Brevet FR2801865A1 — publié le 20010608

La présente invention concerne un train d'atterrissage avant d'aéronef. Typiquement, un train d'atterrissage avant comporte une jambe d'atterrisseur équipée inférieurement d'un train de roues, ainsi qu'un vérin de manoeuvre assurant le pivotement de cette jambe autour d'un axe transversal. La jambe d'atterrisseur comprend un caisson articulé sur une structure d'aéronef et une tige coulissant axialem(-:#nt à l'intérieur du caisson, ainsi qu'un manchon monté tournant à l'extérieur du caisson et relié par un compas à l'extrémité inférieure de la tige coulissante, ledit manchon étant relié à un dispositif porté par le caisson et servant à la commande d'orientation du train de roues. Pour illustrer l'état de la technique, on pourra se référer au document US-A-5 839 692, ainsi qu'au document FR-A-2 696 989 de la demanderesse, et aussi au document US- A-3 904 153. Conformément à une approche uniformément répandue, le contreventement de la jambe d'atterrisseur se fait par une contrefiche briseuse qui est accrochée inférieurement sur un appendice du caisson situé entre l'axe d'articulation de la jambe et le manchon tournant du dispositif de commande d'orientation. Les spécialistes n'ont jamais remis en question cette approche, qui donne toute satisfaction avec les structures d'aéronef rencontrées et permet un montage aiE,é cu flasque inférieur du dispositif de commande d'orientation. Toutefois, 'des structures d'aéronefs actuellement en cours d'étude tendent à réserver un logement très exigu pour recevoir le train d'atterrissage avant en position relevée, et à choisir une géométrie du fuselage telle que le nez de l'aéronef peut être très recourbé dans la zone du train avant. La présence d'un logement spécial présentant peu de structure rigide en partie basse du fuselage limite de facto possibilités d'accrochage des éléments de contreventement. En outre, le fait que nez de l'aéronef soit tres recourbé, implique la nécessité de prévoir un grand débattement angulaire de la j d'atterrisseur entre la position train bas et la position train haut, c'est-à-dire un angle pouvant atteindre environ 1201. Ceci oblige à prévoir un accrochage très haut pour les éléments de contreventement dans le logement de reception du train avec alors l'inconvénient d'un bras de levier qui s'avère insuffisant pour assurer la fonction de contreventement. En outre, l'exiguïté du logement de réception du train avant complique également le logement du dispositif de commande d'orientation. présente invention vise à concevoir une nouvelle structure de train d'atterrissage avant d'aéronef permettant d'évier au moins partiellement les inconvénients précités et en particulier de faire face à une exiguïté importante du logement de réception du train avant, et à une courbure fortement marquée du fuselage dans la zone concernée. Ce problème est résolu dans le cadre de l'invention grâce à un train d'atterrissage avant d'aéronef, comportant une jambe d'atterrisseur équipée- inférieurement d'un train de roues, ainsi qu'un vérin de manoeuvre assurant le pivotement de cette jambe autour d'un axe transversal, ladite jambe comprenant un caisson articulé sur une structure d'aéronef et une tige coulissant axialement à l'intérieur du caisson, ainsi qu'un manchon monté tournant à l'exterieur de ce caisson et relié par un compas à l'extrémité inférieure de la tige coulissante, ledit manchon etant relié à un dispositif porté par le caisson et servant à la commande d'orientation du train de roues, ledit train avant étant remarquable en ce que la jambe d'atterrisseur est contreventée par une contrefiche briseuse constituée par un bras supérieur articulé sur un point haut de la structure d'aéronef, et un bras inférieur articulé sur un point d'attache du caisson agencé au-delà du manchon tournant, ledit point d'attache etant ainsi disposé en dessous dudit manchon et du dispositif de commande d'orientation en position train bas. Ainsi, pour la première fois, on a envisagé un accrochage bas de la contrefiche briseuse assurant le contreventement de la jambe d'atterrisseur d'un train avant, ce qui permet d'avoir un bras de levier plus important malgré l'accrochage haut de ladite contrefiche sur la structure d'aéronef. De préférence, la contrefiche est agencee en avant de la jambe d'atterrisseur et dans le plan longitudinal médian de l'aéronef, et