Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
2~92~9
La présente invention se rapporte à un
amortisseur-vérin destiné à l'équipement d'atterrisseurs
dlaérodynes, notamment d'hélicoptères, en étant concu pour
pouvoir faire Eace à une situation d'atterrissage en catas-
trophe (situation communément appelée "crash").
Il convient tout d~abord de rappeler que dans
le cas particulier des hélicoptères, on organise en général
un écretage des efforts du système destiné à absorber
l'énergie lors d'une chute de l'hélicoptère à grande vitesse
suite à une panne du système de sustentation. Lorsque le
train d'atterrissage de l'hélicoptère est du type à balan-
cier, l'amortisseur habituellement utilisé est articulé a son
extrémité inférieure sur le balancier et à son extrémité
supérieure sur la structure de l~hélicoptère, en étant
disposé sensiblement verticalement, de sorte que la réaction
du sol tend, par l'intermédiaire de la roue ou des roues
associées, à faire pivoter le balancier et à enfoncer la tige
de l'amortisseur dans le corps duclit amortisseur. De ce fait,
en cas d'atterrissage en cata~;trophe, comme la vitesse
verticale d'impact est beauco~lp plus importante qu'en
fonctionnement normal, il apparait nécessaire de prévoir un
écrêtage d'efforts qui soit capable d'entrer en action aussi
rapidement que possible.
On connait ainsi des amortisseurs à chambre
basse pression équipés de moyens d~écrêtage d'efforts sous
forme d'un piston séparateur délimitant une chambre de fluide
gazeux à haute pression. Dans ce cas, lorsque les conditions
d'utilisation sont normales, la réaction verticale du sol
provoque une rentrée de la tige dans le corps principal, qui
s accompagne d'une compression du volume ga~eux contenu dans
la chambre basse pression, ce mouvement de rantrée étant
freiné par un dispositif de laminage. Par contre, en cas
d'atterrissage en catastrophe, la vitesse d'impact étant
beaucoup plus élevée, la pression induite par le dispositif
de laminage est communiquée par l'huile du cylindre au piston
.
2 ~ 9 ,~
séparateur, et, comme la pression alors appliquée au piston
séparateur dépasse la pression de gonflage de la chambre
haute pression, ledit piston descend en comprimant ladite
chambre.
De tels amortisseurs sont utilisés à l'heure
actuelle pour équiper des atterrisseurs d'avions ou d'héli-
coptères, ~ais ils ne sont pas concus pour assurer en plus
une fonction de vérin pour les manoeuvres de descente et de
relevage, de sorte que cette fonction est assurée par un
vérin de manoeuvre séparé.
Dans certains cas, on cherche en effet à
avoir un amortisseur qui soit également capable d'assurer une
fonction de vérin, et on parle alors d'un amortisseur-vérin.
On conna~t déjà un amortisseur-vérin compor-
tant un corps cylindrique, et une tige creuse à extrémitéouverte formant piston annulaire coulissant avec etancheite
dans ce corps cylindrique, ainsi qu'un moyen d'amortissement
hydraulique à diaphragme surmonté d'un volume de fluide
hydraulique d~limitant une chambre de fluide gazeux (par
exemple de l~azote) à basse pres~ion, et un moyen d'écrêtage
d'efforts intervenant en cas d'atterrissage en catastrophe.
Le document FR-A-2 608 242 décrit un amortis-
seur-verin de ce type, comportant plus précisément un corps
principal agencé en bas et une tige-piston agencée en haut,
le corps principal comportant en extrémité inférieure une
chambre haute pression qui est adjacente, par une membrane
souple de séparation pouvant s'appuyer sur un support rigide
perforé solidaire dudit corps, ~ une chambre basse pression,
ainsi qu'un dispositif de laminage freinant les déplacements
de la tige dans le corps principal par laminage du fluide
contenu dans ledit corps~et adjacent à la chambre basse
p~ession. La tige-piston est quant à elle creuse, et reçoit
un piston séparateur délimitant deux chambres hydrauliques.
Le dispositif de laminage inclut un clapet central de
surpression intervenant en cas d'enfoncement brutal de la
2~2l~89
tige, et ce dispositif est en outre associé à un tube
cylindro-conique formant absorbeur d'energie par déformation
plastique.
