Brevet FR2999528A1 — publié le 20140620

L'invention concerne un atterrisseur d'aéronef équipé d'un tube porte-diaphragme en matière thermoplastique. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION La plupart des atterrisseurs d'aéronef font appel à un amortisseur de type oléopneumatique comportant un premier élément (souvent la tige coulissante qui porte les roues) qui coulisse dans un deuxième élément. L'amortisseur peut constituer une jambe de l'atterrisseur arti- culée sur l'aéronef, ou se présenter sous la forme d'un élément indépendant attelé à un balancier. Les deux éléments définissent un volume interne séparé en deux chambres par un diaphragme solidaire du caisson, dont une première chambre s'étendant d'un côté du diaphragme à l'intérieur du premier élément et remplie de fluide hy- draulique (parfois appelée chambre d'huile), et une deuxième chambre (parfois appelée chambre d'air) s'étendant de l'autre côté du diaphragme et remplie de fluide hydraulique et de gaz sous pression, par exemple de l'azote. Le diaphragme comporte des orifices calibrés pour permettre le passage du fluide hydraulique d'une chambre à l'autre en générant une résistance hydraulique à ce passage. Le diaphragme est en général porté à l'extrémité d'un tube porte-diaphragme qui comporte une autre extré- mité reliée au caisson. Le tube porte-diaphragme est généralement dimensionné en compression, dans des cas d'atterrissage lors desquels la différence de pression entre la face inférieure et la face supérieure du dia- phragme est maximale. Il importe de faire en sorte que le tube porte-diaphragme ne flambe pas sous l'effort de compression. Les tubes porte-diaphragme sont traditionnelle- ment réalisés en acier ou en alliage léger, pour des questions de masse. Cependant, des contraintes de fabri- cation et de manipulation imposent des épaisseurs minimales qui ne permettent pas de réduire la masse du tube porte-diaphragme, alors qu'il est bien souvent surdimensionné pour les efforts qu'il est censé subir. Par ail- leurs, les tubes réalisés en acier comportent des épais- seurs de toile conséquentes pour résister au flambage, ce qui en augmente la masse OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet un atterrisseur d'aéronef comportant un amortisseur muni d'un tube porte- diaphragme permettant un allègement de l'atterrisseur, et une diminution de coût de revient. RESUME DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose un atterrisseur d'aéronef comportant un amortisseur de type oléopneumatique rempli de fluide hydraulique et de gaz, et muni d'un diaphragme pour séparer l'intérieur de l'amortisseur en deux chambres et au travers duquel le fluide hydraulique peut passer en subissant une résis- tance hydraulique, le diaphragme étant porté par un tube porte-diaphragme, dans lequel, selon l'invention, le tube porte-diaphragme est réalisé en matière thermoplastique. L'utilisation de matière thermoplastique permet l'obtention de tubes porte-diaphragme plus légers, pour une forme identique. Qui plus est, une optimisation des formes peut être obtenue en moulant ou en injectant le tube porte-diaphragme, permettant encore de réduire sa masse. Selon un aspect particulier de l'invention, la matière thermoplastique est du polyétheréthercétone, (en anglais PEEK pour PolyEtherEtherKetone) et contient des fibres de renfort courtes, de préférence en carbone. Selon un autre aspect particulier de l'invention, le tube porte-diaphragme comporte une partie courant tu- bulaire renforcée par des raidisseurs longitudinaux venu de matière, et/ou il comporte une partie d'extrémité évasée définissant une portée cylindrique externe pour le positionnement du tube porte-diaphragme dans le caisson de l'atterrisseur, la partie évasée présentant une série de nervures internes convergentes. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation de l'invention, en relation avec les figures des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un atterrisseur d'aéronef connu en soi dont l'amortisseur comporte un tube porte-diaphragme ; - la figure 2 est une en coupe d'un tube porte-15 diaphragme connu en soi, illustré à l'intérieur de l'amortisseur ; - la figure 3 est une vue en coupe d'un tube porte-diaphragme selon un mode particulier de réalisation de l'invention, illustré à l'intérieur de l'amortisseur ; 20 - les figures 4 et 5 sont des vues en perspective du tube porte-diaphragme de la figure 3. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La figure 1 représente une jambe d'atterrisseur d'aéronef incorporant un amortisseur. De façon connue en 25 soi, la jambe comporte un caisson 1 dans lequel une tige 2 est montée pour coulisser. La tige 2 porte à son extrémité inférieure un essieu pour recevoir des roues, ou un bogie portant plusieurs roues. Un diaphragme 3 porté par un tube porte-diaphragme 4 sépare l'intérieur de la jambe 30 en une première chambre 5 remplie de fluide hydraulique et une deuxième chambre 6 remplie de fluide hydraulique et de gaz sous pression. La première chambre est par ailleurs délimitée par un fond 7 rapporté dans la tige 2. Sous le fond 7 s'étend une troisième chambre 8 remplie de 35 fluide hydraulique qui est séparée d'une quatrième cham- bre 9 remplie de gaz sous haute pression par un piston séparateur 10. De façon connue en soi, le diaphragme 3 et le fond 7 sont équipés d'orifices calibrés permettant le passage de fluide de la première chambre 5 à la deuxième chambre 6, et de la première chambre 5 à la troisième chambre 8, respectivement. Tout ceci est bien connu et n'est rappelé qu'à titre d'illustration. On remarquera que le tube porte-diaphragme 4 com- porte une extrémité supérieure qui est directement rap- portée sur le plafond du caisson 1, tandis que son extré- mité inférieure porte le diaphragme 3. Sur la figure 2 est illustré un tube porte- diaphragme 14 similaire à celui présenté à la figure 1, si ce n'est que son extrémité supérieure comporte une portée cylindrique 15 qui est adaptée à pouvoir venir s'ajuster avec un faible jeu (et interposition d'un joint d'étanchéité) dans une portée cylindrique homologue ménagée dans la partie cylindrique du caisson 1, en venant en appui contre un redan du caisson. Le tube porte- diaphragme 140 comporte ici une partie courante 16 sensi- blement tubulaire qui se termine par une portée 17 adaptée à venir coulisser dans la tige 2, et une partie terminale 18 sur laquelle le diaphragme 3 est rapporté. Par ailleurs, le haut du tube est plein et forme une voute 19 à même de supporter efficacement les hautes pressions ré- gnant dans la chambre 6, qui est ici délimitée supérieurement par le haut du tube. Sur les figures 3,4 et 5, un tube porte- diaphragme 30 selon l'invention a été représenté en posi- tion dans le caisson 1 d'un atterrisseur. Le tube porte- diaphragme 30 comporte une partie courante tubulaire 31 qui est renforcée par des raidisseurs longitudinaux 32 qui s'étendent ici à l'extérieur de la partie courante tubulaire 31. Les raidisseurs 32 sont régulièrement ré- partis autour de la partie courante tubulaire 31. On re- trouve à l'extrémité inférieure une portée 33 qui comporte une gorge pour recevoir un joint d'étanchéité, ainsi que la partie terminale 34 destinée à recevoir le diaphragme 3. L'extrémité supérieure 35 est ici de forme évasée pour se finir sur une portée de centrage 36, com- portant également une gorge pour recevoir un joint d'étanchéité. L'extrémité supérieure 35 a un fond qui forme une voûte axisymétrique 37 sur laquelle la partie courante tubulaire 31 se raccorde. La voûte est ici consolidée de l'intérieur par un double système de raidissement : d'une part un réseau de nervures 38 qui convergent toutes vers l'axe central du tube, et d'autre part un réseau de raidisseurs cylindriques coaxiaux 39, les raidisseurs des deux réseaux se croisant à angle droit. De la sorte, la voûte 37 est parfaitement stabilisée et peut résister à d'importants efforts de pression, tout en présentant une disposition de matière optimale contribuant à l'allègement du tube porte-diaphragme. Le tube porte-diaphragme de l'invention 30 est ici réalisé en matière thermoplastique, de préférence du Polyétheréthercétone comportant des fibres de carbone courtes. La densité d'une telle matière est de l'ordre de 1,4, à comparer avec la densité d'un alliage léger, de l'ordre de 2,7. Le tube porte-diaphragme 30 est de préfé- rence obtenu par injection, ce qui permet d'obtenir un produit à parois fines et ne nécessitant aucune reprise. Tout ceci concourt à abaisser la masse du tube porte-diaphragme ainsi que son coût de revient. L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante entrant dans le cadre délimité par les revendications. En particulier, En particulier, on pourra n'utiliser qu'un seul réseau de raidisseurs pour renforcer la voûte, si cela s'avère suffisant. REVENDICATIONS1. Atterrisseur d'aéronef comportant un amortisseur de type oléopneumatique rempli de fluide hydraulique et de gaz, et muni d'un diaphragme (3) pour séparer l'intérieur de l'amortisseur en deux chambres et au travers duquel le fluide hydraulique peut passer en subissant une résistance hydraulique, le diaphragme étant porté par un tube porte-diaphragme (30), dans lequel, selon l'invention, le tube porte-diaphragme est réalisé en ma- tière thermoplastique. 2. Atterrisseur selon la revendication 1, dans lequel la matière thermoplastique est du Polyétheréthercétone renforcé par des fibres de carbone courtes. 3. Atterrisseur selon la revendication 1, dans lequel le tube porte-diaphragme comporte une extrémité ayant un fond en forme de voûte (37) sur laquelle une partie courante tubulaire (31) vient se connecter. 4. Atterrisseur selon la revendication 3, dans lequel la voûte est renforcée par un réseau de nervures (38) qui convergent vers un axe central du tube. 5. Atterrisseur selon la revendication 3 ou la revendication 4, dans lequel la voûte est renforcée par un réseau de raidisseurs cylindriques (39) coaxiaux. 6. Atterrisseur selon la revendication 1, dans lequel le tube porte-diaphragme comporte une partie courante tubulaire (31) renforcée par des raidisseurs longitudinaux (32).