le compas est agencé en arrière de ladite jambe. Ainsi, on combine à la fois la descente du train de l'avant vers l'arrière, ce qui permet profiter des efforts aérodynamiques et de la gravité en cas de panne hydraulique pour une descente secours. La disposition du compas en arrière de la jambe facilite aussi le logement du train avant en position relevée dans l'espace exigu qui lui est dévolu. Par ailleurs, dans le cas particulier des trains dans lesquels le dispositif de commande d'orientation comporte deux vérins de manoeuvre articulés dont l'axe est dans un plan commun perpendiculaire à l'axe du caisson, il est intéressant de prévoir que la partie inférieure du bras inférieur de la contrefiche passe entre les deux vérins de manoeuvre. Ainsi, quel que soit l'angle d'orientation du train de roues, et donc la position angulaire du vérin de manoeuvre, on est assuré qu'il n'y a aucun risque d'interférence entre ces vérins de manoeuvre et le bras inférieur de la contrefiche. En outre, l'exiguïté du logement de réception du train avant est en général plus restrictive en hauteur qu'en largeur, de sorte que la présence de deux vérins de manoeuvre saillant latéralement position train haut, ne constitue pas un inconvénient. De préférence, le bras inférieur de la contrefiche agencé sous la forme d'une bielle, et le bras supérieur sous la forme d'un panneau triangulaire articulé par sa pointe audit bras inférieur. Comme aucun passage n'est nécessaire au niveau du bras supérieur de contrefiche lors de la remontée du train avant, contrairement aux mécanismes antérieurs qui ont été envisagés présentant un bras supérieur de contrefiche en forme de V, on peut se permettre de réaliser le bras supérieur de la contrefiche sous la forme d'un panneau triangulaire ce qui procure une excellente rigidité en torsion ainsi que cela est bien connu dans le domaine. De préférence encore, lorsque deux bras de la contrefiche sont alignés, leur direction commune rencontre 'axe de la jambe d'atterrisseur au voisinage du centre du train de roues sous charge. Grâce à cette disposition, lorsque l'aéronef roule sur le sol, on assuré que le caisson ne travaille qu'en traction-compression suivant son . sans efforts de flexion parasites, qui permet de réaliser un caisson de poids réduit. De préférence encore, le train d'atterrissage comporte un moyen de verrouillage additionnel de la contrefiche, sous forme d'une contrefiche briseuse secondaire intercalée entre le point d'articulation reliant bras inférieur et supérieur de la contrefiche et un point situé sur l'axe de pivotement du caisson, entre deux bras inclinés dudit caisson. Par ailleurs, conformément à un premier mode ,exécution, le point d'attache du bras inférieur de la contrefiche peut être prévu sur un appendice terminal du caisson, le manchon tournant étant réalisé en deux demi- manchons complémentaires. En variante, on pourra prévoir que le point d'attache du bras inférieur de la contrefiche est prévu sur appendice d'un collier rapporté sur une partie terminale cylindrique du caisson, le manchon tournant étant enf ilé ladite partie terminale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexes, concernant un mode de réalisation particulier, en référence figures où : - la f igure 1 est une vue en élévation illustrant train d'atterrissage avant conforme à l'invention, en position train bas ; - la f igure 2 est une vue du même train avant, 'il est vu de face en regardant l'avant de laéronef ledit train étant là encore en position train bas ; - la f igure 3 est une vue analogue à la f igure 1 illustrant le train avant précité en position train haut qui permet d'apprécier la disposition de chaque composant du train avant dans cette position repliée ; - la f igure 4 est une vue partielle en élévation, éclatée, illustrant une variante dans laquelle le manchon tournant et le collier servant d'accrochage inférieur à la contrefiche sont enfilés sur une partie terminale cylindrique du caisson. Sur les figures 1 et 2, on distingue un train atterrissage avant d'aéronef T conforme à l'invention. Le train T comporte une jambe d'atterrisseur 10 articulée sur une structure d'aéronef en pouvant pivoter autour d'un axe transversal noté X. La j d atterrisseur 10 est équipé-- inférieurement d'un train de roues R. Plus précisément, la jambe d'atterrisseur 10 comprend un caisson il qui est articulé sur la