FR2687123A1 - Train d'atterrissage relevable d'aeronef, notamment pour helicoptere. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un train d'atterrissage relevable, notamment pour hélicoptère, comportant une jambe élastique constituée par un caisson d'amortisseur et une tige coulissante équipée d'une fusée de roue, ainsi qu'un vérin de manœuvre. Conformément à l'invention, un dispositif additionnel d'absorption d'énergie (150), à seuil d'effort, est intégré au vérin de manœuvre (108), de façon que ledit vérin applique un couple prédéterminé tendant à maintenir la jambe du train en position sensiblement verticale, tout en autorisant la rétraction dudit train avec un effort contrôlé en cas d'atterrissage en catastrophe; de plus, la fusée de roue (106) est déportée par rapport à l'axe de la jambe élastique de telle façon qu'un effort vertical exercé sur la jambe de train (101) génère un couple tendant à rétracter ledit train, ce dernier couple restant cependant inférieur audit couple de maintien prédéterminé en situation d'atterrissage normal.

Description

L'invention concerne les trains d'atterrissage relevables d'aéronefs, en particulier les trains relevables d'hélicoptères.

On connaît des trains d'atterrissage, qui sont du type direct et escamotables en vol, comportant une jambe élastique constituée par un caisson d'amortisseur articulé sur une structure d'aéronef autour d'un axe qui est essentiellement perpendiculaire à un plan longitudinal médian de l'aéronef, et par une tige coulissante équipée d'au moins une fusée de roue, ainsi qu'un vérin de manoeuvre agissant directement sur le caisson d'amortisseur pour amener la jambe de train en position sensiblement verticale pour l'atterrissage ou en position rétractée sensiblement horizontale.

L'amortisseur agencé à l'intérieur de la jambe élastique fait également fonction de dispositif d'absorption d'énergie lors de l1atterrissage. Il est donc chargé d'absorber les efforts verticaux supportés par le train lors du contact avec le sol.

La figure 1 du dessin annexé illustre un train d'atterrissage relevable connu du type précité.

Le train dtatterrissage 1 comporte ainsi une jambe élastique 2 et un vérin hydraulique de manoeuvre 15. La jambe élastique 2 est constituée par un caisson d'amortisseur 3 articulé par des appendices 4 sur un axe 5 solidaire de la structure S d'un aéronef, par exemple d'un hélicoptère, et par une tige coulissante 6 équipée d'une fusée 8 associée à une roue 9. La fusée de roue 8 est en llespèce montée sur une chape 7 prévue en extrémité inférieure de la tige coulissante 6, laquelle chape est par ailleurs reliée à une autre chape 11 par un compas formé de deux bras articulés 12,. 13, conformément à la technique habituelle. Le vérin de manoeuvre 15 est articulé en 16, par sa tige 17, sur le caisson d'amortisseur 3 (par l'intermédiaire d'une chape 14 solidaire dudit caisson), et en 19, par son corps 18, sur la structure
S ; la tige 17 est en outre solidaire d'un piston 21 coulis sant dans le corps 18 du vérin de manoeuvre. L'actionnement du vérin de manoeuvre 15 se fait par des valves 20, 23 qui sont raccordées à un circuit hydraulique associé (non représenté), ledit vérin agissant directement sur le caisson d'amortisseur 3 pour amener la jambe de train en position sensiblement verticale pour l'atterrissage (position illustrée à la figure 1) ou en position rétractée sensiblement horizontale (la jambe élastique venant alors se loger dans un espace 22 ménagé à cet effet dans la structure S de l'aéronef).

Il convient-de noter que la fusée de roue 8 intersecte l'axe 10 de la tige coulissante 6 (qui est l'axe longitudinal de la jambe de train 2) : de ce fait, lors de l'atterrissage, les efforts verticaux sont intégralement repris par l'amortisseur de la jambe élastique.

Lorsqu'on souhaite disposer d'un train d'atterrissage capable de faire face à une situation d'atterrissage en catastrophe, communément appelée situation de "crash", il est nécessaire de pouvoir utiliser une course importante et de prévoir en sus un dispositif d'écrêtage d'efforts qui soit capable d'entrer rapidement en action pour tenir compte de la vitesse verticale d'impact qui est beaucoup plus importante qu'en situation d'atterrissage normal.

Il existe déjà des amortisseurs équipés de moyens d'écrêtage d'efforts intervenant en cas de surpression excessive, mais ces amortisseurs nécessitent une hauteur de train importante.

Dans le cas des hélicoptères, le train auxiliaire relevable est disposé sous le poste de pilotage, de sorte que la hauteur du train est en général volontairement limitée afin de réduire au maximum la hauteur de l'hélicoptère, tant pour assurer une bonne stabilité de celui-ci avec un centre de gravité aussi bas que possible, que pour pouvoir garer l'hélicoptère dans des entrepôts ou sur les ponts de bateaux avec une hauteur imposée maximale pour les portes.

Dans le cas de la figure 1, la limitation est donnée par une paroi notée PC correspondant au plancher de cabine.

Par suite, la course maximale de la jambe élastique 2 est limitée, par exemple à une valeur voisine de 400 Inm.

Une telle course limitée est naturellement compatible avec les efforts verticaux rencontrés dans des situations normales d'atterrissage, mais est en général insuffisante pour limiter les efforts en cas d'atterrissage en catastrophe (situation de crash).

