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PROCEDE DE MANUVRE D'UN ATTERRISSEUR D'AERONEF ENTRE UNE
POSITION DEPLOYEE ET UNE POSITION RETRACTEE
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
On connaît des atterrisseurs d'aéronef comprenant
une jambe montée articulée sur une structure de l'aéronef
pour être mobile entre une position déployée et une
position rétractée. La jambe est stabilisée en position
déployée au moyen d'un organe de contreventement
comportant souvent deux membres articulés entre eux, l'un
des membres étant attelé à la jambe et l'autre attelé à
la structure de l'aéronef, les deux membres étant
maintenus en position sensiblement alignée par un organe
de stabilisation formant verrou qui peut être
déverrouillé pour permettre le relevage de la jambe de la
position déployée à la position rétractée. Pour ce faire,
de tels atterrisseurs comportent en général un actionneur
de déverrouillage pour déverrouiller l'organe de
stabilisation et briser l'alignement de l'organe de
contreventement, et un actionneur de manoeuvre pour
relever la jambe vers la position rétractée.
Cependant, il est possible de n'utiliser qu'un seul
actionneur assurant les deux fonctions. On a par exemple
proposé dans le document FR2946319 d'utiliser un
actionneur de man uvre de type électromécanique rotatif
attelé à l'un des bras de l'organe de stabilisation de la
contrefiche en position alignée pour à la fois assurer la
man uvre de l'atterrisseur et le déverrouillage de
l'organe de stabilisation.
Le maintien de la jambe dans la position rétractée
requiert généralement l'usage d'un boîtier d'accrochage
solidaire de la structure de l'aéronef et comportant un
crochet dans lequel une olive solidaire de la jambe
s'engage lors de son arrivée en position rétractée. On
connaît cependant des solutions de réalignement dans
Date Reçue/Date Received 2020-09-10
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lequel les deux membres de l'organe de contreventement ou
les deux membres de l'organe de stabilisation sont en
position alignée quand l'atterrisseur est en position
rétractée, ce qui permet la suppression du boîtier
d'accrochage.
OBJET DE L'INVENTION
L'invention vise à proposer un procédé de
manoeuvre d'un atterrisseur d'aéronef entre une position
déployée et une position rétractée ne faisant usage que
d'un seul actionneur.
PRESENTATION DE L'INVENTION
En vue de la réalisation de ce but, on propose un
procédé de man uvre d'un atterrisseur d'aéronef entre une
position déployée et une position rétractée,
l'atterrisseur comportant une jambe montée articulée sur
une structure de l'aéronef pour être mobile entre la
position déployée et la position rétractée, en étant
stabilisée en position déployée au moyen d'un organe de
contreventement comportant deux membres articulés entre
eux, l'un des membres étant attelé à la jambe et l'autre
attelé à la structure de l'aéronef. Selon l'invention, on
agence sur l'aéronef un actionneur rotatif comportant des
première et seconde manivelles montées librement
tournantes autour d'un même axe de rotation mais dont la
position angulaire relative est commandable, la première
manivelle étant reliée à l'organe de contreventement par
une première bielle tandis que la deuxième manivelle est
reliée à la jambe par une deuxième bielle, de sorte que
les manivelles présentent :
une première position angulaire relative dans
laquelle la première manivelle et la première bielle sont
amenées dans un premier alignement lorsque la jambe est
en position déployée et stabilisent ainsi les membres de
l'organe de contreventement en position sensiblement
alignée ;
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une deuxième position angulaire relative dans
laquelle la deuxième manivelle et la deuxième bielle sont
amenées dans un deuxième alignement lorsque la jambe est
en position rétractée et stabilisent ainsi la jambe dans
la position rétractée.
Une telle disposition lie de façon univoque la
position angulaire relative de la jambe par rapport à la
structure de l'aéronef et la position angulaire relative
des deux manivelles. Selon l'invention, on fait en sorte
que la position déployée de la jambe correspond à un
premier alignement de la première manivelle et de la
première bielle, tandis que la position rétractée
correspond à un deuxième alignement de la deuxième
manivelle et de la deuxième bielle. Le premier alignement
permet de stabiliser l'organe de contreventement en
position alignée, et donc la jambe en position déployée,
tandis que le deuxième alignement stabilise la jambe en
position rétractée, ce qui supprime tout recours à un
boîtier d'accrochage.