structure 'aéronef autour de l'axe X qui est perpendiculaire au plan longitudinal médian P de l'aéronef. En l'espèce, le caisson présente supérieurement deux bras latéraux 12 se terminant par des paliers 12.1 correspondant à l'axe d'articulation X. La figure 2 permet de distinguer en partie le logement de réception L ménagé dans la structure d'aéronef S, qui est alors délimité par des tôles de logements 50 qui sont éventuellement peu rigides latéralement. Une tôle de fermeture 51 est prévue en partie haute pour fermer le logement L. manoeuvre de pivotement de la jambe d'atterrisseur autour de son axe X est assurée par un vérin de manoeuvre 15 dont le corps 16 est accroche sur un point 17 de structure d'aéronef, et dont la tige 18 est articulée sur un appendice ou corne 19 menage en partie haute du caisson il. Pour ne pas charger dessins, le vérin de manoeuvre et l'appendice d'accrochage associé n'ont été représentés que sur la figure 1. La jambe d'atterrisseur 10 comprend egalement une tige 14 coulissant axialement à l'intérieur du caisson il, c'est-à-dire selon l'axe Z dudit caisson. Le train de roues R est monté en partie inférieure de la tige coulissante 14. 'agissant d'un train d'atterrissage avant, il est habituellement prévu des moyens permettant de commander l'orientation du train de roues. est classiquement prévu à cet effet un manchon monté tournant à l'extérieur du caisson, référencé 21, ledit manchon étant relié par un compas à deux branches 22 à lle.x-trémité inférieure de la tige couli-,sante 14. Le manchon tournant 21 est bordé supérieurement et inférieurement par deux flasques fixes notés 24, 25 sur lesquels sont articulés les corps de deux vérins 23 de commande orientation dont l'axe reste dans un plan commun perpendiculaire à l'axe Z du caisson il. Les vérins d'orientation sont agencés en push pull, conformément à une concept' classique dans le domaine. Ainsi, il est prévu un système de commande d'orientation 20 incluant à la fois le manchon tournant 21, les vérins de manoeuvre 23, et le compas 22 articulé sur le manchon tournant 21. La jambe d'atterrisseur 10 est naturellement contreventée en vue d'un maintien satisfaisant en position train bas. A cet effet, il est prévu une contrefiche briseuse 30 constituée par un bras supérieur 31 et un bras inférieur 32, articulés entre eux au niveau d'une articulation 33. Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, le bras supérieur 31 de la contrefiche briseuse 30 est articulé sur un point haut 34 de la structure d'aéronef, et le bras inférieur 32 de ladite contrefiche est articulé sur un point d'attache 35 du caisson il agencé au-delà du manchon tournant 21, de sorte que le point d'attache précité est ainsi disposé en-dessous dudit manchon et du dispositif de commande d'orientation 20 en position train bas. Ainsi, pour la première fois, on a prévu un accrochage bas de la contrefiche briseuse assurant le contreventement de la jambe de train avant, cet accrochage bas permettant de faire face à la nécessité d'un accrochage haut de la contrefiche sur la structure d'aéronef, afin de disposer d'un bras de levier suffisant, ce qui ne serait pas le cas avec un accrochage inférieur de la contrefiche au-dessus du système de commande d'orientation comme cela est classiquement le cas. Comme on peut le voir sur les. figures, la contrefiche 30 est agencée en avant de la jambe d'atterrisseur 10 et dans le plan longitudinal médian P de l'aéronef, et le compas 22 est agencé en ai-rière de ladite jambe. L'agencement de la contrefiche 30 en avant de la jambe d'atterrisseur 10 permet de profiter des efforts de gravité et des effets aérodynamiques en cas de panne hydraulique, en vue d'une descente secours du train avant. En outre, la disposition du compas 22 en arrière de la jambe de train facilite le logement du train avant en position train haut, comme cela est visible sur f igure 3. La partie inférieure du bras inférieur 32 de la contrefiche 30 passe entre les deux vérins de manoeuvre 23, et ce aussi bien en position train bas qu'en position train haut. Comme cela est visible sur la figure 2, la disposition bien centrée du bras inférieur 32 de la contrefiche 30 entre les deux vérins de manoeuvre 23 évite tout risque d'interférence entre ces composants lors des manoeuvres en orientation du train de roues. La figure 2 montre également que le bras inférieur 32 de la