Dans le train d'atterrissage illustré en figure I, le vérin de manoeuvre 15 fonctionne en extension pour la rétraction du train. Le problème se poserait néanmoins de la même façon dans le cas d'un train dont le vérin de manoeuvre fonctionnerait en compression pour la rétraction dudit train (l'articulation de la tige du vérin sur le caisson d'amortisseur étant dans ce cas agencée en-dessous de l'articulation reliant ledit caisson à la structure de l'aéronef).

L'invention a précisément pour but de résoudre ce problème, en concevant un train d'atterrissage relevable qui soit capable de faire face à une situation d'atterrissage en catastrophe malgré une course limitée de sa jambe élastique.

L'invention a ainsi pour objet de réaliser un train d'atterrissage relevable dont la structure permette une absorption d'énergie satisfaisante lors d'un atterrissage, même sil s'agit d'un atterrissage en catastrophe, tout en se satisfaisant d'une course maximale limitée pour sa jambe élastique.

L'invention a aussi pour objet de réaliser un train d'atterrissage relevable qui soit en plus compatible avec une rétraction du train effectuée par un fonctionnement en extension ou un fonctionnement en compression du vérin de manoeuvre.

Il s'agit plus particulièrement d'un train d'atterrissage relevable d'aéronef, notamment pour hélicoptère, comportant une jambe élastique constituée par un caisson d'amortisseur articulé sur une structure d'aéronef autour d'un axe qui est essentiellement perpendiculaire à un plan longitudinal médian de l'aéronef, et par une tige coulissante équipée d'au moins une fusée de roue, ainsi qu'un vérin de manoeuvre agissant directement sur le caisson d'amortisseur pour amener la jambe de train en position sensiblement verticale pour l'atterrissage ou en position rétractée sensiblement horizontale, caractérisé par le fait qu'un dispositif additionnel d'absorption d'énergie, à seuil d'effort, est intégré au vérin de manoeuvre, de façon que ledit vérin applique un couple prédéterminé tendant à maintenir la jambe du train dans la position sensiblement verticale qu'elle occupe lors de l'atterrissage, tout en autorisant la rétraction dudit train avec un effort contrôlé en cas d'atterrissage en catastrophe, et en ce que la fusée de roue est déportée par rapport à l'axe de la tige coulissante pour être disposée en arrière dudit axe lorsque le train est en position d'atterrissage, de façon qu'un effort vertical exercé sur la jambe de train génère un couple tendant à rétracter ledit train, ce dernier couple restant inférieur audit couple de maintien prédéterminé en situation d'atterrissage normal.

De préférence, le dispositif additionnel d'absorption d'énergie intégré au vérin de manoeuvre est un dispositif élastique du type oléo-pneumatique, avec une chambre de fluide gazeux haute pression, dont la pression détermine le seuil d'effort dudit dispositif, et une chambre de fluide hydraulique séparée de la chambre précitée par un piston séparateur, ainsi qu'un système de laminage assurant l'amortissement désiré en cas de dépassement dudit seuil d'effort.

Avantageusement alors, le système de laminage comporte des moyens permettant de faire varier la section de passage de certains au moins des orifices associés, afin d'assurer un amortissement différent en compression et en détente.

En particulier, les moyens pour faire varier la section de passage de certains orifices de laminage comportent des lamelles élastiques présentant éventuellement un trou de passage de section inférieure à celle de l'orifice de laminage correspondant.

Lorsqu'il s'agit d'un train d'atterrissage dans lequel le vérin de manoeuvre fonctionne en extension pour la rétraction dudit train, il est intéressant que le dispositif additionnel d'absorption d'énergie soit intégré dans un prolongement du corps du vérin de manoeuvre s'étendant du côté opposé à la tige dudit vérin.

Avantageusement alors, le dispositif additionnel d'absorption d'énergie comporte une tige-piston qui coulisse dans le prolongement du corps de vérin, ladite tige-piston étant creuse et délimitant, avec le piston séparateur qui coulisse à l'intérieur de celle-ci, la chambre de fluide gazeux haute pression, ladite tige-piston présentant en outre des orifices de laminage faisant communiquer la chambre de fluide hydraulique délimitée par ledit piston séparateur avec la chambre annulaire qu'elle délimite avec ledit prolongement. De préférence aussi, la tige du vérin de manoeuvre est articulée sur le caisson d'amortisseur, tandis que la tigepiston du dispositif additionnel d'absorption d'énergie est articulée sur la structure de l'aéronef, et cette tige de vérin est verrouillable en position rentrée, lorsque le train est en position d'atterrissage, par des moyens mécaniques et/ou hydrauliques associés, en particulier par un système à griffes.

En variante, lorsqu'il s'agit d'un train d'atterrissage dans lequel le vérin de manoeuvre fonctionne en compression pour la rétraction dudit train, il est intéressant que le dispositif additionnel d'absorption d'énergie soit intégré dans la tige dudit vérin qui est creuse sur au moins une partie de sa longueur.

