Brevet FR3009275A1 — publié le 20150206

La présente invention concerne un train d'atterrissage pour un aéronef comprenant au moins une unité d'entraînement et de commande électrohydraulique (unité EHA) ainsi qu'un aéronef équipé d'un tel train 5 d'atterrissage. Des trains d'atterrissage pour aéronef avec des unités EHA sont connus par l'art antérieur et sont destinés d'actionner dans les aéronefs des actionneurs hydrauliques déterminés des trains d'atterrissage 10 d'aéronef au moyen d'un moteur électrique et d'une pompe hydraulique. Ces actionneurs peuvent être conçus pour commander des fonctions différentes de l'aéronef, par exemple des faces de commande ou des trains d'atterrissage de 15 l'aéronef. Lorsque les actionneurs sont utilisés pour des trains d'atterrissage, l'unité EHA prend en charge la direction de l'aéronef lorsque l'aéronef est déplacé au sol au moyen du train d'atterrissage. En alternance, de telles unités EHA peuvent également commander l'entrée 20 et/ou la sortie du train d'atterrissage d'un compartiment de train d'atterrissage ou permettre une sortie ou chute du train d'atterrissage en cas d'urgence du compartiment de train de roulement. Dans ces unités EHA réalisées d'une manière décentralisée, l'utilisation a lieu en 25 étant spécialement adaptée à des consommateurs individuels. Ce mode de construction pose le problème que le cas échéant, une multitude d'unités EHA doit être mise à disposition pour commander les fonctions individuelles de 30 l'aéronef ou bien que pour la commande de déplacement des actionneurs, des servo-actionneurs spéciaux sont requis. Un mode de construction alternatif, qui est également connu par l'art antérieur, alimente les actionneurs, par exemple, de faces de commande ou de 35 trains d'atterrissage à partir du système hydraulique de l'aéronef. Ce faisant, les actionneurs sont commandés par des vannes qui sont prévues aux emplacements correspondants, c'est-à-dire par exemple aux trains d'atterrissage, en particulier aux trains d'atterrissage avant. Or ce mode de construction pose le problème que 5 pour l'alimentation hydraulique, des conduits hydrauliques doivent être installés des pompes hydrauliques centrales, par exemple des trains d'atterrissage de l'aéronef, jusqu'à l'avant de l'aéronef, ce qui implique une dépense d'intégration, de 10 coût et de poids considérable. La présente invention a donc pour objectif la réalisation d'un dispositif apte à surmonter les difficultés énoncées plus haut. Cet objectif est atteint conformément à la présente 15 invention avec un train d'atterrissage d'aéronef, en particulier un train d'atterrissage avant, comprenant au moins une unité EHA qui présente au moins un moteur électrique et au moins une pompe hydraulique, au moins une installation de réglage pour le réglage de la 20 position du train d'atterrissage d'aéronef étant prévue, l'installation de réglage comprenant au moins un actionneur pour l'entraînement de l'installation de réglage, où au moyen du moteur électrique entraînant au moins un actionneur précité de l'installation de réglage 25 par la pompe hydraulique, l'angle de braquage ou direction et/ou la vitesse de braquage ou direction et/ou là vitesse de rentrage et de sortie et/ou l'amortissement de fin de course et/ou la position de l'installation de réglage peuvent être commandés ou réglés. 30 La commande ou le réglage inventif de l'angle de braquage ou direction et/ou de la vitesse de braquage ou direction et/ou de la vitesse de rentrage et de sortie et/ou de l'amortissement de fin de course et/ou de la position de l'installation de réglage au moyen du moteur 35 électrique permet de renoncer aux servo-vannes spéciales usuelles. La construction du dispositif est de ce fait avantageusement simplifiée. La commande précitée est exécutée par le nombre de tours ou vitesse de rotation et/ou la direction de rotation du moteur électrique. On tire avantage du fait que l'entrée respectivement la sortie du train d'atterrissage ainsi que le braquage au moyen du train d'atterrissage n'ont jamais lieu en même temps, et de ce fait, d'une manière préférentielle, une unité à moteur et pompe commune peut être utilisée pour ces fonctions. Avantageusement il est possible de disposer l'unité EHA d'une manière