contrefiche 30 est agencé sous la forme d'une bielle, tandis que le bras supérieur 31 est agencé sous la forme d'un panneau triangulaire articulé par sa pointe 33 audit bras inférieur. Comme il n'y a aucun passage exigé entre les deux branches obliques du bras supérieur de contrefiche, contrairement à ce qui est souvent rencontré dans les dispositifs classiques, on peut adopter la structure classique en panneau triangulaire, bien visible sur la figure 2, qui procure une rigidité en torsion très satisfaisante. Par ailleurs, comme cela est visible sur la figure 1, lorsque les deux bras 31, 32.de la contrefiche 30 sont alignés, leur direction commune rencontre l'axe Z de la jambe dIatterrisseur 10 au voisinage du centre du train de roues R sous charge, ce point étant noté Q sur la figure 1. On est ainsi assuré que le caisson il ne travaille qu'en traction- compression lorsque l'aéronef roule sur le sol, c'est-à-dire que les efforts sont dirigés selon l'axe Z dudit caisson, et que l'on ne rencontre pas d'efforts parasites en flexion. Ceci permet d'alléger la structure du caisson, et en particulier de prévoir des bras supérieurs 12 de poids réduit. On a représenté sur la figure 1 et sur la figure 3, un moyen 40 de verrouillage additionnel de la contrefiche 30. Un tel moyen de verrouillage additionnel est tout-à- fait classique dans le domaine concerné, et il est ici réalisé sous la forme d'une contrefiche briseuse secondaire comportant deux bras 41, 42, articulés entre eux au niveau d'une articulation centrale 43, le bras 41 étant articulé au niveau du point d'articulation 33 reliant les bras inférieur 32 et supérieur 31 de la contrefiche 30, tandis que le bras 42 est articulé en un point situé sur l'axe de pivotement X du caisson 11, entre les deux bras inclinés 12 dudit caisson, ledit bras 42 se prolongeant ici au-delà de l'axe X de façon à permettre l'accrochage d'un vérin de manoeuvre associé. En l'espèce, on distingue ainsi sur les figures 1 et 3 un vérin 44 dont le corps est articulé en 49 sur un appendice associé du caisson il, et dont la tige est articulée en 45 au niveau de l'extrémité libre du bras 42 de la contrefiche secondaire 40. Un organe de rappel, ici agencé sous la forme d'un ressort 46, est accroché entre un point 48 correspondant à un appendice associé du caisson 11, et un point 47 du bras 42 de la contrefiche secondaire 40, ledit point 47 étant intermédiaire entre l'axe X et le point d'articulation central 43. Lorsque le vérin de manoeuvre est actionné pour le relevage du train avant T, la jambe de train pivote autour de l'axe X, ce qui est rendu possible par le déverrouillage de la contrefiche secondaire 40 grâce au vérin de manoeuvre associé 44, et par suite du déverrouillage de la contrefiche principale 30 dont les deux bras 31, 32 se replient à la manière de deux branches de ciseaux, pour arriver à une position très fermée qui est illustrée sur la. figure 3 après pivotement complet de la jambe de train pour le relevage jusqu'à la position train haut. On notera qu'en position train haut les corps des vérins de manoeuvre en orientation 23 passent entre les branches inclinées du panneau constituant le bras supérieur 31 de la contrefiche 30. Pour ce est du point d'attache 35 du bras inférieur de la contrefiche 30, on constate sur les figures 1 à 3, que ce point attache 35 est prévu sur un appendice 36 terminal du caisson il, au niveau d'une portion terminale 13 dudit caisson. Cet appendice terminal 3e est surmonté du flasque 25, délimitant avec le flasque supérieur 24 l'espace associé au manchon tournant 21. Dans ce cas, pour pouvoir mettre en place le manchon 21 que l'on ne peut pas enfiler bout, il est nécessaire de prévoir un manchon tournant 21 réalisé en deux demi-manchons complémentaires. Toutefois il est possible de prévoir en variante un agencement différent, qui fait l'objet de l'illustration schématique donnée en figure 4. Dans ce cas, le point d'attache 35 du bras inférieur 32 de contrefiche 30 est prévu sur un appendice 36 dl collier 13 qui est rapporté sur une partie terminale cylindrique 11.1 du caisson il, le manchon tournant 21 étant enfilé sur ladite partie terminale. La vue éclatée de la figure 4 montre bien la partie inférieure du caisson il, avec au-delà du flasque supérieur 24, une partie cylindrique 11.1 sur laquelle sont enfilés successivement le manchon tournant 21 (sur lequel