Avec l'amortisseur-vérin décrit dans le
document précité, la fonction vérin est assurée en prévoyant
le raccordement de deux chambres hydrauliques (une chambre de
rétraction ou de relevage de l'atterrisseur commandant la
rentrée de la tige dans le corps, et une chambre de descente
ou de sortie de l'atterrisseur commandant la sortie de la
tige hors du corps) à un bloc hydraulique distributeur qui
peut ainsi assurer l'alimentation des chambres en fluide
hydraulique sous pression ou autoriser leur vidange vers une
bâche du circuit hydraulique de l'aérodyne.
Un tel amortisseur-vérin reste cependant
relativement complexe, et nécessite en particulier un
dispositif de laminage asservi en vitesse qui doit ~tre
ajusté avec précision.
L'invention a pour objet de concevoir un
amortisseur-vérin qui soit à la fois performant en situation
d'atterrissage en catastrophe, et comporte un nombre minimal
de composants.
L'invention a egalement pour objet de
réaliser un amortisseur-vérin dont le moyen d'écrêtage
d'efforts intervient automatiquement en cas d'atterrissage en
catastrophe, sans avoir à prévoir un clapet spécial asservi
à la vitesse, et dont la structure permet, pour la fonction
vérin, de n'utiliser qu'un volume relativement peu important
de fluide hydraulique.
Il s'agit plus particulièrement d'un amortis-
seur-verin destiné à l~équipement d'atterrisseurs d'aérody-
nes, notamment d'hélicoptères, comportant un corps cylindri-
que, et une tige creuse à extrémité ouverte formant piston
annulaire coulissant avec étanchéité dans ce corps cylindri-
que, ainsi qu~un moyen d'amortissement hydraulique à diaph-
ragme surmonte d'un volume de fluide hydraulique delimitant
''
-:
: - . ,, . ~ , . .,: . ~ -
. :: . .~ ~ . . .
,~
2 ~
une chambre de fluide gazeux à basse pression, et un moyen
d'écrêtage d'efforts intervenant en cas d'atterrissage en
catastrophe, caractérisé par le fait que le corps cylindrique
comporte un piston séparateur mobile entre deux butées
associées et délimitant deux chambres de fluide hydraulique,
dont l'une communique directement avec l~intérieur de la tige
creuse dans laquelle est disposé le moyen d'amortissement
hydraulique à diaphragme, et l'autre communique, par l'inter-
médiaire dlun premier distributeur, avec le circuit hydrauli-
que de l'aérodyne, ce premier distributeur etant automati-
quement ferme en fin de descente de l'atterrisseur, ledit
corps cylindrique et ladite tige creuse délimitant en outre
une chambre annulaire qui communique également, par l'inter-
médiaire d'un second distributeur, avec ledit circuit
hydraulique, lesdits premier et second ditributeurs permet-
tant ainsi de commander l'extension ou la rétraction de
l'amortisseur-vérin pour la de~cente ou le relevage de
l'atterrisseur, et par le ~ait que le moyen d'écrêtage
d'ef~orts est agencé dans une e~.tension s'étendant au-delà
d'un fond du corps cylindrique formant l'une des butées du
piæton séparateur.
Selon une première variante d'exécution, le
moyen d'écretage d'efforts comporte une chambre de fluide
gazeux à haute pression agencée dans une extension du corps
cylindrique.
De préférence alors, la tige-piston est
associée à la chambre haute pression, avec un piston coulis-
sant dans ladite chambre et une tige qui traverse un fond
intermédiaire du corps cylindrique, ledit fond intermédiaire
formant butée pour le piston séparateur et présentant des
moyens de communication directe à clapet flottant. En
particulier, la chambre de fluide hydraulique délimitée par
le fond intermédiaire du corps cylindrique et par le piston
séparateur communique avec le circuit hydraulique de l'aéro-
dyne par un premier orifice dudit corps agencé au voisinage
.
: ~ -~ : ;;; :
.: : ., : . : ,~ ,: , ,,:
.
2 ~ 9 ~ 9
dudit fond intermédiaire.
Conformément ~ un mode d'exécution particu-
lier, le piston séparateur coulisse sur la tige de la tige-
piston mobile, et l'autre butée dudit piston séparateur est
portée par ladi~e tige ; de plus, la tige de la tige-piston
mobile peut se terminer par un élargissement qui constitue à
la fois l'autre butée du piston séparateur, et une butée pour
la tige creuse en position de rétraction normale. Il est
également intéressant que la tige creuse présente extérieure-
ment une butée de fin de course coopérant avec le bord libredu corps cylindrique pour limiter la course de rétraction en
cas d'atterrissage en catastrophe.
