Brevet FR2953290A1 — publié le 20110603

DISPOSITIF ET PROCEDE DE TEST D'UN PNEUMATIQUE [1] L'invention concerne le domaine de l'évaluation des pneumatiques destinés essentiellement à équiper des aéronefs. [2] Ces pneumatiques font l'objet de tests sévères liés aux modes d'exploitation qui exigent naturellement des performances élevées augmentées de critères de sécurité particulièrement sévères. [3] Aussi, les fabricants de pneumatiques cherchent à varier et à élargir les conditions de test de manière à s'assurer que les pneumatiques proposés au marché seront aptes à subir les conditions d'utilisation les plus extrêmes afin de garantir aux utilisateurs de ces produits les performances annoncées. [4] L'objet de l'invention concerne plus particulièrement les tests concernant la phase d'atterrissage. En règle générale, pendant cette phase d'utilisation, le pneumatique rentre plus ou moins violement en contact avec le sol et se met instantanément en rotation à la vitesse circonférentielle correspondant à la vitesse de l'avion, et de plus reçoit une charge correspondant à l'accélération verticale de l'avion augmentée de son poids. [5] Par ailleurs il est nécessaire d'effectuer ces tests sur des sols, de forme généralement plane, dont la nature plus ou moins abrasive peut varier. [006] Des essais et des simulations de ce type peuvent être réalisées sur des rouleuses aménagées pour pouvoir tourner à grande vitesse. Dans ce type d'installation, la surface du sol est représentée par la surface du cylindre de la rouleuse et un dispositif adapté supportant le pneumatique monté sur sa jante vient mettre en contact le pneu avec la surface de la rouleuse en lui faisant subir des accélérations proches des conditions réelles de celles observées à l'atterrissage d'un avion. L'ensemble formé par le pneumatique associé à sa jante est monté sur ledit dispositif par l'intermédiaire d'un axe libre en rotation. [007] Il est alors possible d'observer la réaction du pneumatique et de mesurer les forces de réaction du pneumatique. [008] Ce système présente toutefois toute une série d'inconvénients liés au fait que l'augmentation de la vitesse circonférentielle du cylindre de la rouleuse pour approcher la vitesse d'atterrissage d'un aéronef nécessite des moyens mécaniques lourds et sophistiqués et donc onéreux. [009] D'autre part au moment de la mise en contact du volant et du pneumatique, il n'est pas possible de négliger l'inertie du volant ce qui oblige à introduire des éléments correcteurs dans la mesure de l'interaction pneu/sol. [010] Pour éviter ces inconvénients il est alors possible d'effectuer ces tests en montant le dispositif de mesure sur un moyen de roulage se déplaçant, idéalement à la vitesse de l'avion, et de mettre le pneumatique monté sur le dispositif de mesure en contact avec le sol selon un protocole similaire au précédent. On considère dans ce cas que la valeur de l'inertie de la roue est inférieure de plusieurs ordres de grandeur par rapport aux inerties du sol (par nature infinie), et du véhicule. [11] Ce moyen offre l'avantage de pouvoir également faire varier la nature des sols simulant la piste d'atterrissage, mais reste limité encore une fois par la vitesse du véhicule. [12] L'invention a pour objet de proposer un dispositif d'évaluation et une méthode de test permettant de simuler la mise en contact avec le sol d'un pneumatique destiné à équiper un aéronef permettant d'approcher les conditions réelles. [13] Le dispositif d'évaluation d'un pneumatique selon l'invention comprend une surface simulant un sol en déplacement relatif à une vitesse donnée par rapport à un ensemble de mesure sur lequel est monté, par l'intermédiaire d'un axe de rotation, une roue formée d'une jante supportant ledit pneumatique et apte à mettre ledit pneumatique en contact avec ledit sol selon des conditions de charge et d'accélération données. [14] Ce dispositif se caractérise en ce que l'ensemble de mesure comprend également un moteur débrayable apte à mettre en rotation ladite roue à une vitesse circonférentielle prédéterminée. [015] Le procédé d'évaluation des conditions de mise en contact avec le sol selon des conditions de charge et d'accélérations données d'un pneumatique monté sur sa jante à l'aide d'un dispositif tel que décrit au paragraphe précédent comprend les étapes au cour desquelles, préalablement à la mise en contact : - on met la roue en rotation à une vitesse donnée à l'aide du moteur débrayable et, - on débraye le moteur de sorte que la roue tourne en rotation libre autour de son axe. 2 [016] De cette manière, on s'affranchit en grande partie de la limitation du volant ou du véhicule terrestre portant l'ensemble de mesure. Il est alors possible de faire varier sur une plus grande plage les différences de vitesse entre le pneumatique et le sol au moment de la mise en c [017] La description qui suit s'appuie sur les figures 1 à 4 dans lesquelles : - les figures 1 et 2 qui sont des représentations schématiques d'un premier mode de réalisation de