Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
2also~
La présente invention concerne les trains
d'atterrissage relevables pour avions, du type à amortisseur
direct, clest-à-dire comportant un amortisseur dont le cais-
son est équipé d'un axe d~articulation à la structure
d'avion, et dont la tige coulissante porte un train de roues.
Les trains d~atterrissage relevables de ce type,
dont le train de roues peut être réalisé sous la forme d'un
bogie basculant, sont essentiellement verticaux (en position
train bas~ afin d'éviter tout risque de coincement de la tige
coulissante par suite d'efforts tranchants trop élevés exer-
cés sur cette tige coulissante. Le positionnement latéral de
ces atterrisseurs (également dénommés atterrisseurs princi-
paux), de part et d~autre du plan longitudinal médian de
llavion, est en général choisi au niveau d'une zone détermi-
n~e de chaque voilure, à une distance suffisante du plan lon-
gitudinal médian pour que l'avion présente une stabilité la-
térale satisfaisante lors du roulage, en particulier lorsque
la trajectoire est incurvée.
Cependant, plus on cherche à éloigner les trains
de voilure du plan longitudinal m~dian de l'avion pour amé-
liorer la stabilité latérale lor~ du roulage, plus la lon-
gueur des trains augmente (du fait de llinclinaison des voi-
lures par rapport à l~horizontale), ce qui a naturellement un
effet direct sur le poids. De plus, la charge par roue est
limitée, pour tenir compte de la résistance de la piste. Pour
les gros porteurs (de masse supérieure à 250 tonnes), il est
possible de prévoir deux atterrisseurs principaux de voilure
à quatre roues, et un atterrisseur central à deux roues
(diabolo) qui permet de mieux répartir la charge lors du
roulage et du décollage.
On cherche actuellement à réduire de plus en plus
le poids des structures et équipements en vue d'une
performance maximale et dlune plus grande autonomie, et en
particulier à utiliser des atterrisseurs aussi courts que
possible. Les spécialistes savent cependant que les
~,
: . ` .' ' : ': ' ' '
, . . ..
. .. . .
, . ~ . ;
.:
2~9~7~ ~
atterrisseurs de voilure doivent etre disposés à une distance
suffisante du plan longitudinal médian de l'avion pour gue la
stabilité latérale au roulage reste satisfaisante.
L~invention a précisément pour objet de résoudre
ce problème, en concevant un train dlatterrissage relevable
gui soit aussi court que possible, et gui assure une réparti-
tion des charges lors du roulage permettant de supprimer
l'atterrisseur central, sans pour autant affecter la stabi-
lité latérale de l'avion a~l roulage, même pour des virages
serrés pris à la vitesse maximale autorisée.
L'invention a également pour objet de réaliser un
train dlatterrissage relevable dont la structure et
l'agencement permettent de minimiser les points d'attache sur
l'avion, et de contrôler parfaitement les différents mouve-
ments de ses composants, lors de la descente ou du relevage
dudit train.
: L'invention a aussi pour objet de réaliser un
train dlatterrissage relevable gui puisse être équipé d'un
train de roues réalisé sous la forme d'un bogie basculant.
Il s'agit plus particulièrement d'un train
~ d'atterrissage relevab~.e, comport~nt un caisson dlamortisseur
.~ équipé d'un axe d'articulation ~ ~Ine structure d'avion, ainsi
qu'une tige dlamortisseur coulissant dans ledit caisson et en
. extrémité de laguelle est prévu un train de roues, caracté-
risé par le fait gu~il comporte une balancine latérale arti-
culée sur le caisson, en pouvant pivoter autour d~un axe
dlarticulation essentiellement parallèle à un plan longitudi-
nal médian de l'avion, et équipée dlune roue à son extrémité
libre, ainsi gue des moyens mécaniques d'accouplement asso-
ciés à la balancine latérale, de telle façon gue dlune part
la descente du train déploie la balancine latérale pour gue
la roue de ladite balancine complète en position train bas
les roues du train de roues et constitue en plus un stabili-
sateur latéral lors du roulage de l'avion, et gue d~autre
part le relevage dudit train replie la balancine latérale
.
'
209~7~
pour permettre un logemen-t d~ensemble en position train haut.