Selon une autre variante dlexécution, le
moyen d'écrêtage d'efforts comporte un tube dont llécrasement
procure l'absorption d'énergie r~cherchée, ce tube étant logé
dans un corps d'extension qui recoit télescopiquement le
corps cylindrique.
Avantageusement alors, le corps cylindrique
et le corps d'extension sont li~s entre eux par au moins Ull
pion qui est prévu pour se rompre par cisailiement sous un
effort prédéterminé.
Il est également intéressant que le corps
d'extension porte une tige cent:rale creuse qui traverse le
` fond du corps cylindrique formant butee pour le piston
séparateur, ladite tige creuse presentant un orifice latéral
par l'intermédiaire duquel la chambre de fluide hydraul-que
délimitée par ledit fond et ledit piston séparateur communi-
que avec le circuit hydraulique de l'aérodyne, via un orifice
associé dudit corps d~extension.
De préférence alors, le piston séparateur
coulisse sur la tige centrale c~eus~ du corps dlextension, et
l'autre butée dudit piston separateur est portée par ladite
tige centrale creuse. Conformément à un mode d'exécution
particulier, la tige centrale creuse se termine par un
élargissement qui constitue à la fois l'autre butée du piston
~'
2~92~8~t
séparateur, et une butée pour la tige creuse limitant la
course de rétraction en cas d'atterrissage en catastrophe.
Il est par ailleurs avantageux que la tige
creuse présente extérieurement une butée de fin de course
cooperant avec le bord libre du corps cylindrique en fin de
retraction normale.
De preference encore, un moyen deformable
d'anti-rotation, par exemple une lame elastique, est prevu
entre le corps cylindrique et le corps d'extension.
D'autres caracteristiques et avantages de
l'invention appara~tront plus clairement à la lumière de la
description qui va suivre et des dessins annexes, concernant
un mode d'execution particulier, en référence aux figure où:
- les figures la, lb, lc et ld illustrent en
coupe axiale un amortisseur-v~rin conforme à l'invention dans
différentes positions relatives de ses éléments constitutifs,
c'est-à-dire respectivement en position rétractée pour un
relevage de l'atterrisseur en situation d'atterrissage en
catastrophe, en position de charge statique ou dynamique
normale, en position rétractée en fin de relevage normal, et
en position d'extension maximal~ (position détendue après
descente de l'atterrisseur) ;
- les figures 2a, 2b, 2c, 2d illustrent en
coupe une autre variante d'amortisseur-vérin, dans les mêmes
positions relatives que celles mentionnées ci-dessus, cet
amortisseur-vérin comportant un moyen d~écretage d~efforts à
tube composite dont l'écrasement procure l'absorption
d'energie recherchée.
Les figures la à ld illustrent un amortis-
seur-vérin 100 conforme à l'invention, destiné à l'équipement
d'un atterrisseur d'aérodyne, par exemple d'un atterrisseur
d'hélicoptère. L'amortisseur-vérin 100 comporte un corps
cylindrique 101 et une tige creuse 102 coulissant avec
étanchéité dans ce corps cylindrique, selon l'axe X de celui-
ci.
- -- :
- , :
::: : :
:
2 ~ 9
L~amortisseur-vérin 100 pourra etre articulé
par sa tige sur la structure de l'aérodyne, et par son corps
sur l'atterrisseur relevable de cet aérodyne. En particulier,
dans le cas d'un hélicoptère, l'extrémité supérieure 110 de
la tige creuse 102 sera alors articulée par l~intermédiaire
d~un embout rotulé 111 sur la structure de l'hélicoptère,
tandis que le corps cylindrique 101 sera articulé par
l'intermédiaire d'un embout rotulé 114 sur le balancier
d'atterrisseur, qui est lui même articulé sur la structure de
l'hélicoptère, de sorte que la position d'extension complète
illustrée en figure ld correspond à l~atterrisseur descendu,
tandis que la position rétractée de la figure lc correspond
à l'atterrisseur relevé~
On va maintenant préciser les différents
composants structurels de l'amortisseur-vérin 100, avant de
décrire les différentes positions que peut prendre cet
amortisseur-vérin, en se référant. aux figures la à ld.