décentralisée dans une zone dans laquelle une alimentation hydraulique est requise. A titre d'exemple, il peut s'agir dans ce cas de la zone du train d'atterrissage d'un aéronef. Par la possibilité de combiner les différents moyens de commande, il est possible d'une manière avantageuse d'exécuter ou de commander au moyen d'une seule unité EHA différentes fonctions respectivement consommateurs ou installation de réglage du train de roulement. Des économies de poids sont faites, étant donné qu'une pluralité d'unités EHA au train d'atterrissage n'est plus requise pour l'exécution des différentes fonctions. En comparaison avec les modes de réalisation alternatifs connus par l'état de la technique, dans lesquels des consommateurs hydrauliques sont alimentés à partir d'un système hydraulique central, on obtient également un avantage se rapportant au poids par l'omission de conduits de liaison entre le système hydraulique central et les consommateurs. Les installations de réglage, à part les 30 actionneurs correspondants, peuvent également comprendre des composants tels que le braquage du train d'atterrissage et/ou l'installation de rentrage du train d'atterrissage et/ou l'installation de sortie du train d'atterrissage et/ou l'installation de verrouillage du 35 train d'atterrissage ainsi que des moyens correspondants pour la commande de ceux-ci. Ces moyens peuvent comprendre un bloc de vannes avec une ou plusieurs vannes intégrées, en particulier des vannes poussoirs. Les moyens pour la commande des composants peuvent comprendre en outre des vannes telles que des vannes de sélection, des vannes de déblocage, des vannes d chute libre, des 5 vannes de surpression, des vannes anti-cavitation et/ou des vannes anti-flatter ou à clapets qui peuvent être intégrées dans un bloc de vannes. D'autres modes de réalisation avantageux de l'invention constituent l'objet des sous-revendications. 10 Ainsi, dans un mode de réalisation préféré il est envisageable que le moteur électrique soit réalisé de telle sorte que la commande ou le réglage d'au moins un actionneur précité a lieu par la direction de rotation et/ou vitesse du moteur électrique. Le moteur électrique 15 peut ainsi prendre en charge par ses paramètres de fonctionnement la direction de rotation et/ou la vitesse directement respectivement par la pompe hydraulique. Avantageusement des dispositifs de commande additionnels ne sont pas requis. 20 Selon un autre mode de réalisation préféré il peut être prévu que la pompe hydraulique soit conçue pour une génération de pression en fonction du consommateur. Une pompe hydraulique conçue de cette manière peut être adaptée avantageusement à des scénarii de 25 consommateur différents. Il peut être prévu que la pompe hydraulique puisse être adaptée, par exemple en modifiant sa géométrie, à la fois à des consommateurs qui requièrent un débit d'écoulement élevé d'une faible différence de pression, et encore à des consommateurs 30 d'un débit d'écoulement réduit à différence de pression élevée. De ce fait une pompe hydraulique régulée peut être utilisée. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré il est envisageable que le ou les actionneurs 35 soient des actionneurs équilibrés. Dans ces actionneurs, le volume d'huile sur les deux côtés de l'actionneur, c'est-à-dire à l'afflux et à l'écoulement, est identique, et de ce fait, d'une manière avantageuse, il n'est pas nécessaire de prévoir un espace de stockage ou refoulement additionnel pour du liquide hydraulique superflu. Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, un train d'atterrissage d'aéronef peut être prévu dans lequel sont prévues une ou plusieurs installations de réglage sous la forme du braquage ou de la direction du train d'atterrissage et/ou de l'installation de rentrage du train d'atterrissage et/ou de l'installation de sortie du train d'atterrissage et/ou de l'installation de verrouillage de train de roulement. Selon un autre mode de réalisation préféré, un train d'atterrissage d'aéronef peut être prévu dans lequel, dans le cas de plusieurs installations de réglage, chacune comprend au moins respectivement un actionneur pour l'entraînement de l'installation de réglage. Selon un autre mode de réalisation préféré, un train d'atterrissage