La balancine latérale permet ainsi de résoudre à
la fois les problèmes de répartition des charges et de stabi-
lité latérale lorsque l'avion roule sur la piste, tout en
rendant possible l'utilisation d~un train d~atterrissage très
court, de sorte que ce train peut être agencé sous le ~use-
lage de l'avion, ce qui constitue la disposition optimale
lorsque l'on souhaite avoir un train aussi court que pos-
sible. Avec un tel agencement, on par~ient à éviter d~avoir à
percer des longerons arrières de voilures, tout en conservant
l'intégrité de la quille centrale du fuselage.
De préférence, la balancine latérale est formée
de deux bras articulés entre eux, dont un bras supérieur qui
est articulé sur un appendice latéral du caisson, et un bras
inférieur qui se termine par un arbre de roue, et les moyens
mécaniques d'accouplement associés à ladite balancine compor-
tent un syst~me articulé agencé de telle ~a~on ~ue le rele-
vage du train induise un pivotement sur environ 90 du bras
inférieur par rapport au bras supérieur.
On parvient ainsi, en plus de la faible longueur
du train, à une très grande compacité en position relevée.
Conformément à un modi3 d'exécution préféré, le
système articulé comporte successivement une première bielle
articulée par une rotule à un point fixe de la structure de
1'avion, un premier levier coudé articulé sur un premier ap-
pendice du bras supérieur pour pivoter autour d'un premier
axe parallèle à l'axe d~articulation dudit bras supérieur sur
le caisson, une seconde bielle, un second levier coudé arti-
culé sur un second appendice du bras supérieur pour pivoter
autour d'un second axe qui est parallèle à l~axe
d'articulation entre les bras supérieur et inférieur, et une
troisième bielle articulée sur un appendice du bras infé-
rieur, ladite seconde bielle, ledit second levier et ladite
troisième bielle constituant un alignement pour les deux bras
de la balancine latérale.
.
;:
~ -
2~9071~
~
Un tel système permet de minimiser les points
d'attache sur l'avion, sans pour autant requérir une puis-
sance notablement plus élevée pour la manoeuvre du train
d'atterrissage malgré la présence de la balancine latérale.
Avantageusement alors, la première bielle et le
premier levier coudé sont articulés entre eux selon un axe
qui est colinéaire à l'axe d'articulation du bras supérieur
sur le caisson lorsque la balancine latérale est en position
déployée, de facon à assurer la neutralité de ladite première
bielle lors du roulage de l`avion.
Un tel agencement fait que cette première bielle
n'intervient qu'au relevage du train d'atterrissage, et
n'induit aucun mouvement parasite lors du roulage de l'avion.
De préférence encore, la troisième bielle est ar-
ticulée de facon tournante sur l'appendice du bras inférieurpour tourner libreMent autour d'un troisième axe également
parallèle à l'axe dlarticulation du bras supérieur sur le
caisson.
Il est par ailleurs int~ressant que le train
d'atterrissage comporte en outre un amortisseur associé à la
balancine latérale, dont le corp~3 est articulé sur le cais-
son, et dont la tige est articulo~e sur le bras supérieur de
ladite balancine.
De préférence alors, la tige de l'amortisseur est
articulée de facon tournante sur un troisième appendice du
bras supérieur, pour tourner librement autour d'un axe qui
est confondu avec l'axe d'articulation entre les bras supé-
rieur et inférieur.
Avantageusement encore, la partie supérieure du
caisson se prolonge, au-delà de son axe d'articulation, par
un appendice d'extrémité qui est relié à la structure de
llavion par l`intermédiaire d`une courte contre-fiche articu-
lée, ladite contre-fiche constituant, lorsqu'elle est ali-
gnée, un moyen de contreventement en position train bas et un
moyen de verrouillage en position train haut.
' -' ` `` .
:, ' ' .
`
2090716
Une telle contre-fiche constitue ainsi un progrès
important au regard des trains de voilure connus, dont les
contre-fiches étaient nécessairement de grande longueur. Le
verrouillage de la position train haut perme-t en outre de
supprimer le bo1tier dlaccrochage habituellement prévu, ce
qui simplifie encore la structure et participe à l'allégement
de llavion.