La tige creuse 102 présente une extrémité
ouverte du coté de l'interieur du corps cylindrique 101, avec
une portion tige 106 et une portion piston 108 qui coulissent
avec étanchaité, grâce ~ des joints associés 107 et 109, dans
le corps cylindrique 101. La tige creuse 102 est en outre
équipée d'un moyen d~amortissement hydraulique a diaphragme
115, surmonté d~un volume de fluide hydraulique 120 qui
délimite une chambre de fluide gazeux à basse pression 121,
l'extrémité fermée 110 de la tige creuse 102 comportant une
valve de remplissage et de gonflage 122. Le moyen d'amortis-
sement hydraulique à diaphragme pourra etre de type conven-
tionnel, comme celui qui est illustré ici, avec une cloison
intermédiaire 116 présentant des orifices de passage 117, et
surmonté par un pion central 118 sur lequel coulisse un
clapet flottant 119 dont la course est limitée par un
élargissement d'extrémité du pion 118. Lorsque le clapet
flottant 119 est décollé de la cloison 116, le fluide
hydraulique transite par les orifices 117 dans la chambre
. - ; - - .
,:
,: ~ . . ~
120, ce qui correspond à une phase de compression de la
chambre basse pression 121. A l'inverse, lorsque le clapet
flottant 119 est en appui sur le fond 116, il contrôle le
laminage grâce à des perçages (non visibles ici) prévus au
niveau de certains au moins des orifices de passage 117,
conformément à une technique bien connue.
Le corps cylindrique 101 comporte une portion
principale 103, délimitée inférieurement par un fond 104 et
supérieurement par une portion élargie 105, qui définit, avec
la tige-piston 102, une chambre annulaire 124.
Conformément à un aspect essentiel de
l'invention, le corps cylindrique 101 comporte un piston
séparateur 126 délimitant deux chambres de fluide hydraulique
127 et 128, dont l'une (en l~espèce la chambre 127) communi-
que direct~ment avec l'intérieur de la tige creuse 102, etl'autre (en l'espèce la chambre 128) communique par l'inter-
médiaire d'un premier ditributeur 130, avec le circuit
hydraulique de l'aérodyne, et la chambre annulaire 124
communique également avec ce circuit hydrauli~ue par l'inter-
médiaire d'un second distributeur 125. ~n l'espèce, la partie
principale 103 du corps cylindrique 101 présente un orifice
d'extrémité 123 pour le raccordemlsnt du distribut~ur 125, et,
au voisinage du fond 104, un orifice 129 pour le raccordement
avec le distributeur 130.
Le premier distributeur 130 et le second
distributeur 125 permettent de commander l~extension ou la
rétraction de l'amortisseur-vérin 100 pour la descente ou le
relevage de l'atterrisseur, et le premier distributeur 130
est en outre agencé pour être automatiquement (par exemple au
moyen d'un capteur ad hoc ou d'une temporisation adaptée)
fermé en fin de descente de l'atterrisseur. Sur la figure la,
on a ainsi représenté deux distributeurs 125 et 130 à trois
lignes de connexion notées X, R et A, respectivement asso-
ciées à la fermeture, au retour vers la bâche du circuit, et
à l'alimentation en fluide sous pression (pour plus de
2B~2~
clarté, ces mêmes distributeurs ont été seulement schematises
sur les figures lb, lc et ld).
Conformament à une autre caractéristique de
l'invention, l'amortisseur-vérin lO0 comporte un moyen
d~écrêtage d~efforts ~ui est agencé dans une extension 112
s'étendant au-delà du fond 104 précité du corps cylindrique
101, lequel fond forme l'une des butées du piston séparateur
126.
En l'espèce, l'extension 112 n'est autre
qu'un prolongement du corps cylindrique 1~1, qui se termine
par un fond 113 sur lequel est agencé l'embout rotulé 114
précité associé à l'articulation avec le balancier de
l'atterrisseur. Le fond 104 est dans ce cas un fond intermé-
diaire, de sorte que les fonds 104 et 113 délimitent,
intérieurement à l'extension 112, une chambre 140 de fluide
gazeux à haute pression, le gonflage de cette chambre étant
assuré par une valve associée 141, et une petite quantité de
fluide hydraulique 142 étant, conformément à l'habitude,
prévue sur le fond 113 de cette chambre haute pression.
Le moyen d~écratage d'efforts comporte en
outre une tige-piston mobile 135 qui est associée à la
chambre haute pression 140, avec un piston 136 coulissant
avec étanchéité, par un joint as!30cié 13~, dans la chambre
haute pression 140, et une tige 137 qui traverse le fond
intermédiaire 104 du corps cylindrique 101. Le fond intermé-
diaire 104 comporte des moyens de communication 131, avec des
orifices de passage 132, et, du caté du piston 136, un clapet
flottant 133 dont la course de décollement des orifices
précites est limitee par une butee associée 134. En l'espace,
bien que ceci ne soit aucunement obligatoire, le piston
saparateur 126 coulisse sur la tige 137, ledit piston
presentant des joints ~non références) pour assurer l'étan-
chaite de coulissement sur la tige 137, et contre la surface
intérieure du corps cylindrique 103. Il est alors intaressant
de prevoir que la tige 137 se termine par un élargissement
..:
-.