Avantageusement alors, le piston séparateur du dispositif additionnel d'absorption d'énergie coulisse dans la tige creuse du vérin, ladite tige creuse délimitant, avec ce piston séparateur, la chambre de fluide gazeux haute pression, et présentant des orifices de laminage faisant comuuni- quer la chambre de fluide hydraulique délimitée par ledit piston séparateur avec la chambre de pleine section du corps de vérin. De préférence aussi, la tige creuse du vérin de manoeuvre est articulée sur le caisson d'amortisseur et le corps dudit vérin sur la structure de l'aéronef, ladite tige creuse étant verrouillable en position sortie, lorsque le train est en position d'atterrissage, par des moyens mécaniques et/ou hydrauliques associés, en particulier par un clapet piloté.

Par ailleurs, selon une autre caractéristique, la fusée de roue déportée est montée sur une chape rigidement solidaire de la tige coulissante de la jambe de train élastique.

En variante, la fusée de roue déportée est montée en extrémité d'un balancier, ledit balancier étant de préférence articulé en extrémité d'une chape montée tournante sur le caisson d'amortisseur de la jambe de train élastique, avec une liaison articulée supplémentaire à la tige coulissante de ladite jambe élastique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures 2 à 13, où
- la figure 2 est une vue de l'avant d'un hélicoptère équipé d'un train d'atterrissage auxiliaire conforme à l'invention, ici illustré sous charge statique (le train rétracté étant illustré en pointillés), avec un vérin de ma noeuvre fonctionnant en extension pour la rétraction dudit train
- la figure 3 est une vue partielle d'une variante du train relevable précédent, dont la jambe élastique comporte une roue montée sur balancier (montage également dit en sonnette") ;
- la figure 4 est une vue complète d'un train d'atterrissage conforme à l'invention et analogue à celui illustré schématiquement à la figure 1, en position sensiblement verticale pour l'atterrissage, le vérin de manoeuvre et son dispositif additionnel d'absorption d'énergie (qui est ici un dispositif élastique du type oléo-pneumatique) étant représentés en coupe afin de mieux en distinguer les organes constitutifs
- les figures 5 et 6 sont des coupes partielles, à plus grande échelle, du dispositif additionnel d'absorption d'énergie précité, respectivement en position de laminage en détente (avec intervention de lamelles élastiques) et en position de laminage en compression
- les figures 7 et 8 sont des vues illustrant le train d'atterrissage de la figure 4, respectivement en position de rétraction normale, et en position de rétraction après un atterrissage en situation de catastrophe (crash)
- la figure 9 est une vue complète d'une autre variante du train illustré aux figures précédentes, avec un vérin de manoeuvre fonctionnant en compression pour la rétraction dudit train, en position sensiblement verticale pour l'atterrissage, le vérin et son dispositif additionnel d'absorption d'énergie (qui est là encore un dispositif élastique du type oléo-pneumatique) étant représentés en coupe
- les figures 10 et ll sont des coupes partielles, à plus grande échelle, du dispositif additionnel d'absorption d'énergie du train précité, respectivement en position de laminage en détente (intervention de lamelles élastiques) et en position de laminage en compression
- les figures 12 et 13 sont des vues illustrant le train d'atterrissage de la figure 9, respectivement en position de rétraction normale, et en position de rétraction après un atterrissage en situation de catastrophe (crash).

On distingue sur la figure 2 l'avant d'un hélicoptère H équipé d'un train d'atterrissage relevable 100 conforme à l'invention. Le train d'atterrissage 100 est ici illustré sous charge statique, et ce train également illustré en position rétractée en pointillés, ledit train venant alors se loger dans un espace 111 ménagé à cet effet dans la structure S de l'hélicoptère H, en-dessous du plancher de cabine
PC dudit hélicoptère. Le train d'atterrissage 100 comporte une jambe élastique 101 constituée par un caisson d'amortisseur 102 articulé en 104 sur la structure S de l'hélicoptère, autour d'un axe qui est sensiblement perpendiculaire à un plan longitudinal médian de cet hélicoptère, et par une tige coulissante 103 équipée d'au moins une fusée de roue 106 associée à une roue 107, ainsi qu'un vérin de manoeuvre 108 agissant directement sur le caisson d'amortisseur 102 pour amener la jambe de train en position sensiblement verticale pour l'atterrissage, ou en position rétractée sensiblement horizontale. S'agissant ici d'un vérin de manoeuvre fonctionnant en extension pour la rétraction du train d'atterrissage, ce vérin est articulé en 109 sur le caisson d'amortisseur 102 au-dessus de l'articulation 104 dudit caisson, et en 110 sur la structure S de l'hélicoptère.

La représentation de la figure 2 fait bien comprendre que l'espace disponible en hauteur est extremement réduit pour ce type d'application, de sorte que la course de la jambe élastique 101 est nécessairement limitée, par exemple à une valeur de l'ordre de 400 mm. La jambe élastique peut naturellement encaisser les efforts verticaux que l'on peut rencontrer en situation normale d'atterrissage, car dans ce cas les courses concernées sont peu importantes.

Cependant, un tel amortisseur ne saurait convenir en situa tion d'atterrissage en catastrophe. C'est là qu'interviennent les moyens caractéristiques du train d'atterrissage conforme à l'invention.

Un dispositif additionnel d'absorption d'énergie 150, à seuil d'effort, est intégré au vérin de manoeuvre 108, de façon que ledit vérin applique un couple prédéterminé tendant à maintenir la jambe de train 101 dans la position sensiblement verticale qu'elle occupe lors de l'atterrissage, tout en autorisant la rétraction dudit train avec un effort contrôlé en cas d'atterrissage en catastrophe, et d'autre part la fusée de roue 106 est déportée par rapport à l'axe 112 de la tige coulissante 103 pour etre disposée en arrière dudit axe lorsque le train est en position d'atterrissage (position illustrée en figure 2), de façon qu'un effort vertical exercé sur la jambe de train 101 génère un couple tendant à rétracter ledit train, ce dernier couple restant inférieur audit couple de maintien prédéterminé en situation d'atterrissage normal.