De préférence alors, la courte contre-fiche est
agencée pour rester dans un plan médian du caisson qui est
perpendiculaire à llaxe d~articulation dudit caisson.
On parvient ainsi à éviter la création d~efforts
de torsion dans le caisson, lequel est par suite moins
sollicité.
En~in, lorsqulil s'agit dlun train d'atterrissage
relevable dans lequel le train de roues est réalisé sous la
forme d'un bogie à ch~ssis basculant, il est possible de
prévoir qu~une bielle télescopique de liaison soit associée
au bogie basculant, de facon à assurer une mise à
l'horizontale dudit bogie en position train haut, le corps de
cette bielle de liaison étant arl:iculé par une rotule à la
structure de l'avion, et la tige de ladite bielle étant
articulée sur le châssis basculant dudit bogie.
On conserve ainsi tous les avantages des trains
d'atterrissage à bogie basculant, avec en plus les avantages
inhérents à la faible longueur du train.
D'autres caractéristiques et avantages de
l~invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la
description qui va suivre et des dessins annexés, concerna~lt
un mode de réalisation particulier, en référence aux figures
où :
- la figure 1 est une vue en perspective illus-
trant un train d'atterrissage relevable conforme à
l'invention, en position train bas, avec sa balancine laté-
rale déployée (comme pour les figures suivantes, les roues
sont ici représentées en transparence pour plus de clarté) ;
`: ' ' , ~ , ~
- - . .:
.: ' ' ' '- : ~ '
~9071~ :
- la Eigure 2 est une vue de face du train
dlatterrissage précité (sur la~uelle la structure d~avion a
été schématisée en traits mixtes afin d'illustrer la disposi-
tion de ce train sous le fuselage de l'avion), et la figure 3
une vue latérale, ces deux vues correspondant également à une
position train bas i
- les figures 4 et 5 sont des vues respectivement
latérale et de face du train d~atterrissage précédent, en po-
sition train haut, avec sa balancine repliée pour le logement
d~ensemble dans le fuselage de l'avion.
On va maintenant décrire plus en détail les
divers organes constitutifs du train d~atterrissage relevable
selon l~invention, en se référant aux figures 1 à 3 qui
illustrent un tel train d~atterrissage équipé d'une balancine
latérale, en position train bas.
Le train dlatterrissage relevable 100 est du type
à amortisseur direct, c'est-à-dire qu'il comporte un amortis-
seur constitué d'un caisson 101 et d'une tige coulissante
102, en extrémité de laquelle est prévu un train de roues
103. Le train de roues 103 est ici réalisé sous la forme d~un
bogie dont le châssis 10~ est basculant, et comporte des fu-
sées 105 associées ~ deux paires ~e roues 106. On a noté 204
l~axe d~articulation du chassis basculant sur une chape
d'extrémité inférieure de la tige coulissante 102~ Le caisson
d~amortisseur 101 présente une extension transversale 107
dont les deux extrémités 114 déflnissent l'axe d~articulation
200 à la structure de l~avion, cette structure étant partiel-
lement représentée sur la figure 2 et référencée S. ~'axe
d~articulation 200 est essentiellement contenu dans un plan
frontal perpendiculaire au plan longitudinal médian de
l~avion. On a représenté sur la figure 2 ce plan longitudinal
médian noté P, et on a esquissé en traits mixtes le contour
concerné de l~avion A, avec une partie F concernant le fuse-
lage, et une partie V concernant la voilure associée. Le
train d~atterrissage 100 est ici agencé sous le fuselage F de
-
, : . : :
.
.
- ..
20907.~
l~avion, ce qui permet dtavoir un train extrêmement court, un
tel agencement n'étant cependant rendu possible que par la
présence de la balancine latérale qui complète les roues du
train de roues de l'atterrisseur pour la répartition de la
charge, et qui procure en outre la stabilisation nécessaire
lors du roulage de l'avion. Il va de soi cependant que le
train d'atterrissage relevable selon l'invention pourra en
~ariante être agencé sous la voilure, au voisinage du
fuselage de l'avion, la balancine latérale remplissant là
encore les deux fonctions précitées.
