ( 100) de structure et le caisson (51), avec au niveau du caisson une articulation à encastrement, et au niveau de l'élément de structure une articulation sur un organe mobile (25) coulissant selon axe (X) parallèle à l'axe (Y) de pivotement du caisson ledit moyen intervenant lors des manoeuvres du train lorsque les contrefiches (30, 40) sont déverrouillées. 2. Train d'atterrissage selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'accrochage du moyen commandé rigidification (.20) est à double articulation, le second axe étant l'axe (X) de coulissement de l'organe mobile (25). 3. Train. d'atterrissage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen commandé de rigidification (20) est agencé en avant du caisson (51). 4. Train d'atterrissage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe (Y) de pivotement du caisson 1) et l'axe (X) de coulissement de l'organe mobile (25) sont confondus. 5. Train d'atterrissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le moyen commandé de rigidification (20) comporte une bielle rigide (21) articulée sur l'organe mobile coulissant (25), et un moyen (70) de commande du coulissement dudit organe mobile sur son axe (X). 6. Train d'atterrissage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe mobile (25) est un manchon dont les deux extrémites (26, 27) coulissent librement dans deux appendices associés (105, 106) de l'élément de structure (100) , et moyen de commande associé (70) comporte un vérin (71) intercalé entre le manchon mobile (25) et la structure d'aeronef. 7. Train d'atterrissage selon la revendication 6, caractérisé en ce que bielle rigide (21) est articulée au manchon mobile par une fourche enjambant ledit manchon. 8. Train d'atterrissage selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que le vérin de commande (71) est loge dans une extrémité (26) du manchon mobile (25), coaxialement audit manchon. 9. Train atterrissage selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'alimentation du vérin de commande ) est agencée de façon que ledit vérin soit mis sous pression dès que le vérin de manoeuvre (60) est lui-même mis sous pression pour le relevage ou la descente du train. 10. Train atterrissage selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'un ressort (75) est disposé sur la tige (72) du vérin (71), intercalé entre le corps dudit vérin et le manchon mobile (25). il. Train d'atterrissage selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que chacune des contrefiches (30, 40) est reliée à la structure de l'aéronef par l'intermédiaire d'une rotule associée (35, 45).