En l'espèce, la fusée de roue 106 est montée sur une chape 105 solidaire de l'extrémité inférieure de la tige coulissante 103, avec un déport noté (d) par rapport à l'axe 112 de ladite tige coulissante. En variante de ce montage sur chape rigidement solidaire de la tige coulissante de la jambe élastique, il est naturellement possible de prévoir un montage de la fusée de roue en extrémité d'un balancier, dans la mesure naturellement où cette fusée est déportée par rapport à l'axe de la jambe de train élastique. Une telle variante est illustrée sur la figure 3, où l'on distingue un train d'atterrissage 100.1, avec sa jambe de train élastique 101.1 constituée par un caisson d'amortisseur articulé 102.1 et une tige coulissante 103.1, ainsi qu'un vérin de manoeuvre 108.1 articulé en 109.1 sur le caisson d'amortisseur et en 110.1 sur la structure S de l'aéronef. Comme précédemment, le vérin de manoeuvre 108.1 fonctionne en extension pour la rétraction du train, c'est-à-dire que le point d'articulation 109.1 du dit vérin est disposé au-dessus de l'articulation 104.1 du caisson d'amortisseur sur la structure de l'aéronef. A la différence du train d'atterrissage précédent, le caisson d'amortisseur porte une chape 113.1 de laquelle partent un ou deux bras latéraux 114.1 se terminant par un axe d'articulation 116.1 associé à un balancier 115.1 Le balancier 115.1 comporte également une liaison articulée supplémentaire, en 118.1, avec la tige coulissante 103.1 de la jambe élastique, et la fusée de roue 106 associée à la roue 107 est alors montée en extrémité du balancier 115.1. Le déport de la fusée de roue par rapport à l'axe 112.1 de la jambe élastique est noté (d), mais, à la différence de la variante précédente, ce déport (d) est variable, et augmente dès que la jambe élastique est sous charge statique. On a noté C la trajectoire de la fusée de roue 106 pour différents efforts verticaux auxquels peut etre soumise la jambe de train élastique.

Le déport de roue, qui constitue une caractéristique du train d'atterrissage selon l'invention, peut ainsi etre obtenu de différentes manières, ce déport pouvant etre fixe ou variable en fonction des efforts verticaux.

On comprendra mieux, à la lumière de la description qui va suivre donnée en référence à la figure 4, l'effet obtenu par suite d'un tel déport de roue vers l'arrière, c'est-à-dire du côté rétraction du train.

On retrouve sur la figure 4, mais de façon plus complète et plus détaillée, un train d'atterrissage 100 du type de celui illustré en figure 2. On reconnaît ainsi le caisson d'amortisseur 102 de la jambe élastique 101, articulé en 104 par des appendices latéraux 119, et la tige coulissante 103 se terminant pas la chape 105 associée à la fusée de roue déportée 106, avec une liaison par compas (bras 122 et 123) avec une chape 121, conformément aux techniques habituelles. Le caisson d'amortisseur 102 comporte, en partie supérieure, une chape 120 permettant la liaison articulée (en 109) avec le vérin de manoeuvre 108 associé au train d'atterrissage. Le vérin de manoeuvre 108 comporte un corps 131 dans lequel coulisse une tige 124 dont l'extrémité est articulée en 109 sur le caisson d'amortisseur 102, ladite tige étant solidaire d'un piston 126. Le dispositif additionnel d'absorption d'énergie 150, intégré au vérin de manoeuvre 108, est ici un dispositif élastique du type oléo-pneumatique. En l'espèce, ce dispositif additionnel d'absorption d'énergie 150 est intégré dans un prolongement 151 du corps 131 du vérin de manoeuvre 108 s'étendant du côté opposé à la tige 124 dudit vérin. L'intégration du dispositif additionnel d'absorption d'énergie est donc ici une intégration réalisant un montage en série des organes assurant la fonction manoeuvre et les organes assurant la fonction absorption d'énergie.

Le dispositif additionnel d'absorption d'énergie 150 comporte ainsi le prolongement 151 du corps de vérin, s'étendant à partir d'un fond 152, prolongement dans lequel coulisse, avec étanchéité, une tige-piston 153 comportant une extrémité en forme de piston 161, et une autre extrémité opposée 154 associée à l'articulation 110 sur la structure de l'aéronef. La tige-piston 153 est creuse, et ses parois délimitent, avec un piston séparateur 156 qui coulisse à l'intérieur de cette tige-piston, une chambre 155 de fluide gazeux haute pression, par exemple de l'azote, dont la pression détermine le seuil d'effort du dispositif additionnel d'absorption d'énergie 150. De l'autre côté du piston séparateur 156, on trouve une chambre de fluide hydraulique 157 communiquant, par l'intermédiaire d'orifices de laminage 159, avec la chambre annulaire 158 délimitée entre le prolongement 151 et la tige-piston 153. Le remplissage en fluide hydraulique est assuré par un orifice 194 monté sur le prolongement 151. Pour ce qui est du fluide gazeux, le gonflage de la chambre associée 155 est assuré par l'intermédiaire d'une valve 195 montée sur la tige piston 153. La chambre arrière 160 est quant à elle soumise à la pression atmosphérique, grâce à un perçage associé 162 du prolongement 151. On distingue également des organes 165 associés aux orifices de laminage 159 : ces organes sont en réalité des moyens permettant de faire varier la section de passage de certains au moins des orifices associés, afin d'assurer un amortissement différent en compression et en détente. Cette possibilité sera ultérieurement décrite plus en détail en se référant aux figures 5 et 6.