l'invention, - les figures 3 et 4 qui sont des représentations schématiques d'un second mode de réalisation de l'invention. [018] Les figures 1 et 2 illustrent le cas d'un volant rotatif de rayon RI comportant une surface 110 simulant la surface du sol. Le volant 11 tourne à une vitesse constant col, et sa vitesse circonférentielle V, est égale à co,*Ri. [19] L'ensemble de mesure 2 est monté sur un bâti (non représenté) fixe par rapport à la surface 110 du volant 10. L'ensemble de mesure 2, de masse M, supporte une roue formée d'une jante J et d'un pneumatique P par l'intermédiaire d'un axe 22. Un moteur 21 débrayable peut entraîner la roue de rayon R2 en rotation à une vitesse cû2o donnée. La vitesse V2 qui est égale à c20* R2 représente alors la vitesse circonférentielle de la roue. [20] Le processus d'évaluation du pneumatique comprend une première étape au cours de laquelle le moteur 21 met la roue en rotation à une vitesse co20. Lorsque cette vitesse est atteinte, le moteur 21 est débrayé, et la roue tourne alors librement autour de l'axe 22. [21] Juste après avoir débrayé le moteur l'ensemble de mesure 2 de masse M est alors approché de la surface 110 du volant rotatif 10 dans des conditions de vitesse v et d'accélération y proches de celles observées sur les aéronefs lors de la phase d'atterrissage juste avant le contact avec le sol. [22] Au moment de l'impact du pneu sur la surface 110, la vitesse relative du pneumatique par rapport au sol est égale à V,+V2, et représente la vitesse d'approche de l'aéronef par rapport à un sol considéré comme fixe. On mesure alors la force F,2 de réaction du sol par rapport au pneumatique P. [023] Juste après l'impact, la vitesse de rotation de la roue est ramenée à une vitesse col, de sorte que (1)21 * R2=VI. [24] Les figures 3 et 4 représentent le cas dans lequel l'ensemble de mesure 2 est porté par un véhicule 11 circulant sur un sol 111 à une vitesse V,. [25] De manière similaire à ce qui a été décrit dans les paragraphes précédents, le moteur 21 lance la roue à une vitesse co20. Juste avant l'impact, le moteur est débrayé de sorte que la roue tourne librement autour de son axe 22, et la vitesse circonférentielle V2 du pneumatique est alors égale à 02o*R2. La somme V, + V2 représente la vitesse sol simulée de l'avion avant de toucher le sol. [26] L'ensemble de mesure 2, de masse M, est approché du sol 111 dans des conditions de vitesse v et d'accélération y prédéterminées. Au moment de l'impact, on 10 mesure la force F,2 représentant la réaction du sol sur le pneumatique. [27] Juste après l'impact la vitesse de rotation de la roue est ramenée à la vitesse col, telle co21*R2 = V,. [28] On observera que, dans les deux cas de mise en oeuvre de l'invention décrits ci-dessus, la vitesse V2 peut s'ajouter ou se retrancher de la vitesse V, suivant le sens de 15 rotation de la roue. Cet artifice permet de simuler une large gamme de vitesses d'approche et d'impact. REVENDICATIONS1) Dispositif d'évaluation d'un pneumatique (P), comprenant une surface simulant un sol (110, 111) en déplacement relatif à une vitesse donnée (V,) par rapport à un ensemble de mesure (2) sur lequel est monté, par l'intermédiaire d'un axe de rotation (22), une roue formée d'une jante (J) supportant ledit pneumatique (P) et apte à mettre ledit pneumatique (P) en contact avec ledit sol (110, 111) selon des conditions de charge (M), d'accélération (y) et de vitesse (v) données, caractérisé en ce que l'ensemble de mesure (2) comprend également un moteur (21) débrayable apte à mettre en rotation ladite roue à une vitesse circonférentielle (o20) prédéterminée. 2) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le bâti supportant l'ensemble de mesure (2) est fixe par rapport à la surface simulant ledit sol (110). 3) Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la surface simulant le sol (110) est portée par la surface circonférentielle (110) d'un volant rotatif (10). 4) Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'ensemble de mesure (2) est porté par un véhicule (11) se déplaçant à une vitesse donnée (V,) sur la surface dudit sol (111). 5) Procédé d'évaluation des conditions de mise en contact avec un sol (110, 111) selon des conditions de charge (M) et de vitesse (v) d'accélération (y) données d'un pneumatique (P) monté sur sa jante (J) à l'aide d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel, préalablement à la mise en contact : - on met la roue en rotation à une vitesse donnée (co,o) à l'aide du moteur débrayable (21) et, - on débraye le moteur (21) de sorte que la roue tourne en rotation libre autour de son axe (22). 8) Procédé d'évaluation selon la revendication 5, dans lequel la vitesse circonférentielle (V2) de la roue s'additionne à la vitesse relative (V,) entre l'ensemble de mesure et le sol (110, 111). 9) Procédé d'évaluation selon la revendication 5, dans lequel la vitesse circonférentielle (V2) de la roue se soustrait de la vitesse relative (V,) entre l'ensemble de mesure (2) et le sol (110, 111). 5