: : .: :
, :
. .
2 ~ 9 ~ 9
139 qui constitue l'autre butée du piston séparateur 12~,
complétant la première butée constituée par le fond intermé-
diaire 104. Le piston séparateur 126 est ainsi mobile entre
une position de butée basse (par exemple illustrée aux
figures la et lc), et une position de butée haute contre
l'elargissement 139 de la tige 137 (comme illustré aux
figures lb et ld). En outre, ainsi que cela est visible sur
la fisure lc, l~élargissement 139 de la tige 137 remplit une
fonction supplémentaire, en constituant également une butée
pour la tige creuse 102 en position de rétraction normale.
Dans le cas d~un atterrissage en catastrophe,
on a ici prévu une course de rétraction plus importante que
celle que l'on trouve en fin de relevage, la limitation de
course étant alors donnée par la cooperation entre une butee
143 solidaire de l'extremite 110 de la tige creuse 102 et le
bord libre 14~ de llextrémité 105 du corps cylindrique 101.
On va maintenant decrire plu8 en détail le
mode de fonctionnement de l'amortisseur-verin 100, en se
referant aux di~férentes pOSitiOIlS relatives de ces élements
constitutifs qui sont illustrees aux figures la, lb, lc et
ld.
Lorsquel'atterri.sseur est relev~, l'amortis-
seur-verin 100 est en position retractee comme illustre sur
la figure lc. Dans cette position, le piston separateur 126
est en butée basse sur le fond intermediaire 10~, et la tige
creuse 102 est en butee, par sa cloison 116, sur l'extremite
139 de la tige 137. La course de retraction par rapport à
l'amortisseur-vérin complètement détendu (tel qu~illustré sur
la figure ld) est notée C3. Lorsque l'on déclenche la
descente de l'atterrisseur, 10 distributeur 125 est actionne
de facon à mettre en communication l'orifice 123 de la
chambre annulaire 12~ avec la bâche du circuit hydraulique
(non représentee ici) de l'aérodyne (par la ligne R), et le
distributeur 130 permet dlassurer l'alimentation en fluide
sous pression par l'orifice 129 (par la ligne A). Le piston
.
.
: ~ :
`-
2~2~
séparateur 126 se soulève d'abord du fond intermédiaire 104et repousse la tige creuse 102 hors du corps cylindrique 103,
jusqu a ce que ce piston séparateur arrive en butée haute
contre l élargissement 139 de la tige 137. L'extension se
poursuit ensuite par une sortie complète de la tige creuse
102, un certain volume de fluide de la chambre 120 transitant
dans la chambre 127 sous l'action du gaz contenu dans la
chambre basse p~ession 121. La position finale est alors
celle qui est illustrée sur la figure ld, et, d~s que cette
position est atteinte, le distributeur 130 se ferme automati-
quement (ligne X).
Si l'atterrissage se passe alors dans des
conditions estimées normales, c~est-à-dire avec une compo-
sante verticale de vitesse dont la valeur reste inférieure à
une limite prédétermin~e, par exemple 3 ou 4 m par seconde,
l'amortisseur-vérin 100 se comporte alors cornme un amortis-
seur classique. En effet, du fait de la fermeture du distri-
buteur 130 qui a éte réalisée automatiquement en fin de
descente, le fluide hydraulique contenu dans la chambre 128,
et le piston s~parateur 126 qui surmonte ce volume, const.i-
tuent un ensemble monolithique rigide qui est peru pour
l'amortisseur-vérin comme un ~ond. Dans ce cas, le 1uide de
la chambre 127 transite par les orifices 117 dans la chambre
hydraulique 120, en comprimant le gaz de la chambre basse
25 pression 121, le clapet flottant 119 se soulevant lors de ce
mouvement de fluide. La figure lb illustre ainsi une position
qui correspond à l'amortisseur-vérin sous charge statique ou
dynamique, la course de rétraction par rapport à la position
complètement détendue étant alors notée C2.
