Brevet FR3089950A1 — publié le 20200619

Description Titre de l'invention : Procédé de protection contre les chocs pouvant affecter un atterrisseur d'aéronef [0001] ARRIERE PLAN DE L'INVENTION [0002] On connaît des atterrisseurs mobiles entre une position rétractée et une position déployée et équipés d'un actionneur électromécanique de manoeuvre de type rotatif, comme par exemple illustré dans le document FR2946319. [0003] Dans certaines circonstances, par exemple lors d'une défaillance d'alimentation électrique, l'atterrisseur est libéré de sa position rétractée et est laissé libre de se déplacer vers la position déployée sous l'effet de la gravité et du vent relatif. Lors d'un tel déploiement, l'actionneur électromécanique de manoeuvre ne régule pas la vitesse de déplacement de l'atterrisseur et cc dernier peut arriver avec une vitesse importante en position déployée, occasionnant un arrêt brutal de l'atterrisseur. D'autres chocs peuvent survenir, notamment au moment du contact de l'atterrisseur avec le sol lors d'un atterrissage. Ces chocs sont susceptibles de faire remonter vers l'actionneur de manoeuvre des sollicitations brutales qui peuvent l'endommager. [0004] OBJET DE L'INVENTION [0005] L'invention vise à proposer un procédé de protection contre affectant un atterrisseur d'aéronef, permettant de protéger son actionneur électromécanique de manoeuvre contre les risques d'endommagement. Résumé de l'invention 100061 En vue de la réalisation de ce but, on propose un procédé de protection contre les chocs de fin affectant un atterrisseur d'aéronef, l'atterrisseur étant manoeuvrable entre une position rétractée et une position déployée au moyen d'un unique actionneur électromécanique de manoeuvre. Selon l'invention, le procédé comporte l'étape d'équiper l'actionneur électromécanique de manoeuvre d'un dispositif amortisseur interne disposé entre un arbre de sortie de l'actionneur électromécanique attelé à l'atterrisseur et un arbre moteur d'un moteur de l'actionneur électromécanique. 100071 Ainsi, l'actionneur électromécanique est protégé des chocs affectant l'atterrisseur et remontant à l'actionneur, en particulier en cas d'arrêt brutal à l'arrivée dans la position déployée. Brève description des dessins [0008] L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit de mode de mise en oeuvre du procédé de l'invention en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : [0009] [fie.11 La figure 1 est une vue de côté d'un atterrisseur faisant application des dis- 2 positions de l'invention, illustré ici en position déployée ; [0010] [fig.2] La figure 2 est une vue de côté squelettique de l'atterrisseur de la figure 1 en position déployée ; [0011] [fig.3] La figure 3 est une vue de côté squelettique de l'atterrisseur de la figure 1 dans une position intermédiaire entre la position déployée et la position rétractée ; [0012] [fig.4] La figure 4 est une vue de côté squelettique de l'atterrisseur de la figure 1 en position rétractée ; [0013] [fig.5] La figure 5 est une vue schématique de l'intérieur de l'actionneur électro- mécanique de manoeuvre associé à l'atterrisseur de la figure 1, selon une première variante de réalisation ; [0014] [fig.6] La figure 6 est une vue schématique de l'intérieur de l'actionneur électro- mécanique de manoeuvre associé à l'atterrisseur de la figure 1, selon une deuxième variante de réalisation; [0015] [fig.7] La figure 7 est une vue schématique de l'intérieur de l'actionneur électro- mécanique de manoeuvre associé à l'atterrisseur de la figure 1, selon une troisième variante de réalisation. Description des modes de réalisation [0016] En référence tout d'abord à la figure 1, l'atterrisseur comporte de façon connue en soi une jambe 1 articulée à la structure de l'aéronef selon un axe d'articulation X (vu ici en bout) pour être mobile entre une position déployée illustrée ici dans laquelle l'atterrisseur est amené préalablement à un atterrissage, et une position rétractée qui est celle dc l'atterrisseur en vol. [0017] Une contrefiche briseuse 2 est articulée d'une part sur la jambe 1 et d'autre part sur la structure de l'aéronef La contrefiche 2 briseuse comprend deux bielles 