On distingue également sur la figure 4, outre les orifices 129 et 130 associés au fonctionnement de type conventionnel du vérin de manoeuvre 108, un système à griffes 128 permettant de verrouiller la tige de vérin 124 (par une protubérance associée 127) en position rentrée, lorsque le train est en position d'atterrissage. On pourra en variante utiliser un système mécanique à billes, ou encore un système hydraulique par clapet piloté
I1 convient de noter que la tige 124 du vérin de manoeuvre 108 est articulée sur le caisson d'amortisseur 102, tandis que la tige-piston 153 du dispositif additionnel d'absorption d'énergie 150 est articulée sur la structure S de l'aéronef : on pourra naturellement prévoir une disposition inversée, mais l'agencement précédemment décrit apparaît plus performant.

Lorsque le train d'atterrissage est dans la position illustrée en figure 4, sans que sa jambe élastique soit soumise à des efforts verticaux, le dispositif additionnel d'absorption d'énergie 150, grâce à sa chambre de fluide gazeux haute pression 155 formant un dispositif élastique à seuil, exerce un effort noté F1 sur la jambe de train, dans la direction de l'axe 125 du vérin de manoeuvre 108, cet effort étant associé à un bras de levier noté L1, ce qui correspond à un couple de maintien en position verticale de la jambe de train de valeur prédéterminée C1 = F1 x L1. Ce dispositif élastique à seuil réalise en outre automatiquement un pré-positionnement relatif du prolongement 151 et de la tigepiston 153. Lorsque la roue 107 arrive au contact du sol, la jambe de train est soumise d'une part à un effort vertical F3 qui génère automatiquement un couple du fait du déport (d) de la roue, effort auquel il faut ajouter une composante horizontale F2 due à la mise en rotation et associée au bras de levier L2. La jambe de train est ainsi soumise à un couple C2 = F2 x L2 + F3 x (d) qui est opposé au couple prédéterminé de maintien C1 précité Dans le cas particulier des hélicoptères, la vitesse horizontale lors de l'atterrissage est limitée, de sorte que la composante F2 est dans la pratique relativement faible. On comprend dès lors l'importance du déport de roue vers l'arrière, car c'est lui qui génère un couple tendant à rétracter le train lorsque la jambe élastique est soumise à un effort vertical.

En condition normale d'atterrissage, le couple C2 est notablement inférieur au couple C1, et le train est verrouillé en position sensiblement verticale. L'absorption d'énergie est alors assurée de façon tout à fait normale par l'amortisseur interne de la jambe élastique de train. Le piston séparateur 156 est resté dans la même position, et la tige-piston 153 est restée complètement rentrée dans le prolongement 151, le vérin de manoeuvre 108 étant dans son état initial. On comprend aisément que la position du vérin de manoeuvre est conservée tant que l'effort de seuil reste dominant, c'est-à-dire tant que le couple prédéterminé de maintien est supérieur au couple C2 précité. La pression de gonflage de la chambre 155 constitue le paramètre qui détermine l'effort de seuil du dispositif 150, car l'effort de maintien F1 est égal au produit de cette pression par la différence des sections associées à la chambre annulaire 158.

Les pressions régnant dans les chambres 157 et 158 sont alors sensiblement égales, et ceci reste vrai tant qu'il n'y a pas de déplacement, ou tant que la vitesse de déplacement est faible.

Si une situation d'atterrissage en catastrophe survient, les efforts verticaux F3 sont très importants, de sorte que le couple C2 précité dépasse très rapidement le couple prédéterminé de maintien C1. L'effort de seuil est alors dépassé, et le piston 156 s'enfonce dans la tige-piston 153, la pression dans la chambre 158 croissant très rapidement, en particulier beaucoup plus vite que la pression régnant dans la chambre 157 grâce aux orifices de laminage 159, et la vitesse de déplacement devient très vite importante.

Les orifices de laminage assurent ainsi une grande partie de l'absorption d'énergie suivant le fonctionnement classique d'un amortisseur oléo-pneumatique. Le train d'atterrissage est alors rapidement rétracté, jusqu'à la position illustrée en figure 8, qui correspond à une position intermédiaire de rétraction avec un bras de levier L1 du même ordre de grandeur que le bras de levier L1 initial, en particulier sensiblement égal aux deux tiers de celui-ci. Cette position correspond à la mise en butée par suite de l'extension maximale du dispositif additionnel d'absorption d'énergie. Il est alors prévu que la structure de l'aéronef intervienne ensuite, en se déformant pour absorber. l'énergie résiduelle.

Ainsi que cela a été dit plus haut, le système de laminage du dispositif additionnel d'absorption d'énergie 150 peut comporter des moyens permettant de faire varier la section de passage de certains au moins des orifices associés 159, afin d'assurer un amortissement différent en compression et en détente.