d'aéronef peut être prévu dans lequel au moins une installation de réglage est réalisée avec des moyens pour la commande ou le réglage d'un braquage de train d'atterrissage et/ou avec des moyens pour la commande ou le réglage d'une installation dé rentrage de train d'atterrissage et/ou d'une installation de sortie de train d'atterrissage et/ou avec des moyens pour la commande ou la régulation d'une installation de verrouillage de train de roulement. Dans un autre mode de réalisation préféré, un train d'atterrissage d'aéronef peut être prévu dans lequel l'unité EHA comprend au moins un bloc de vannes avec une ou plusieurs vannes intégrées, en particulier des vannes poussoirs, où est prévu de préférence que les moyens pour la commande ou le réglage énoncés ci-avant soient formés par une ou plusieurs des vannes. Dans un autre mode de réalisation préféré, un train d'atterrissage d'aéronef peut être prévu dans lequel l'unité EHA présente d'autres, de préférence tous les composants fonctionnels requis pour le fonctionnement du braquage du train d'atterrissage et/ou de l'installation de rentrage du train d'atterrissage et/ou de 5 l'installation de sortie du train d'atterrissage et/ou de l'installation de verrouillage du train d'atterrissage, intégrés dans le bloc de vannes énoncées ci-avant. Un tel mode de construction intégré du bloc de vannes permet un mode de construction particulièrement réduit en usure, 10 fiable et compact de l'unité EHA et donc du train d'atterrissage. Dans un autre mode de réalisation préféré, un train d'atterrissage d'aéronef peut être prévu dans lequel l'unité EHA comprend au moins un réservoir, au moins un 15 capteur de pression et au moins un filtre hydraulique. Le réservoir, le capteur de pression et le filtre hydraulique permettent un fonctionnement sûr et contrôlé de l'unité EHA. En particulier un réservoir chargé par ressort, chargé en azote, peut réduire les effets de 20 cavitation et de surpression dans le système respectivement empêcher la formation de ceux-ci. Dans un autre mode de réalisation préféré il peut être prévu que le moteur électrique soit un moteur à courant continu régulé, sans balais, et/ou que la pompe 25 hydraulique est une pompe à alimentation constante, la pompe hydraulique étant réalisée en particulier comme pompe à piston axial et/ou que le réservoir est un réservoir chargé par ressort. Dans un autre mode de réalisation préféré il peut 30 être prévu que l'unité EHA présente un bloc de vannes qui comprend au moins respectivement une vanne de sélection, une vanne de déblocage et une vanne de chute libre, ainsi qu'au moins respectivement une vanne de surpression et/ou une vanne anti-cavitation et/ou une vanne anti-flatter ou 35 à clapets. Par la réalisation du bloc de vannes avec une vanne de sélection, une vanne de déblocage et une vanne de chute libre il devient possible d'une manière avantageuse de commander trois fonctions séparées, séparément les unes des autres, au moyen d'un même bloc de vannes. Lorsque de plus, dans le bloc de vannes, sont prévues respectivement au moins une vanne de surpression, une vanne anti-cavitation et/ou une vanne anti-flatter ou à clapets, la construction de l'unité EHA est encore avantageusement plus simplifiée ou réduite. Dans un autre mode de réalisation, un train 10 d'atterrissage d'aéronef, dans lequel l'unité EHA comprend un contrôleur ou dispositif de commande qui est réalisé dans une architecture de contrôleur-moniteur, où les données de rentrage sont entrées par un bus AFDX au contrôleur ou dispositif de commande, et où le dispositif 15 de commande ou contrôle commande le moteur électrique et les vannes. Le dispositif de commande respectivement installation de contrôle réunit dans ce cas avantageusement toutes les fonctions de commande 20 respectivement calculs de commande ou une grande partie de ceux-ci requis pour le fonctionnement de l'unité EHA et est conçu pour une régulation en circuit fermé. L'électronique de puissance de l'unité EHA est alimentée avec une tension de +/- 270 Volt. Ce faisant 25 l'électronique de puissance commande à l'aide des signaux d'un canal de commande le moteur à courant continu sans balais et les vannes hydrauliques. Le canal de commande régule lui-même l'électronique