2a, 2h, articulées entre elles au niveau d'un genou 3. La bielle 2a est par ailleurs articulée sur l'aéronef, tandis que la bielle 2b est articulée sur la jambe 1. La contrefiche briseuse 2 est stabilisée en position sensiblement alignée au moyen d'un organe de stabilisation 4 comportant deux biellettes 4a, 4h, également articulées entre elles. La biellette 4a est articulée sur la jambe 1, et la biellette 4b est articulée sur la contrefiche 2. Les biellettes 4a, 4b sont maintenues en position sensiblement alignée par un organe de verrouillage 5 comportant des ressorts de rappel 6 rappelant les biellettes 4a, 4b vers la position de verrouillage définie par des butées 7a, 7b. [0018] Ainsi stabilisée, la contrefiche briseuse 2 s'oppose à toute rotation de la jambe 1 autour de son axe d'articulation X, de sorte que la position déployée est une position stable. Comme cela est bien connu, les bielles 2a, 2b et les biellettes 4a, 4b sont conçues de sorte que pour arriver à la position verrouillée illustrée ici, le genou d'articulation des bielles et le genou d'articulation des biellettes passent légèrement au- 3 delà de l'alignement géométrique illustré par les traits interrompus. [0019] Un actionneur électromécanique de manoeuvre 10 est disposé sur la structure de l'aéronef pour être attelé à la biellette 4a de l'organe de stabilisation 4, celle qui est ici articulée sur la jambe 1. Ici, l'actionneur électromécanique de manoeuvre 10 est du type rotatif et comporte une manivelle 11 qui est attelée à la biellette 4a au moyen d'une tringle 8. Le fonctionnement de l'ensemble est maintenant expliqué en référence aux figures 2 à 4. Lorsque l'atterrisseur doit être remonté en position rétractée, l'actionneur électromécanique de manoeuvre 10 est sollicité. Il exerce une traction sur la biellette 4a (voir flèche), ce qui a pour effet de faire pivoter celle-ci autour de son axe de rotation sur la jambe, et ainsi briser l'alignement des biellettes 4a, 4b à l'encontre de l'action des ressorts de rappel 6 de l'organe de verrouillage 5. [0020] Comme la biellette 4b est attelée à la contrefiche 2, l'alignement des bielles 2a, 2b est également brisé. L'atterrisseur est ainsi déverrouillé et peut être pivoté autour de son axe d'articulation sous l'action de l'actionneur électromécanique de manoeuvre 10, comme cela est illustré à la figure 3. Alors que l'actionneur électromécanique de manoeuvre 10 continue à faire pivoter la biellette 4a, celle-ci entraîne successivement l'autre biellette 4b, les bielles 2a, 2b de la contrefiche 2, et, pour finir, la jambe 1 de l'atterrisseur. Tous ces éléments sont liés entre eux de sorte qu'à une position angulaire de la biellette 4a correspond une et une seule position de chacun de ces éléments. [0021] Le mouvement se poursuit jusqu'à la position illustré à la figure 4, dans laquelle la jambe 1 est arrivée en position rétractée. Il importe de faire en sorte que lors du mouvement de l'atterrisseur de sa position déployée à sa position rétractée, la biellette 4a se déplace selon un mouvement continu et sans singularité, de sorte que le mouvement de la jambe peut être assurée au moyen d'une action continue et toujours dans le même sens de l'actionneur électromécanique de manoeuvre 10 sur la biellette 4a. Ainsi, avec un seul actionneur électromécanique, on assure le désalignement de l'organe de stabilisation, ce qui provoque de le désalignement de la contrefiche, et, partant, le déplacement de la jambe. Pour la descente de l'atterrisseur en position déployée, elle pourra être effectuée sous l'effet de la gravité, l'actionneur électromécanique de manoeuvre 10 étant contrôlé pour réguler la vitesse de descente de l'atterrisseur. En effet, le mouvement de la biellette 4a, qui est continu et sans singularité dans le sens du relevage, est donc continu et sans singularité dans le sens de la descente, de sorte que l'actionneur électromécanique de manoeuvre 10 est entraîné toujours dans le même sens lors de la descente de l'atterris sein et fonctionne donc en générateur, et peut donc être utilisé comme frein lors de la descente. Pour ce faire, il convient bien sûr que l'actionneur électromécanique