De tels moyens sont mieux visibles sur les figures 5 et 6, qui illustrent respectivement une situation de laminage en détente, et une situation de laminage en compression.

Le piston 161 de la tige-piston 153 qui coulisse avec étanchéité grâce au joint 161.1 dans le prolongement 151 du corps de vérin, comporte une extension 168 recevant un cône d'appui 166, qui est par exemple maintenu en place par un jonc élastique 167, coaxialement à l'axe 125 du vérin de manoeuvre.

Des lamelles élastiques 169 sont alors coincées entre ce cône d'appui 166 et l'extension 168, lesdites lamelles présentant un trou de passage 170 de section inférieure à celle de l'orifice de laminage correspondant 159.

Ainsi, dans le cas d'un laminage en détente (figure 5), les lamelles élastiques 169 sont plaquées contre l'extension 168, de sorte que le fluide hydraulique doit passer par des trous plus petits 170, d'où il résulte un laminage plus marqué dans cette situation. Au contraire, en cas de laminage en compression (figure 6), les lamelles élastiques 169 sont rabattues contre le cône d'appui 166, et le fluide passe par les orifices de laminage ainsi dégagés 159.

I1 va de soi que l'on pourra prévoir des lamelles élastiques pour certains au moins des orifices de laminage, en fonction des modulations souhaitées pour la détente ou pour la compression.

Pour ce qui est du relevage du train, après décollage, ce relevage s'effectue par actionnement du vérin de manoeuvre 108, dont la tige 124 est amenée en extension par la commande associée, jusqu'à la rétraction complète du train d'atterrissage, conformément à la représentation donnée en figure 7. I1 est important de noter que le dispositif additionnel d'absorption d'énergie n'intervient pas lors d'une telle phase de relevage.

On va maintenant décrire, en se référant aux figures 9 à 13, une autre variante du train illustré aux figures précédentes, dans laquelle le vérin de manoeuvre fonctionne en compression pour la rétraction dudit train.

Le train d'atterrissage 200 comporte une jambe élastique 201 dont la structure est très proche de celle du train d'atterrissage précédemment décrit, de sorte que l'on reprendra pour les organes homologues les mêmes références augmentées de 100, sans décrire à nouveau ces organes.

Le vérin de manoeuvre 208 comporte une tige 271 coulissant dans un corps 272, la tige s'articulant en 209 sur le caisson d'amortisseur 202, et le corps s'articulant en 210 sur la structure S de l'aéronef.

Le dispositif additionnel d'absorption d'énergie 250 est dans ce cas intégré dans la tige 271 du vérin de manoeuvre 208, laquelle tige est creuse sur au moins une partie de sa longueur. La tige creuse 271 comporte une extension 276 formant butée lorsque ladite tige est complètement sortie (position d'atterrissage illustrée sur la figure 9), et présente, en arrière de son piston 273, une extension creuse 283 fermée par un fond 274. Un piston séparateur 275 coulisse à l'intérieur de la tige creuse 271, et délimite ainsi une chambre 290 de fluide gazeux haute pression, par exemple de l'azote, dont le gonflage est assuré par une valve 295. De l'autre côté du piston séparateur 275, on trouve une chambre de fluide hydraulique 291 qui communique, par des orifices de laminage 280, avec la chambre de pleine section 292 du corps 272 du vérin de manoeuvre. Un joint 277 assure l'étanchéité de la tige creuse 271 et un joint 296 assure l'étanchéité du piston 273, ces deux joints délimitant une chambre annulaire 293 qui servira pour la rétraction du train d'atterrissage.

Les orifices 278 et 279, aux deux extrémités du corps de vérin 272, assurent la liaison à un circuit hydraulique de commande 300.

Le circuit 300 comporte un électro-distributeur 301 relié par des lignes 302 et 303 aux orifices 278 et 279.

Un clapet anti-retour 304, piloté par la ligne 307, permet de verrouiller la chambre de pleine section 292, et par suite d'obtenir un verrouillage hydraulique de la tige creuse 271 en position sortie, lorsque le train 200 est en position d'atterrissage L'électro-distributeur 301 peut relier l'une ou l'autre des lignes 302, 303 soit à une pompe hydraulique 306, soit à une réserve de fluide hydraulique 305.

La position 308 illustrée ici pour l'électro-dis- tributeur 301 correspond à une situation de verrouillage, grâce au clapet piloté 304 alors relié à la réserve 305. Pour un relevage normal du train, l'électro-distributeur passe dans la position 310, de sorte que le clapet 304 est déverrouillé, le piston séparateur 275 restant quant à lui dans sa position initiale de butée, et l'orifice 279 est relié à la réserve, tandis que la haute pression est envoyée par la pompe vers l'orifice 278. Pour la descente normale, la position de l'électro-distributeur sera la position 309, de façon à relier l'orifice 278 à la réserve 305, et à envoyer la haute pression par la pompe 306 vers l'orifice 279, cette haute pression étant ensuite coupée, après quoi le clapet piloté 304 est verrouillé pour le maintien en position.

L'électro-distributeur 301 permet ainsi d'obtenir un verrouillage en position basse du train d'atterrissage par le clapet piloté, ce verrouillage étant associé au dispositif élastique à seuil intégré au vérin de manoeuvre, dans la mesure où la pression dans la chambre 292 est inférieure à la pression de seuil correspondante.