Par alignement d'une manivelle et de sa bielle
associée, on entend ici que les deux éléments sont dans
une position telle que leur axe d'articulation, l'axe
d'attelage de la bielle sur l'atterrisseur et l'axe de
rotation de la manivelle soient contenus sensiblement
dans un même plan. Cependant, et comme cela est bien
connu, la stabilisation d'un alignement peut être obtenue
en dépassant légèrement la position parfaitement alignée
pour faire venir les deux éléments dans une position très
légèrement désalignée (overcentered en anglais) définie
par des butées entre lesdits éléments. Ces positions en
butée sont maintenues par le couple résiduel de
l'actionneur lorsqu'il n'est pas alimenté (couple
électromagnétique dû aux aimants permanents pour un
actionneur électromagnétique, ou couple dû à
l'emprisonnement de fluide dans les chambres de
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l'actionneur, pour un actionneur hydraulique). Cette
disposition permet donc d'éviter tout recours à un organe
de verrouillage auxiliaire, l'alignement de chaque couple
bielle/manivelle en tenant lieu.
DESCRIPTION DES FIGURES
L'invention sera mieux comprise à la lumière de la
description qui suit d'un mode particulier de réalisation
de l'invention, en référence aux figures des dessins
annexés, parmi lesquelles :
les figures 1 et 2 sont des vue en perspective
d'un atterrisseur équipé selon l'invention d'un
actionneur à deux manivelles, représenté en position
déployée et en position rétractée respectivement ;
les figures 3 à 6 sont des vues de côté de
l'atterrisseur de la figure 1, respectivement en position
déployée, au début du relevage, en cours de relevage, et
en position rétractée ;
la figure 7 est une vue en
perspective de
détail montrant l'alignement entre une manivelle et la
bielle associée ;
la figure 8 est une vue en coupe d'une butée
élastique montée sur le plafond de la soute pour coopérer
avec la contrefiche quand l'atterrisseur est en position
rétractée ;
la figure 9 est une vue de côté de
l'atterrisseur en position rétractée, la contrefiche
venant en appui contre la butée élastique.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En référence aux figures 1 et 2, l'invention
s'applique ici à un atterrisseur 1 comportant une jambe 2
portant des roues 3 en partie basse et articulée sur une
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structure d'un aéronef selon un axe d'articulation X1
sensiblement horizontal en service. La jambe est mobile
entre une position déployée illustrée ici et une position
rétractée visible à la figure 2. La jambe 2 est
stabilisée en position déployée au moyen d'un organe de
contreventement 10 comportant deux membres articulées
entre eux, en l'occurrence un panneau 11 articulé sur la
structure de l'aéronef selon un axe d'articulation X2 et
un bras 12 articulé sur la jambe 2 et sur le panneau 11
selon des axes d'articulation respectifs X3 et X4. Dans
la position déployée, le bras 12 et le panneau 11 sont en
position sensiblement alignée.
Selon l'invention, on prévoit un actionneur rotatif
monté à libre rotation sur la structure de l'aéronef
15 selon un axe de rotation X5 parallèle aux axes
d'articulation X1 à X4. L'actionneur rotatif comporte un
carter 21 muni d'un appendice formant une première
manivelle 22, et comporte un arbre 23 monté tournant
selon l'axe de rotation X5 et portant une deuxième
20 manivelle 24. La position angulaire relative entre les
deux manivelles 22,24 peut être modifiée en alimentant
l'actionneur pour faire tourner l'arbre 23 relativement
au carter 21, et peut être fixée et maintenue grâce au
couple résiduel de l'actionneur 20 quand il n'est pas
alimenté. La première manivelle 22 est ici attelée au
panneau 11 de l'organe de contreventement 10 au moyen
d'une première bielle 25 (ici une double bielle
s'étendant de part et d'autre de l'extrémité du panneau
11) articulée sur la première manivelle 22 selon un axe
d'articulation X6 et articulée sur le panneau 11 selon un
axe d'articulation X7, tandis que la deuxième manivelle
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24 est attelée à la jambe 2, plus précisément sur une
corne 26 de celle-ci, au moyen d'une deuxième bielle 27
articulée sur la deuxième manivelle 24 selon un axe
d'articulation X8 et articulée sur la corne 26 selon un
axe d'articulation X9. Ici, tous les axes X1 à X9 sont
parallèles entre eux.