Ainsi, tant que les efforts restent infé-
rieurs à un seuil prédéterminé, dont la valeur est donnée par
la pression du gaz dans la chambre haute pression 140, toute
la partie inférieure de l'amortisseur-vérin se comporte comme
un ensemble inerte monolithique.
Par contre, si on se trouve en situation
, . :
:
,.
2~92~
d~atterrissage en catastrophe, c'est-à-dire si les efforts
transmis par les roues de l'atterrisseur tendent à provoquer
un enfoncement brutal de la tige creuse dans le corps
cylindrique, alors le moyen d'écrêtage d~efforts est automa-
tiquement déclenché, c est-à-dire qu~une partie importante du
fluide hydraulique contenu dans la chambre hydraulique 128,
et qui concerne le fluide du circuit de l'aérodyne, passe
rapidement dans l'extension 112 en repoussant le piston 136
de la tige-piston mobile 135, et en comprimant le gaz de la
chambre haute pression 140. On trouve aussi un certain
transit de volume de fluide passant dans la chambre 120 de la
tige creuse 102, en comprimant le gaz de la chambre basse
pression 121. L'amortisseur-vérin 100 est ainsi capable de se
rétracter très vite, en absorbant de l'énergie, et ce jusqu'à
une position de butée qui est ici donnée par le cantact entre
la butée 143 de la tige creuse et le bord supérieur 144 du
corps cylindrique. La position finale est alors celle qui est
illustrée sur la figure la, et la course de rétraction par
rapport à la position complètement détendue de ].a figure ld
a été notée Cl. Il convient de noter que le clapet flottant
133 qui a découvert les orifices 132 lors du transit de
fluide hydraulique vers la chalmbre haute pression 140,
revient, une fois la position finale atteinte, contre ces
orifices, et assure par des perages ad hoc tnon visibles
25 ici) un contrôle de la détente, ce qui permet d~éviter un ;~
effet de rebond qui serait dé~avorable.
Après décollage, l'amortisseur-vérin 100
passe progressivement de la position illustrée en figure lb
à la position complètement détendue illustrée en figure ld.
Ensuite, le distributeur 130 est actionné pour assurer la
vidange de la chambre de fluide 128 (par la ligne R), et le
distributeur 125 assure l'alimentation en fluide sous
pression par l'orifice associé 123 (par la ligne A). La
vidange de la chambre de fluide 128 fait redescendre le
piston séparateur 126 jusqu'à ce que celui-ci arrive en butée
. :~: .
- .
:: - - . . -: :
2 ~
basse contre le fond intermédiaire 104. Enfin, le fluide
transitant à l'intérieur de la tige creuse 102 comprime le
gaz de la chambre basse pression 121, et la rentrée de la
tige creuse dans le corps cylindrique se poursuit jusqu~à la
butée, contre l~élargissement 139, de la tige~piston alors
immobile 135. L~amortisseur-vérin arrive finalement à la
position relevée illustrée en figure lc. Une fois le relevage
terminé, on réalise par le distributeur 125 la fermeture de
l'orifice 123 pour assurer le verrouillage de l'amortisseur- `~
vérin.
A titre indicatif, un amortisseur-vérin
equipant un atterrisseur d'hélicoptère et réalisé conformé-
ment à la structure précédemment décrite, permet d~obtenir
des courses de rétraction correspondant sensiblement à des
valeurs respectives C1 = 620 mm, C2 = 250 mm et C3 = 580 mm.
L'amortisseur-vérin 100 qui vient d'être
décrit présente de nombreux avantages prat.iques : outre la
simplicité de sa structure, il permet d'obtenir un écrêtage
d~efforts effectué automatiquement par la chambre haute
pression, de sorte qu'il devient inutile de prévoir un
distributeur spécial asservi à la vitesse, et de plus le
volume de fluide hydraulique associé à la fonction vérin est
relativement peu important.
On a illustré aw~ figures 2a, 2b, 2c, 2d, une
autre variante de l'amortisseur-vérin conforme à l'invention,
dans les mames positions relatives que celles qui viennent
d'être décrites en se referant aux figures la à ld, cet
amortisseur-vérin différant essentiellement du précedent par
la structure et l'agencement du moyen d'écrêtage d'efforts.
L'amortisseur-vérin 200 ainsi illustré
comporte un certain nombre de composants identiques ou
analogues à ceux de l'amortisseur-vérin 100 précédemment
decrit, de sorte que l~on conservera pour ses composants les
~ mêmes references augmentées de cent, sans les décrire à
nouveau.
: ~.