La pression du fluide gazeux contenu dans la chambre 290 définit l'effort de seuil correspondant à l'effort F1 appliqué à la jambe de train élastique, dans la direction de l'axe 225 du vérin de manoeuvre 208, conformément à un couple C1 = Fl x L1 tendant à maintenir cette jambe élastique dans la position qu'elle occupe lors de l'atterrissage. Toutefois, à la différence de la variante précédemment décrite, l'effort F1 correspond au produit de la pression du fluide gazeux et de la section intérieure sl de la tige creuse 271, de sorte que l'on ne dispose plus de l'indépendance des fonctions : par suite, il sera alors nécessaire de dimensionner le piston séparateur 275 de telle façon que la pression régnant dans la chambre 290 soit toujours supérieure à la pression du circuit hydraulique, sans quoi le déplacement de ce piston séparateur gênerait la rentrée normale du train d'atterrissage. Comme précédemment, la jambe de train élastique est également soumise, lors du contact avec le sol, à un couple C2 = F2 x L2 + F3 x (d).

Tant que le couple prédéterminé de maintien généré par le dispositif élastique qui est intégré au vérin de manoeuvre est prédominant, la jambe élastique de train est maintenue dans la position de la figure 9. Par contre, en situation d'atterrissage en catastrophe, le couple C1 précité n'est plus prédominant, et le dispositif additionnel d'absorption d'énergie doit alors intervenir, avec un déplacement du piston séparateur 275 dans la tige creuse 271. Le passage du fluide hydraulique venant de la chambre 292 dans la chambre 291, par les orifices de laminage 280 assure alors l'absorption d'énergie, comme c'était le cas pour la variante précédente. L'effort vertical F3 génère un couple qui provoque la rétraction du train, jusqu'à une position illustrée en figure 13. On notera sur cette dernière figure la position du piston séparateur 275 qui s'est déplacé dans la chambre 290. La position atteinte est intermédiaire par rapport à la position de relevage normale illustrée en figure 12, comme c'était le cas pour la variante précédemment décrite.

On retrouve ainsi une chambre 290 de fluide gazeux haute pression, dont la pression détermine le seuil d'effort du dispositif additionnel d'absorption d'énergie, et un système de laminage assurant l'amortissement désiré en cas de dépassement dudit seuil d'effort.

Comme pour la variante précédemment décrite, il est possible de prévoir des moyens permettant de faire varier la section de passage de certains au moins des orifices associés 280, afin d'assurer un amortissement différent en compression et en détente. On a ainsi illustré en figures 10 et 11 de tels moyens, respectivement en position de laminage en détente et en position de laminage en compression, la structure de ces moyens étant pratiquement identique à celle précédemment décrite en référence aux figures 5 et 6. On retrouve ainsi un cône intérieur d'appui 281 maintenu par un jonc 282, et un système de lamelles élastiques 285 coincées entre ce cône et une extension 283 de la tige creuse 271. Les lamelles élastiques 285 présentent un trou de passage 286 de section inférieure à celle de l'orifice de laminage correspondant 280.

Pour une situation de laminage en détente, correspondant à la figure 10, les lamelles élastiques imposent un passage du fluide par les trous de petite section 286, réalisant ainsi un laminage important. Pour ce qui est du laminage en compression, comme illustré en figure 11, les lamelles élastiques s'effacent automatiquement, et le fluide peut alors passer par les orifices de laminage 280 qui sont dégagés.

On est ainsi parvenu à réaliser un train d'atterrissage relevable capable de faire face à une situation d'atterrissage en catastrophe malgré une course limitée de sa jambe élastique. De plus, le train d'atterrissage relevable selon l'invention est compatible avec une rétraction du train effectuée soit par un fonctionnement en extension, soit par un fonctionnement en compression du vérin de manoeuvre.

L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais englobe au contraire toutes variantes reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut.

En particulier, bien que l'on ait seulement décrit des dispositifs additionnels d'absorption d'énergie réalisés sous la forme de dispositifs élastiques du type oléo-pneumatique, on pourra prévoir en variante des dispositifs fonctionnant différemment, par exemple des dispositifs d'absorption d'énergie dégradables avec un manchon en matériau composite se délaminant au fur et à mesure de l'enfoncement. Toutefois, le dispositif du type oléo-pneumatique qui a été décrit plus haut, dans ses deux types d'application, offre un grand nombre d'avantages, dont un meilleur réglage, et la possibilité de pouvoir encore continuer à utiliser le train dans la mesure où le système est réversible.

Claims (12)

R'EVENDICATONS

1. Train d'atterrissage relevable d'aéronef, notamment pour hélicoptère, comportant une jambe élastique constituée par un caisson d'amortisseur articulé sur une structure d'aéronef autour d'un axe qui est essentiellement perpendiculaire à un plan longitudinal médian de l'aéronef, et par une tige coulissante équipée d'au moins une fusée de roue, ainsi qu'un vérin de manoeuvre agissant directement sur le caisson d'amortisseur pour amener la jambe de train en position sensiblement verticale pour l'atterrissage ou en position rétractée sensiblement horizontale, caractérisé par le fait qu'un dispositif additionnel d'absorption d'énergie (150 ; 250), à seuil d'effort, est intégré au vérin de manoeuvre (108, 108.1 ; 208), de façon que ledit vérin applique un couple prédéterminé tendant à maintenir la jambe (101, 101.1 ; 201) du train (100, 100.1 ; 200) dans la position sensiblement verticale qu'elle occupe lors de l'atterrissage, tout en autorisant la rétraction dudit train avec un effort contrôlé en cas d'atterrissage en catastrophe, et en ce que la fusée de roue (106 ; 206) est déportée par rapport à l'axe (112, 112.1 ; 212) de la tige coulissante (103, 103.1 ; 203) pour être disposée en arrière dudit axe lorsque le train (100, 100.1 ; 200) est en position d'atterrissage, de façon qu'un effort vertical exercé sur la jambe de train (101, 101.1 ; 201) génère un couple tendant à rétracter ledit train, ce dernier couple restant inférieur audit couple de maintien prédéterminé en situation d'atterrissage normal.