Une telle disposition lie de façon univoque la
position angulaire relative des manivelles 22,24 et la
position angulaire de la jambe 2 relativement à la
structure de l'aéronef. Dans la position illustrée à la
figure 3, dans lequel la jambe 2 est en position
déployée, la position angulaire relative des manivelles
est telle que la première manivelle 22 et la première
bielle 25 sont dans une position sensiblement alignée,
dite premier alignement. Plus précisément, le premier
alignement est une position obtenue en faisant passer la
première manivelle 22 et la première bielle 25 légèrement
au-delà de leur l'alignement géométrique (qui est défini
par l'alignement parfait des axes X5,X6,X7 dans un même
plan) pour les faire venir sur des butées respectives.
Comme visible sur la figure 7, la butée se présente sous
la forme de doigts 28 s'étendant à l'extrémité de la
première manivelle et venant en appui contre des
obstacles 29 solidaires de la premier bielle 25 qui
s'étendent en regard des doigts 28 et qui forment un
arrêt définissant le premier alignement. De même, la
deuxième bielle 27 comporte un doigt 36 qui vient en
appui contre un obstacle 37 solidaire de la deuxième
manivelle 24 (ici une broche 36). Sur la figure 7, la
deuxième manivelle 25 et la deuxième bielle 27 sont dans
la position de deuxième alignement, dans laquelle le
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doigt 36 est en appui contre l'obstacle 37.
Revenant à la figure 3, on notera que la première
manivelle 22 ne peut tourner, puisque, l'actionneur 20
n'étant pas alimenté, son couple résiduel empêche le
carter 21 et l'arbre 23 de tourner relativement l'un à
l'autre, et les solidarise donc en rotation. Or l'arbre
23 est bloqué par la deuxième manivelle 24, elle-même
bloquée en rotation par son attelage à la jambe 2 via la
deuxième bielle 27, qui n'est pas alignée avec la
deuxième manivelle 24.
Pour relever la jambe 2 vers la position rétractée,
on alimente l'actionneur 20 pour faire tourner l'arbre
23, et donc modifier la position angulaire relative des
manivelles 22,24. Comme illustré à la figure 4, cette
rotation a pour premier effet de briser l'alignement de
la première manivelle 22 et la première bielle 24, et
donc de briser l'alignement du panneau 11 et du bras 12
de l'organe de contreventement 10. L'atterrisseur 2 n'est
donc plus stabilisé en position déployée et la jambe peut
est relevée vers la position rétractée. L'actionneur 20
continuant à être alimenté, la jambe 2 continue à
remonter et arrive dans une position intermédiaire
illustrée à la figure 5 dans laquelle la première bielle
tire sur le panneau 11 tandis que la deuxième bielle
25 27 pousse sur la jambe 2, ce qui a pour effet de faire
remonter celle-ci vers la position rétractée illustrée à
la figure 6, dans laquelle les manivelles sont dans une
position angulaire relative telle que la deuxième
manivelle 24 et la deuxième bielle 27 arrivent dans une
position sensiblement alignée, dite deuxième alignement.
De la même façon que pour le premier alignement, le
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deuxième alignement est en fait une position obtenue en
faisant passer la deuxième manivelle 24 et la deuxième
bielle 27 légèrement au-delà de l'alignement géométrique
(définie par l'alignement parfait des axes X5,X8,X9 dans
un même plan) pour les faire venir sur des butées
respectives. Cet alignement bloque la jambe 2 en position
rétractée, de sorte que cette position est stable et ne
nécessite pas l'utilisation d'un boîtier d'accrochage.