'` . ~ . '. : . . ': .:
'
2~2~
1~
L~amortisseur-vérin 200 comporte un corps
cylindrique 201 et une tige creuse 202. La tige creuse est
réalisée identiquement à celle de l'amortisseur-vérin
précédent et coulisse de la même facon dans la partie
supérieure du corps cylindrique 201. Par contre, la partie
inférieure du corps cylindrique est reçue téléscopiquement
dans un corps d'extension 250, qui présente un fond 246 sur
lequel est monté l'embout rotulé d'articulation 214, par
exemple associé au balancier de l'atterrisseur.
Conformément à un aspect essentiel de cette
variante, le moyen d~écrêtage d~efforts comporte un tube 255
logé dans ce corps d'extension 250, tube dont l'écrasement
produit l'absorption d'énergie recherchée.
Le corps d'extension 250 porte ici une tige
centrale creuse 245, reliée au fond 246 dudit corps. Cette
tige centrale est au moins creuse jusqu'au niveau du fond 204
du corps cylindrique 201, et elle traverse ce fond 204 (qui
n'est plus dans ce cas un fond intermédiaire) formant butée
inférieure pour le piston séparateur 226. La tige centrale
creuse 245 comporte ainsi une portion inférieure creuse 247,
dont le conduit central 248 debouche à une extrémite (par un
canal associé mena~é dans le fond 246) au niveau d'un orifice
229 du corps d'extension 250 associé au premier distributeur
230, et à son autre extrémité au ni~eau d~un orifice latéral
249 situé au-dessus du fond 204 lorsque les conditions de
fonctionnement restent normales. Le piston séparateur 226
présente ici une extension inférieure 261 de telle facon que,
lorsque le piston séparateur est en butée basse (comme
illustré sur la figure 2c), l'orifice latéral 249 ne soit pas
masqué par le fond dudit piston. Un tube composite 255, par
exemple réalisé en fibres de carbone et en résine, est
interposé entre le fond 246 du corps d~extension 250 et le
bord inférieur 253 du corps cylindrique, en étant disposé
dans une chambre arrière associée 254.
Le corps cylindrique 201 et le corps d'exten~
~, , , : : : ;.
~ : :' , , '~:
2 ~
sion 250 sont par ailleurs liés entre eux, par exemple par au
moins un pion 252 (ici deux pions sont illu~tres) prévu pour
se rompre par cisaillement sous un effort prédéterminé. La
valeur de cet effort de rupture est à rapprocher du seuil qui
était déterminé par la pression de la chambre haute pression
dans la variante précédemment décrite. La tige centrale
creuse 245 permet donc d'assurer la communication entre la
chambre de fluide hydraulique 228 (delimitee le fond 204 et
le piston separateur 226) et le circuit hydraulique de
l'aerodyne, vi.a l'orifice latéral 229 du corps d'extension
250. De plus, la tige centrale creuse 245 se prolonge
supérieurement par une portion 259, qui est ici pleine, et
sur laquelle coulisse le piston séparateur 226, de la même
manière que pour la tige-piston mobile de la variante
precédemment decrite. Comme précedemment, la tige centrale
creuse 245 peut se terminer par un élargissement 260 qui
constitue ~ la fois l'autre butée du piston séparateur 226 et
une butée pour la tige creuse 20'2. Cependant, cette dernière
butée est ici utilisee pour limi.ter la course de retraction
en cas d'atterrissage en catastrophe, ainsi que cela.est
illustre sur la figura 2a. Enfin, la tige creuse 202 presente
extérieurement une butée 2~3 de ein de course cooperant avec
le bord libre 244 du corps c~lindrique 201, mais cette
coopération intervient cette fois en fin de rétraction
normale, comme cela est illustre sur la figure 2c.
On notera enfin la presence d'un moyen
déformable d~anti-rotation, ici realise sous la forme d~une
lame elastique 256, prevu entre le corps cylindrique 201 et
le corps d~extension 250 : chacun des corps precités présente
~0 en effet un appendice (respectivement 257 et 258) servant a
la fixation de la lame élastique d'anti-rotation 256. Cette
lame, par son élasticité propre, ne s'oppose pas au coulisse-
ment relatif du corps cylindrique 201 par rapport au corps
d'extension 250 (ce coulissement télescopique n'intervenant
en réalité qu'en cas d'atterrissage en catastrophe, comme
':
,
,
2 g 9 ~
illustré sur la figure 2a). En outre, et dans toutes les
positions de l~amortisseur-vérin 200, cette lame élastique
256 évite la rotation du corps cylindrique 201 par rapport au
corps d'extension 250, et élimine ainsi tout risque d'arra-
chement de la conduite d'alimentation associée à l~orificeinférieur 22~ de ce corps d~extension.