de puissance, où dans un braquage du train de roulement, 30 les angles de braquage sont réglés avec une vitesse et précision de braquage adaptée, et lors de l'entrée et/ou sortie d'un train d'atterrissage au moyen d'une installation de rentrage de train d'atterrissage et/ou une installation de sortie de train d'atterrissage, la 35 vitesse de déplacement du train d'atterrissage, le timing et l'amortissement de fin de course. Un canal moniteur du dispositif de commande peut dans ce cas surveiller le fonctionnement de l'unité EHA et procéder à des commutations ou réglages en cas d'écarts. Il peut être prévu que dans le cas d'écarts ou 5 de déviations, le système de braquage respectivement le braquage du train d'atterrissage soit commuté un mode de sécurité ou bien que par exemple l'installation de rentrage du train d'atterrissage et/ou l'installation de sortie du train d'atterrissage respectivement le système 10 de rentrage/sortie soit commuté en un mode libre pour permettre ainsi une sortie libre. Il peut également être prévu que le dispositif de commande comprenne un canal d'extension alternatif qui est séparé du point de vue galvanique et qui alimente un 15 actionneur pour le fonctionnement alternatif respectivement la sortie avec 28 VDC. L'invention se rapporte également à un aéronef équipé d'un train d'atterrissage tel que décrit ci-avant. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, 20 caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels 25 la figure 1 est une vue schématique de l'unité EHA avec trois installations de réglage. La figure 1 est une vue schématique de l'installation d'entraînement et de commande électrohydraulique (unité EHA) 1 avec les moyens prévus à 30 celle-ci pour la commande de différentes installations de réglage ou régulation. Dans le mode de réalisation représenté, il s'agit dans le cas des installations de réglage d'un braquage ou direction de train d'atterrissage 2 avec l'actionneur hydraulique ou moteur 35 de commande correspondant, d'une installation de rentrage de train d'atterrissage et/ou d'une installation de sortie de train d'atterrissage 3 avec l'actionneur correspondant, et d'une installation de verrouillage de train d'atterrissage 4 pour le verrouillage respectivement déverrouillage du train de roulement. L'unité EHA 1 comprend un moteur électrique 11 qui 5 peut être réalisé comme un moteur à courant continu régulé, sans balais. Au moteur électrique 11 est reliée une pompe hydraulique 12 qui peut être réalisée comme pompe à alimentation constante ou comme pompe à piston axial. 10 Par le nombre de tours et/ou par la vitesse du moteur électrique, le fonctionnement de la pompe hydraulique et donc également la fonction du ou des actionneurs sont commandées ou réglées. L'unité EHA 1 comprend en outre un bloc de vannes 15 13, qui comprend une ou plusieurs vannes intégrées. Les vannes peuvent être réalisées dans ce cas comme des vannes poussoirs et peuvent servir de moyens pour commander les installations de réglage. Dans le mode de réalisation représenté, l'unité EHA 20 1 comprend des dispositifs additionnels différents, comme un réservoir 22, un capteur de pression 25 ou un filtre hydraulique 26. Le bloc de vannes 13 de l'unité EHA 1 comprend dans le mode de réalisation représenté une vanne de sélection 25 15 au moyen de laquelle peuvent être commandés à la fois le braquage ou direction de train d'atterrissage 2 et encore les vannes de déblocage 16 et les vannes de chute libre 17 prévues au bloc de vannes. La vanne de sélection 15 peut dans ce cas être réglée de manière à permettre 30 dans un état, dans lequel l'aéronef repose avec le train d'atterrissage sorti sur la piste de roulement, l'écoulement de liquide hydraulique par l'actionneur du braquage ou direction de train d'atterrissage 2. Le débattement de la direction est exécuté dans ce cas par 35 la commande du moteur électrique 11. Les autres vannes, la vanne de déblocage 16 et la vanne de chute libre 17, peuvent être conçues de façon qu'elles ne permettent pas de déplacement des actionneurs qu'elles commandent. La vanne de déblocage 16 est reliée à une installation de rentrage du train d'atterrissage et/ou 5 une installation de sortie du train d'atterrissage 3, cette installation