Conformément à un aspect essentiel de
l'invention, le train d'atterrissage 100 comporte une
balancine latérale 120 articulée sur le caisson 101, en
pouvant pivoter autour d'un axe d'articulation 202
essentie~lement parallèle au plan longitudinal médian de
llavion, cette balancine étant équipée d'une roue 125 à son
extrémité libre. Des moyens d'accouplement 130 sont par
ailleurs associés à la balancine latérale 120, de telle facon
que la descente du train déploie la balancine latérale pour
que la roue 125 de ladite balancine complète en position
train bas les ~oues 106 du train de roues 103, et constitue
en plus un stabilisateur latéral lors du roulage de l'avion.
Plus précisément, la balancine latérale 120 est
ici formée de deux bras articulés entre eux, dont un bras su-
périeur 121 qui est articulé sur un appendice latéral 123 ducaisson 101 (l'axe d'articulation étant l~axe 202 précité),
et un bras inférieur 122 qui se termine par un arbre de roue
124 dont on distingue la roue 125 associée. Le bras supérieur
121 se termine ici par une extrémité en forme de fourche
30 entre les deux hranches de laquelle vient se loger ~-
l~extrémité correspondante du bras inférieur 122. L'axe
d~articulation entre ces deux bras 121 et 122 est noté 203.
Lorsque le train dlatterrissage est en position
train bas, la balancine 120 est ainsi déployée en s'étendant
latéralement de l'autre côté de l'atterrisseur par rapport au
.~ '
',.... , :
.
.
.
':
209071~
plan longitudinal médian de l'avion. Lorsque l'avion roule
sur le sol, les roues 106 du train de roues et la roue 125 de
la balancine latérale supportent la charge concernée, et, de
plus, le déport latéral de la roue 125 de cette balancine
procure la stabilité latérale nécessaire lorsque l~avion
roule sur la piste, même pour des virages serrés pris à la
vitesse maximale autorisée.
Dans la pratique, la balancine latérale sera de
préférence formée de deux bras articulés entre eux, comme
illustré ici, afin d'obtenir un repliage de cette balancine
compatible avec la compacité demandée pour le train
d'atterrissage relevable.
Les figures 4 et 5 illustrent ce même train
dlatterrissage relevable 100, en position train haut, avec sa
balancine latérale 120 repliée, ce grâce à l~agencement qui
va être décrit ci-apr~s des moyens mécaniques d'accouplement
associés à ladite balancine, moyen~: ~ui sont agencés de telle
facon que le relevage du train induise un pivotement sur en-
viron 90 du bras in~érieur 122 par rapport au bras supérieur
121. On notera sur la figure 5 que l~ensemble du train relevé
reste extrêmement compact, et cotnpatible avec un logement
d'ensemble en position train haut dans le fuselage de
1~avion. Un tel agencement permet d'éviter d'avoir à percer
les longerons arri~re ds voilure et aussi de conserver
llintégrité de la quille centrale (non représentée ici) du
fuselage.
~ ,es moyens mécaniques dlaccouplement associés à
la balancine latérale 120 sont essentiellement constitués par
un système articulé 130 dont on va maintenant décrire les
différents organes qui forment une chaîne articulée allant de
la structure de l'avion au bras inférieur de la balancine
latérale.
On trouve tout d~abord une première bielle 131,
qui est articulée par une rotule 132 à un point fixe de la
structure de l'avion : cette articulation à la structure ~ de
- .
i
20907:l~
l~avion a été représentée schématiquement sur la ~igure 2.
Cette première bielle 131 est sensiblement parallèle à l'axe
du caisson dtamortisseur 101, et son autre extrémité 135 est
articulée à un premier levier coudé 133. ~e levier coudé 133
est articulé sur un appendice 134 du bras supérieur 121 de la
balancine latérale pour pivoter autour d'un axe. 205 qui est
essentiellement parallèle à l'axe d~articulation 202 de ce
bras supérieur sur le caisson 101. Le levier coudé 133 com-
porte, d~un côté de l'axe 205, une branche 236 articulée en
son extrémité avec l'extrémité 135 de la première bielle 131,
et, de l'autre côté de l'axe 205, une deuxième branche 136
articulée en son extrémité à une seconde bielle 138, par
l'extrémité 137 de cette dernière bielle. La bielle 138 est
disposée le long du bras supérieur 121 de la balancine laté-
rale avec un débattement latéral possible au niveau de sonarticulation au levier coudé 133. L'autre extrémité 139 de
cette seconde bielle 138 est articulée à un second levier
coudé 140 qui est articulé sur un second appendice 143 du
; bras supérieur 121, pour pivoter autour d'un axe 206 qui est
parallèle à l'axe d~articulation 203 entre les deux bras 121
et 122 de la balancine latérale. Ce second levier coudé 140
comporte deux branches qul sont ici d~calées, ce qui n'est
naturellement nullement obligatoire, dont une première
branche 141 qui est articulée à la seconde bielle 138, et une
deuxième branche 142 passant entre les deux branches du bras
supérieur 121, et dont l'extrémité 144 est articulée à une
troisième bielle 145, qui est articulée sur un appendice 147
du bras inférieur 122 de la balancine latérale.