viennent s'accrocher les tiges des vérins de manoeuvre en orientation 23 et la branche supérieure du compas 22, puis le collier rapporte 13 portant l'appendice 36 correspondant à l'accrochage bas bras inférieur 32 de la contrefiche 30, le flasque inferieur de commande d'orientation 25 étant alors quant à idaire dudit collier 13. Lorsque ces éléments sont enfilés sur la partie ter-minale cylindrique 11.1 du caisson . on retrouve le même aspect extérieur que celui qui est représenté sur les figures 1 à 3. On est ainsi parvenu à réaliser un train avant d'atterrissage qui permet de faire face au problème d'un accrochage haut de la contrefiche assurant le contreventement de la jambe d'atterrisseur, avec un bras de levier suffisant pour assurer le contreventement train bas, tout en faisant face à la presence d'un nez de fuselage très recourbé obligeant à une plage angulaire importante de débattement entre les positions train haut et train bas. L'invention n'est limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. REVENDICATIONS 1. Train d'atterrissage avant d'aéronef, comportant une jambe d'atterrisseur (10) équipée inférieurement d'un train de roues (R), ainsi qu'un vérin de manoeuvre (15) assurant le pivotement de cette jambe autour d'un axe transversal (X), ladite jambe comprenant un caisson (11) articulé sur une structure d'aéronef et une tige (14) coulissant axialement à l'intérieur du caisson (11), ainsi qu'un manchon (21) monté tournant à l'extérieur de ce caisson et relié par un compas (22) à l'extrémité inférieure de la tige coulissante (14), ledit manchon étant relié à un dispositif (20) porté par le caisson et servant à la commande d'orientation du train de roues, caractérisé en ce que la jambe d'atterrisseur (10) est contreventée par une contrefiche briseuse (30) constituée par un bras supérieur (31) articulé sur un point haut (3 4) de la structure d'aéronef, et un bras inférieur (32) articulé sur un point d'attache (35) du caisson (11) agencé au-delà du manchon tournant (21), ledit point d'attache étant ainsi disposé en dessous dudit manchon et du dispositif de commande d'orientation (20) en position train bas. 2. Train d'atterrissage -selon la revendication 1, caractérisé en ce que la contrefiche (30) est agencée en avant de la jambe d'atterrisseur (10) et dans le plan longitudinal médian (P) de 'L'aéronef, et le compas (22) est agencé en arrière de ladite jambe. 3. Train d'atterrissage selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le dispositif de commande d'orientation (20) comporte deux vérins de manoeuvre (23) articulés dont l'axe est dans un plan commun perpendiculaire à l'axe (Z) du caisson (11), caractérisé en ce que la partie inférieure du bras inférieur (32) de la contrefiche (30)passe entre les deux vérins de manoeuvre (23). 4. Train d'atterrissage selon l'une revendications 1 à 3, caractérisé en ce que bras inférieur (32) de la contrefiche (30) est agencé sous forme d'une bielle, et le bras supérieur (31) sous forme d'un panneau triangulaire articulé par sa pointe audit bras inférieur. 5. Train d'atterrissage selon l'une revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lorsque les deux bras (31, 32) de la contrefiche (30) sont alignés, leur direction commune rencontre l'axe (Z) de la jambe d'atterrisseur (10) au voisinage du centre du train de roues (R) sous charge. Train d'atterrissage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen ) de verrouillage additionnel de la contrefiche (30), sous forme d'une contrefiche briseuse secondaire intercalee entre le point d'articulation (33) reliant bras inférieur (32) et supérieur (31) de la contrefiche (30) et un point situé sur l'axe de pivotement (X) caisson (11), entre deux bras inclinés (12) dudit caisson. 7. Train d'atterrissage selon l'une revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le point d'attache (35) du bras inférieur (32) de la contrefiche (30) est prévu sur un appendice (36) terminal du caisson (11), le manchon tournant (21) étant réalisé en deux demi- manchons complémentaires. 8. Train d'atterrissage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le point d'attache (35) du bras inférieur (32) de la contrefiche (30) est prévu sur un appendice (36) d'un collier (13) rapporté sur une partie terminale cylindrique (11.1) du caisson (11), le manchon tournant (31) étant enfilé sur ladite partie terminale.