de manoeuvre 10 soit réversible et puisse être entraîné par la biellette 4a lors de la descente de l'atterrisseur. [0022] Comme visible à la figure 5, l'actionneur électromécanique de manoeuvre 10 est ici un motoréducteur du type à onde de déformation, encore connu sous le nom de « harmonie drive ». Ce type d'actionneur électromécanique peut présenter un rapport de réduction important tout en restant réversible. A contrario, quand l'actionneur électromécanique de manoeuvre 10 est entraîné lors de la descente de ratterrisscur, ce rapport de réduction devient un rapport de multiplication, de sorte que le rotor du moteur de l'actionneur électromécanique est entraîné à grande vitesse. [0023] Dans certaines circonstances particulières, il se peut que l'actionneur électro- mécanique de manoeuvre 10 ne freine pas la descente de l'atterrisseur vers la position déployée, par exemple en cas de défaillance électrique. L'atterrisscur peut arriver vers la position déployée avec une vitesse importante, et l'arrêt dans cette position peut être brutal. Compte tenu du grand rapport de réduction, l'inertie du rotor du moteur est importante. Et son arrêt brutal peut engendrer des efforts importants, susceptibles d'endommager l'actionneur électromécanique 10. Selon l'invention, on insert un amortisseur dans l'actionneur électromécanique pour diminuer les risques d'endommagement de celui-ci suite à une arrivée rapide de l'atterrisseur en position déployée. [0024] Plus précisément, l'actionneur électromécanique 10 tel qu'illustré à la figure 5 comporte un moteur 12 entraînant un arbre moteur 13 entraînant un générateur d'ondes 14. Celui-ci coopère avec une cloche deformable 15 possédant des dents à sa périphérie qui sont astreintes par le générateur d'ondes 14 à coopérer en deux lieux diamétralement opposés avec des dents d'une couronne 16 portée par le carter de l'actionneur électromécanique. La cloche deformable 15 possède un nombre de dents légèrement inférieur au nombre de dents de la couronne 16, ce qui a pour effet de faire tourner la cloche deformable 15 en sens inverse de celui du générateur d'ondes 14, à une vitesse angulaire beaucoup plus faible. La manivelle 11 est portée par un arbre de sortie 18 qui est solidarisé à la cloche deformable 15 via un dispositif amortisseur 17 (par exemple du type à plateaux glissants, à billes, ou tout autre type de dispositif amortisseur) qui est donc inséré entre la cloche deformable 15 et l'arbre de sortie 18. Ce dispositif amortisseur 17 permet de filtrer toute vibration lors du fonctionnement normal de l'actionneur électromécanique, et permet de diminuer considérablement les conséquences d'un arrêt brutal de l'atterrisseur en position déployée, en protégeant le moteur 12, et notamment son rotor. [0025] Selon une variante de réalisation illustrée à la figure 6, le dispositif amortisseur 17 est maintenant placé entre l'arbre moteur 13 du moteur 12 et le générateur d'ondes 14. La cloche deformable 15 est ici directement solidarisée à l'arbre de sortie 18 qui porte la manivelle 11. Selon encore une autre variante de réalisation illustrée à la figure 7, le dispositif amortisseur 17 est encore placé entre l'arbre moteur 13 du moteur 12 et le générateur d'ondes 14, mais cette fois-ci en s'étendant à l'intérieur de la cloche dé- formablc 15. [0026] Ainsi, grâce à la disposition d'un dispositif amortisseur interne à l'actionneur électro- mécanique à onde de déformation, on bénéficie des avantages de cc type d'actionneur électromécanique tout en le protégeant des éventuels arrêts brutaux dus à la chute rapide de l'atterrisseur vers la position déployée. [0027] L'invention n'est pas Ihnitée à ce qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante entrant dans le cadre défini par les revendications. [0028] En particulier, l'invention n'est pas limitée à la manoeuvre d'un atterrisseur à contrefiche briseuse et organe de verrouillage à alignement. Elle s'applique à la manoeuvre d'un atterrisseur agencé pour être manoeuvré au moyen d'un unique actionneur électromécanique capable d'assurer à lui seul la manoeuvre de l'atterrisseur entre la position déployée et la position rétractée. 6