I1 va de soi que llon pourrait remplacer ce type
d'embiellage par d~autres systèmes articulés, dès lors que le
repliage de la balancine latérale serait encore compatible
avec la compacité désirée.
Cependant, l~agencement illustré ici présente un
certain nombre d'avantages qui seront notés ci-après.
Tout d'abord, on parvient à minimiser les points
.
:
'
`
2~3~71~ `
d~attache sur l'avion, dans la mesure où le syste`me articulé
n~est relié qu~à un seul point de la structure d~avion, en
l~espèce la rotule 132 d~articulation associée à la première
bielle 131. De plus, la première bielle 131 et le premier le-
vier coudé 133 sont articulés entre eux selon un axe 207 quiest colinéaire à l'axe d~articulation 202 du bras supérieur
121 sur le caisson 101 lorsque la balancine latérale 120 est
en position déployée, comme cela est illustré sur les figures
1 à 3. De cette facon, on parvient à assurer la totale neu-
tralité de cette première bielle 131 lors du roulage dellavion, de sorte que cette bielle n~induit aucun mouvement
parasite lors du roulage de l'avion, et n'intervient en réa-
lité que lors du relevage du train d'atterrissage.
De préférence encore, la troisième bielle 145 est
lS articulée de facon tournante sur l~appendice 147 du bras in-
férieur 122, pour tourner librement autour dlun axe 208
(mieux visible sur la figure 3) ~li est également parallèle à
l'axe d'articulation 202 du bras supérieur 121 su.r le caisson
101. La branche 142 du second levier coudé 140 et la troi-
sième bielle 145 constituent ainsi une contre-fiche
d'alignement pour la balancine latérale 120, alignement qui
est brisé lors du relevage du train grâce à l'autre branche
de ce levier coudé 140, par l'act;ion de la première bielle
131, du premier levier coudé 133, et de la seconde bielle
2s 138.
Il est par ailleurs intéressant de prévoir en
outre un amortisseur 150 associé à la balancine latérale 120,
pour coopérer avec cette balancine lors du roulage de
l~avion, en ~mortissant les vibrations auxquelles est soumise
30 ladite balancine. :
Toujours dans le but de minimiser les points
d~attache sur l~avion, il est intéressant de monter
- l'amortisseur de balancine entre cette balancine et le cais-
son d~amortisseur du train d'atterrissage. Ainsi, comme cela
est visible sur les figures 1 à 3, l~amortisseur 150 comporte
.. . . . .
-~
;: : ~ ~ .
2~071~
un corps 151 qui est articulé selon un axe 20~ sur le caisson
101 par un appendice la~éral 152 dudit caisson, et une tige
153 qui est articulée par son extrémité 154 sur un appendice
saillant 155 solidaire de l'une des branches d'extrémité du
bras supérieur 121 de la balancine latérale 120. Pour
l~articulation du corps de vérin au caisson 101, l'axe
concerné (axe 208) est essentiellement parallèle à l'axe
d~articulation 202 de la balancine latérale sur le caisson
101, avec toutefois possibilité d~un certain débattement
latéral ; pour la tige 153 de l'amortisseur 150, il peut
s~avérer intéressant que l~extrémité 154 de ladite tige soit
articulée de façon tournante sur l'appendice 155 du bras
supérieur 121, pour tourner librement autour d~un axe qui est
confondu avec l'axe d'articulation 203 entre le bras
supérieur 121 et le bras inférieur 122 de la balancine
lat~rale.