Pour ce qui est des distributeurs 225 et 230,
ils n'ont été représentés que sur la figure 2a avec leurs
lignes asociées X, R et A.
Si l'on part de la position rétractée de la
figure 2c, qui est celle de la fin du relevage de l'atterris-
seur, et que l'on souhaite procéder à l'extension de l'amor-
tisseur-vérin 200 pour l'atterrissage, le distributeur 225
assure (par la ligne R) la vidange de la chambre annulaire
224, et l'alimentation en fluide hydraulique sous pression se
fait par llorifice 229 du corps d'extension 250, par la ligne
A du distributeur 230, le fluide étant ensuite canalisé par
la ti~e centrale creuse 245, pour déboucher, par l'orifice
latéral 249 de celle-ci (conformément à la flèche notée en
figure 2d), dans la chambre 228. La figure 2d correspond à la
position totalement détendue de- l'amortisseur-vérin : le
piston séparateur 226 est alors en butée haute contre
l'élargissement 260 de la tige centrale creuse 245, et la
portion piston 208 de la tige creuse 202 est en butée contre
l'extremite superieure du corps creux 201. Si les condi~ions
d~atterrissage sont normales, l'amortisseur-verin 200 se
comporte comme un amortisseur classique, c'est-à-dire que la
partie inférieure de cet amortisseur-vérin, disposée en
dessous du piston séparateur 226 qui surmonte le mur de
fluide hydraulique de la chambre 228, se comporte comme un
fond pour cet amortisseur. Un certain volume de fluide
hydraulique transite de la chambre 227 à la chambre 220, en
comprimant le fluide gazeux de la chambre basse pression 221.
Comme précedemment bien entendu, le distributeur 230 se ferme
automatiquement en fin de descente, ce qui assure le carac-
.
:.
2 ~ t~ 8 9
tère monolithique de la partie inférieure de l'amortisseur-
vérin.
Si par contre l'atterrissage s'effectue avec
un effort qui dépasse le seuil prédéterminé (donné par la
rupture des pions 252)/ c~est-à-dire si l'on se trouve dans
une situation d~atterrissage en catastrophe, l~effort brutal
communiqué au corps d'extension 250 provoque alors la rupture
par cisaillement des pions 252, ce qui permet la rentrée
télescopique du corps 201 dans le corps d'extension 250, en
comprimant le tube composite 255 dont l'écrasement procure
l'absorption d'énergie désirée. On distingue ainsi sur la
figure 2a la position finale dans une telle situation
d'atterrissage en catastrophe, chaque pion 252 étant cisaillé
en deux portions alors séparées 252.1 et 252.2, et le tube
composite étant constitué par un tube résiduel 255.1, et un
amalgame de morceaux ou de poudre 255.2 résultant de la
désagrégation du tube composite ~crasé.
Après décollage enfin, comme pour l'amortis-
seur-vérin précédent, l'amortisseur-vérin 200 passe progres-
sivement de la position illustrée en figure 2b à la positioncomplètement détendue illustrée en figure 2d. Ensuite, la
vidange de la chambre 228 par la tige centrale creuse 245,
via l'orifice 229 du corps d'extension 250 et la ligne R du
distributeur 230, permet la redescente du piston séparateur
226 jusqu~à sa butée basse contre le fond 204 du corps
cylindrique, le distributeur 225 assurant par sa ligne A
l'alimentation de la chambre annulaire 224 en fluide sous
pression. La tige creuse 202 rentre ainsi dans le corps
cylindrique 201, et ce jusqu'à sa butée contre le bord
supérieur 244 dudit corps. L'amortisseur-vérin 200 arrive
finalement à la position relevée illustrée en figure 2c. On
notera que, dans cette position, l'élargissement 260 de la
tige centrale creuse 245 n'est pas au contact de la cloison
intermédiaire 216 de la tige creuse 202. Ce contact ne se
produit en effet qu~en situation d~atterrissage en catastro-
: : ~ ,.
.
2 ~ 9
18
phe, comme cela est visible sur la figure 2a.
L'invention n'est pas limitée aux modes deréalisation qui viennent d'etre décrits, mais englobe au
contraire toute variante reprenant, avec des moyens équiva~
lents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut.
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