Selon un aspect particulier de l'invention, on
attelle à l'atterrisseur les portes 30 articulées sur la
structure de l'aéronef selon des axes X10 et qui ferment
la soute dans laquelle l'atterrisseur se loge en position
rétractée par des biellettes 31 directement attelées à
des cornes 32 saillant du panneau 11 de l'organe de
contreventement 10. Pour faciliter la compréhension de
l'invention, on n'a pas représenté la trappe pantalon qui
est attelée à la jambe et qui ferme la soute en
complément des deux portes 30 quand l'atterrisseur est en
position rétractée, et qui reste ouverte quand
l'atterrisseur est en position déployée. Dans les deux
positions de l'atterrisseur illustrées aux figures 1,
2, 3, 6, on remarque que les portes 30 sont en position
fermée alors qu'elles s'ouvrent lors de la man uvre de
l'atterrisseur, comme cela est visible sur les figures
4,5. Le maintien des portes en position fermée nécessite
d'installer une précontrainte dans les portes 30 pour
être certain qu'elles ne bailleront pas en vol sous
l'effet des efforts aérodynamiques. A cet effet, la
longueur des biellettes 31 est ajustée de sorte que dans
chacune des positions rétractée ou déployée de
l'atterrisseur, les portes 30 viennent en appui sur une
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butée 35 (visible à la figure 1) solidaire de la
structure de l'aéronef un peu avant que l'ensemble
bielle/manivelle en alignement, et en particulier, un peu
avant le passage par la position d'alignement géométrique
qui précède. La venue des portes 30 contre la butée 35
impose alors de tirer sur les biellettes pour
précontraindre les portes 30, qui agissent alors comme
des ressorts de rappel confirmant l'ensemble
bielle/manivelle sur sa butée interne, et donc confirmant
l'alignement de celui-ci.
Pour compléter la précontrainte induite par la
fermeture des portes, ou pour remplacer celle-ci si les
portes ne sont pas attelées à l'atterrisseur, il est
possible d'utiliser une autre source externe de
précontrainte, comme par exemple une butée élastique 50
illustrée à la figure 8. La butée élastique comporte un
socle 51 destiné à être fixé sur le plafond de la soute.
Le socle 51 porte un corps creux 52 muni d'une ouverture
terminale portant un guide 53. Un piston 54 est monté
coulissant dans le guide 53 pour saillir du corps 52. Le
piston 54 est poussé vers une position en saillie visible
à la figure 8 par des rondelles élastiques Belleville 55
positionnées à l'intérieur du corps creux 52 qui exercent
une précontrainte sur le piston 54. Pour faire rentrer le
piston 54, il convient d'exercer sur celui-ci un effort
au moins égal à la précontrainte installée par les
rondelles Belleville 55.
Comme cela est visible à la figue 9, la butée
élastique 50 est positionnée sur le plafond de la soute
de l'atterrisseur de façon qu'une portion de l'organe de
contreventement, en l'occurrence ici le panneau de
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contrefiche 11, vienne en butée contre le piston 54 quand
l'atterrisseur arrive en position rétractée, avant que la
deuxième manivelle 24 et la deuxième bielle 27 n'arrivent
dans l'alignement géométrique précédant la position dite
de deuxième alignement. Ainsi, pour passer l'alignement
géométrique et aller au-delà pour atteindre le deuxième
alignement, le panneau de contrefiche 11 doit repousser
le piston 54 à l'encontre de la précontrainte installée
par les rondelles Belleville 55. De cette façon, la
précontrainte des rondelles Belleville est transmise au
panneau de contrefiche 11, de la même façon que la
précontrainte des portes était transmise au panneau de
contrefiche via les cornes 32.
Bien entendu, la précontrainte des portes et/ou de
la butée élastique pourra être transmise à un autre
endroit de l'atterrisseur que le panneau de contrefiche,
par exemple directement au caisson de l'atterrisseur. La
précontrainte peut également être exercée par un ou des
ressorts internes qui confirment la deuxième manivelle 24
et la deuxième bielle 27 dans leur deuxième alignement.
L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être
décrit, mais englobe au contraire toute variante entrant
dans le cadre défini par les revendications.
En particulier, bien qu'ici tous les axes
d'articulation soient parallèles entre eux, l'invention
s'applique naturellement à des cinématiques à axes non
parallèles, du moment que chaque
ensemble
bielle/manivelle de l'actionneur vienne en alignement
lorsque la jambe est dans l'une des positions déployée ou
rétractée.
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