On distingue par ailleurs, pour l'actionnement du
train d'atterrissage relevable, ~n vérin de manoeuvre 109
dont la tige 110 est articulée par son extrémité 111 sur un
appendice saillant 108 de l'extension 107 qui est solidaire
du caisson 101. Le corps 112 du vérin de manoeuvre 109 est
quant à lui articulé par son extrémité arrière 113 sur la
structure de llavioll, au niveau dlun axe noté 201. La partie
supérieure du caisson 101 se prolonge en outre, au-delà de
son axe dlarticulation 200, par un appendice dlextrémité 115
qui est relié à la structure de l'avion par l'intermédiaire
d'une courte contre-fiche articulée constituée par deux bras
116 et 117. Le bras 116 est articulé sur le caisson 101 au-
tour d~un axe 209 qui est parallèle à l'axe d~articulation
200 du caisson, et le bras 117 est de préférence articulé sur
un axe qui est colinéaire à l~axe 201 associé au corps dll vé-
rin de manoeuvre 109. Les deux bras 116 et 117 de cette
contre-fiche articulée sont dans le prolongement l'un de
l'autre lorsque le train d'atterrissage est en position train
bas (comme cela est visible sur les figures 1 et 3), mais
. .
. ~ - :
'
~ .
2~9~7~
aussi lorsque ledit train est en position train haut (comme
cela est visible sur la figure 4). Ainsi, cette courte
contre-fiche constitue, lorsqu'elle est alignée, à la fois un
moyen de contreventement en position train bas, et un moyen
de verrouillage en position train haut. Une telle contre-
fiche représente ainsi un progrès important au regard des
contre-fiches de grande longueur habituellement prévues pour
les trains de voilures connus, lesquelles contre-fiches
n'avaient qu'un rendement médiocre. En l'espèce, la contre-
fiche est très courte, et peu chargée, et, de plus, le ver-
rouillage qulelle procure pour la position train haut permet
de supprimer le boîtier dlaccrochage habituellement prévu, ce
qui simplifie encore la structure et participe à l'allégement
de l'avion. De préférence, cette courte contre-fiche est
agencée pour rester dans un plan médian du caisson 101 qui
est perpendiculaire à llaxe dlarticulation 200 dudit caisson.
De cette Eaçon, on évite de géné:rer des efforts de torsion
dans le caisson d'amortisseur, lequ~l est par suite moins
sollicité. Par ailleurs, la contre-fiche précitée pourra être
équipée d'un moyen de verrouillage~ (non représenté ici), tel
qu'un alignement comp~émentaire de type conventionnel.
En partie basse du train d'atterrissage 100, on
reconnaît un compas d'alignement associé à la tige coulis-
sante 102/ et composé d'un bras inférieur 118 et d'un bras
supérieur 119, conformément à une technique bien connue.
Bien que cela ne constitue aucunement une limita-
tion dans le cadre de cette invention, le train de roues 103
du train d'atterrissage relevable 100 est ici réalisé sous la
forme d~un bo~ie à chassis basculant (ou poutre basculante)
104. Une bielle télescopique de liaison 127 peut être alors
associée au bogie basculant, de facon à assurer une mise à
l'horizontale dudit bogie en position train haut, ainsi que
cela est mieu~ visible sur les figures ~ et 5. Cette bielle
de liaison 127 comporte un corps 128 en extrémité duquel une
rotule 128.1 est prévue pour l'articulation à la structure de
- 2~9071~
13
l'avion (le détail de structuxe ~ a été schématisé sur la
figure 2). La bielle de liaison 127 comporte une tige qui est
quant à elle articulée sur le châssis basculant 104, par des
appendices associés 126.
5On conserve ainsi tous les avantages des trains
d'atterrissage à bogie basculant, avec en plus les avantages
inhérents à la faible longueur du train. Ainsi que cela est
visible sur la figure 2, la rotule d~articulation 128.1 sera
articulée au niveau du fuselage de l'avion lorsque le train
dlatterrissage est agencé comme illustré sur les figures.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisa-
tion qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire
toutes variantes reprenant, avec des moyens équivalents, les ~`
caractéristiques essentielles énoncées plus haut. `~
. .
.
,. ,