peut être conçue dans ce cas par exemple comme une installation intégrée à la fois pour le rentrage et pour la sortie du train de roulement, ou bien également des modes de réalisation séparés peuvent être 10 prévus où la sortie et le rentrage sont effectués par des installations différentes. Au moyen de la vanne de chute libre 17 il est possible de commander une installation de verrouillage du train d'atterrissage et de déverrouiller ainsi par 15 exemple en cas d'urgence le train d'atterrissage d'un aéronef de telle sorte que celui-ci soit sorti ou tombe du fait de son poids propre. Ce faisant, un actionneur électrohydraulique indépendant, fixé par exemple à la structure d'un compartiment de train de roulement, peut 20 déverrouiller le train d'atterrissage dans le cas où une sortie normale du train d'atterrissage n'est pas possible. Pour améliorer le mode de fonctionnement de l'unité EHA 1, le bloc de vannes 13 comprend en outre deux vannes 25 de surpression 18 au moyen desquelles des rapports de surpression non souhaités ou désavantageux peuvent être réglés dans le bloc de vannes 13. Les vannes de surpression 18 sont conçues pour supprimer des surpressions par évacuation ou par une montée de la 30 température. En outre, des vannes anti-cavitation 19 sont prévues qui sont conçues pour réduire des cavitations possibles au voisinage du bloc de vannes 13. De telles cavitations peuvent se produire par suite de volumes 35 différents et de dilations dues aux températures dans le système hydraulique ou dans les conduits hydrauliques de l'unité EHA 1 et peuvent entraîner potentiellement des endommagements des composants du système. De même une vanne anti-flatter ou à clapets peut être prévue qui prévient une oscillation du train 5. d'atterrissage. L'unité EHA décrite 1 peut être installée dans ce cas dans un train d'atterrissage d'aéronef, en particulier dans un train d'atterrissage avant, et dans ce cas celle-ci est reliée à au moins trois installations 10 de réglage. Les installations de réglage ou régulation comprennent le braquage ou direction de train d'atterrissage 2, une installation de rentrage de train d'atterrissage et/ou installation de sortie de train d'atterrissage 3 ainsi qu'une installation de 15 verrouillage de train d'atterrissage 4. Dans l'unité EHA représentée sur la figure 1, le moteur électrique 11 entraîne la pompe hydraulique 12 qui transmet à son tour un milieu hydraulique sous pression au bloc de vannes fermé 13. Dans le bloc de vannes 13, le 20 milieu hydraulique est réparti au moyen des vannes prévues dans celui-ci, qui sont commandée par un dispositif de commande, aux consommateurs ou installations de réglage connectés à l'unité EHA 1. Un amortissement de fin de course des actionneurs ainsi 25 qu'une commande et détermination de position précises des actionneurs des installations de régulation est fourni ou assuré dans ce cas par la vitesse de rotation du moteur électrique 11. Il peut être prévu que la commande ait lieu par une alimentation constante en pression, c'est-à- 30 dire autant de pression est produite que requise par les actionneurs. Il est également possible de calculer ou déterminer la position des actionneurs ou la position du train d'atterrissage par le comptage des cycles de la pompe. REVENDICATIONS1. Train d'atterrissage d'aéronef, en particulier train d'atterrissage avant, muni d'au moins une unité d'entraînement et de commande électrohydraulique (1) qui présente au moins un moteur électrique (11) et au moins une pompe hydraulique (12), où est prévu au moins une installation de réglage pour le réglage de la position du train d'atterrissage d'aéronef, où l'installation de réglage comprend au moins un actionneur (24) pour l'entraînement de l'installation de réglage, caractérisé en ce qu'au moyen du moteur électrique (11) entraînant au moins un actionneur précité (24) de l'installation de réglage par la pompe hydraulique (12), l'angle de braquage et/ou la vitesse de braquage et/ou la vitesse de rentrage et de sortie et/ou l'amortissement de fin de course et/ou la position de l'installation de réglage peuvent être commandés ou réglés. 