2. Train d'atterrissage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif additionnel d'absorption d'énergie (150 ; 250) intégré au vérin de manoeuvre (108 ; 208) est un dispositif élastique du type oléopneumatique, avec une chambre (155 ; 290) de fluide gazeux haute pression, dont la pression détermine le seuil d'effort dudit dispositif, et une chambre (157 ; 291) de fluide hydraulique séparée de la chambre précitée (155 ; 290) par un piston séparateur ( 156 ; 275), ainsi qu'un système de laminage (159, 165 ; 280, 284) assurant l'amortissement désiré en cas de dépassement dudit seuil d'effort.

3. Train d'atterrissage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le système de laminage comporte des moyens (165 ; 284) permettant de faire varier la section de passage de certains au moins des orifices associés (159 280), afin d'assurer un amortissement différent en compression et en détente.

4. Train d'atterrissage selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens (165 ; 284) pour faire varier la section de passage de certains orifices de laminage (159 ; 280) comportent des lamelles élastiques (169 ; 285), qui présentent éventuellement un trou de passage (170 ; 286) de section inférieure à celle de l'orifice de laminage correspondant (159 ; 280).

5. Train d'atterrissage (100, 100.1) selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel le vérin de manoeuvre (108, 108.1) fonctionne en extension pour la rétraction dudit train, caractérisé par le fait que le dispositif additionnel d'absorption d'énergie (150) est intégré dans un prolongement (151) du corps (131) du vérin de manoeuvre (108, 108.1) s'étendant du côté opposé à la tige (124) dudit vérin.

6. Train d'atterrissage selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le dispositif additionnel d'absorption d'énergie (150) comporte une tige-piston (153) qui coulisse dans le prolongement (151) du corps de vérin (131), ladite tige-piston étant creuse et délimitant, avec le piston séparateur (156) qui coulisse à l'intérieur de celleci, la chambre (155) de fluide gazeux haute pression, ladite tige-piston présentant en outre des orifices de laminage (159) faisant communiquer la chambre (157) de fluide hydraulique délimitée par ledit piston séparateur avec la chambre annulaire (158) qu'elle délimite avec ledit prolongement.

7. Train d'atterrissage selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que la tige (124) du vérin de manoeuvre (108) est articulée sur le caisson d'amortisseur (102), tandis que la tige-piston (153) du dispositif additionnel d'absorption d'énergie (150) est articulée sur la structure (S) de l'aéronef, et cette tige de vérin (124) est verrouillable en position rentrée, lorsque le train (100) est en position d'atterrissage, par des moyens mécaniques et/ou hydrauliques associés, en particulier par un système à griffes (128).

8. Train d'atterrissage (200) selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel le vérin de manoeuvre (208) fonctionne en compression pour la rétraction dudit train, caractérisé par le fait que le dispositif additionnel d'absorption d'énergie (250) est intégré dans la tige (271) dudit vérin qui est creuse sur au moins une partie de sa longueur.

9. Train d'atterrissage selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le piston séparateur (275) du dispositif additionnel d'absorption d'énergie (250) coulisse dans la tige creuse (271) du vérin (208), ladite tige creuse délimitant, avec ce piston séparateur (275), la chambre (290) de fluide gazeux haute pression, et présentant des orifices de laminage (280) faisant communiquer la chambre (291) de fluide hydraulique délimitée par ledit piston séparateur avec la chambre de pleine section (292) du corps de vérin (272).

10. Train d'atterrissage selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que la tige creuse (271) du vérin de manoeuvre (208) est articulée sur le caisson d'amortisseur (202) et le corps (272) dudit vérin sur la structure (S) de l'aéronef, ladite tige creuse étant verrouillable en position sortie, lorsque le train (200) est en position d'atterrissage, par des moyens mécaniques et/ou hydrauliques associés, en particulier par un clapet piloté (304).

11. Train d'atterrissage (100 ; 200) selon l'une des revendications I à 10, caractérisé par le fait que la fusée de roue (106 ; 206) déportée est montée sur une chape (105 ; 205) rigidement solidaire de la tige coulissante (103 ; 203) de la jambe de train élastique (101 ; 201).

12. Train d'atterrissage (100.1) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que la fusée de roue (106) déportée est montée en extrémité d'un balancier (115.1), ledit balancier étant de préférence articulé en extrémité d'une chape (113.1, 114.1) montée tournante sur le caisson d'amortisseur (102.1) de la jambe de train élastique (101.1), avec une liaison articulée (118.1) supplémentaire à la tige coulissante (103.1) de ladite jambe élastique.