2. Train d'atterrissage d'aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur électrique (11) est réalisé de telle sorte que la commande ou la régulation d'au moins un actionneur précité (24) a lieu par la direction de rotation et/ou la vitesse du moteur électrique (11). 3. Train d'atterrissage d'aéronef selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la pompe hydraulique (12) est conçue pour une production de pression dépendant du consommateur. 4. Train d'atterrissage d'aéronef selon l'une des 30 revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les actionneurs (24) sont des actionneurs équilibrés 24) 5. Train d'atterrissage d'aéronef selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que sont ,35 prévues une ou plusieurs installations de réglage sous la forme du braquage de train d'atterrissage (2) et/ou de l'installation de rentrage de train d'atterrissage et/ou de l'installation de sortie de train d'atterrissage (3) et/ou de l'installation de verrouillage de train d'atterrissage (4). 6. Train d'atterrissage d'aéronef selon l'une des 5 revendications précédentes, caractérisé en ce que dans le cas de plusieurs installations de réglage, chacune comprend respectivement un actionneur (24) pour l'entraînement de l'installation de réglage. 7. Train d'atterrissage d'aéronef selon l'une des 10 revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une installation de réglage est réalisée avec des moyens pour la commande ou le réglage d'un braquage de train d'atterrissage(2) et/ou de moyens pour la commande ou le réglage d'une installation de rentrage de 15 train d'atterrissage et/ou installation de sortie de train d'atterrissage (3) et/ou de moyens pour la commande ou le réglage d'une installation de verrouillage de train d'atterrissage (4). 8. Train d'atterrissage d'aéronef selon la 20 revendication 7, caractérisé en ce que l'unité EHA (1) présente au moins un bloc de vannes (13) comprenant une ou plusieurs vannes intégrées, en particulier des vannes poussoirs, où les moyens pour la commande ou le réglage selon la revendication 7 sont formés par une ou plusieurs des vannes. 9. Train d'atterrissage d'aéronef selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'unité d'entraînement et de commande électrohydraulique (1) présente d'autres, de préférence tous les composants fonctionnels de cette unité (1), requis pour le fonctionnement du braquage de train d'atterrissage(2) et/ou de l'installation de rentrage de train d'atterrissage et/ou de l'installation de sortie de train d'atterrissage (3) et/ou de l'installation de verrouillage de train d'atterrissage (4), de préférence intégrés dans le bloc de vannes (13) selon la revendication 8. 10. Train d'atterrissage d'aéronef selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité d'entraînement et de commande électrohydraulique (1) comprend au moins un réservoir (22), au moins un capteur 5 de pression (25) et au moins un filtre hydraulique (26). 11. Train d'atterrissage d'aéronef selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur électrique (11) est un moteur à courant continu réglé, sans balais, et/ou en ce que la pompe hydraulique 10 (12) est une pompe à alimentation constante, où la pompe hydraulique (12) est réalisée en particulier comme une pompe à piston axial et/ou en ce que le réservoir (22) est un réservoir chargé par ressort (22). 12. Train d'atterrissage d'aéronef selon l'une des 15 revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité d'entraînement et de commande électrohydraulique (1) comprend un bloc de vannes (13) qui inclut respectivement au moins une vanne de sélection (15), une vanne de déblocage (16) et une vanne de chute libre (17) ainsi 20 qu'au moins respectivement une vanne de surpression (18) et/ou une vanne anti-cavitation (19) et/ou une vanne à clapets. 13. Train d'atterrissage d'aéronef selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité 25 d'entraînement et de commande électrohydraulique (1) comprend un dispositif de commande qui est réalisé selon une architecture de dispositif de commande-moniteur, les données d'entrée sont entrées par un bus AFDX dans le dispositif de commande, et en ce que le dispositif de 30 commande assure la commande du moteur électrique (11) et des vannes. 14. Aéronef comprenant au moins un train d'atterrissage d'aéronef selon l'une des revendications 1 à 13. 35