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WO2024165455A1 - Freinage selectif sur roues non equipees d'actionneur d'entrainement - Google Patents

Freinage selectif sur roues non equipees d'actionneur d'entrainement Download PDF

Info

Publication number
WO2024165455A1
WO2024165455A1 PCT/EP2024/052683 EP2024052683W WO2024165455A1 WO 2024165455 A1 WO2024165455 A1 WO 2024165455A1 EP 2024052683 W EP2024052683 W EP 2024052683W WO 2024165455 A1 WO2024165455 A1 WO 2024165455A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
braking
aircraft
brake
ground
mode
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/052683
Other languages
English (en)
Inventor
Dominique Onfroy
Original Assignee
Safran Landing Systems
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Landing Systems filed Critical Safran Landing Systems
Publication of WO2024165455A1 publication Critical patent/WO2024165455A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00—Alighting gear
    • B64C25/32—Alighting gear characterised by elements which contact the ground or similar surface 
    • B64C25/405—Powered wheels, e.g. for taxing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1701—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles
    • B60T8/1703—Braking or traction control means specially adapted for particular types of vehicles for aircrafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00—Alighting gear
    • B64C25/32—Alighting gear characterised by elements which contact the ground or similar surface 
    • B64C25/42—Arrangement or adaptation of brakes

Definitions

  • the invention relates to the field of aircraft equipped with a taxiing system. BACKGROUND OF THE INVENTION It is envisaged to equip aircraft with an electric taxiing system. This system allows the aircraft to move autonomously on the ground without using its main engine (jet engines or propeller engines) and without external assistance. Taxiing is sometimes also referred to as "rolling". Certain wheels of such an aircraft would thus be equipped with an actuator for driving the wheel in rotation.
  • the drive actuators are so-called “electric” actuators (electromechanical in reality) and are powered by electrical energy coming for example from the APU (for Auxiliary Power Unit).
  • the aircraft can be backed up at the boarding gate without the tractors, and the journey to the runway can be made without the jet engines (or propeller engines).
  • the jet engines are started.
  • the aircraft takes off, flies, then lands and, a few minutes after landing, which corresponds to the time needed for the jet engines to cool down, they are stopped and the aircraft is taxied to the passenger and cargo drop-off area using the electric taxiing system.
  • the electric taxiing system reduces fuel consumption for ground movement of the aircraft, because only the APU operates when the electric taxiing system is used. This results in savings economic, a significant reduction in carbon dioxide (CO2), nitrogen oxide (NOx) and fine particle emissions, as well as a reduction in noise in airport areas.
  • CO2 carbon dioxide
  • NOx nitrogen oxide
  • an aircraft 1 it is envisaged, for example, to equip an aircraft 1 with such an electric taxiing system, which comprises two main landing gears 2a, 2b each carrying two wheels: an internal wheel 3a (fuselage side) and an external wheel 3b.
  • the aircraft 1 also comprises a braking system comprising brakes 4 equipping certain so-called "braked" wheels of the aircraft 1, and a braking computer 10.
  • the braked wheels are the four wheels 3a and 3b.
  • the electric taxiing system comprises, for example, a drive actuator 5 equipping each internal wheel 3a.
  • the drive actuator 5 is integrated at the end of the axle on the side of the outer half-wheel (side opposite the leg), the brake being integrated in the inner half-wheel.
  • the inner wheels 3a are therefore each equipped with a brake 4 and a drive actuator 5 (in addition to the brake 4), and the outer wheels 3b are equipped with a brake 4 but are not equipped with a drive actuator 5.
  • a fan 6 ensures cooling of the brake. This fan is generally called BCF (for Brake Cooling Fan).
  • BCF Brake Cooling Fan
  • the drive actuator 5 is positioned close to the brake 4. It can therefore be exposed to high temperatures when the brake 4 heats up during braking. These high temperatures can impact the reliability of the drive actuator 5.
  • the common ventilation is activated when necessary to cool the drive actuator 5. As a result, it can be activated during post-braking operating phases during which ventilation of the brake 4 is not desired.
  • the object of the invention is to increase the reliability, efficiency and service life of the taxiing system and the braking system of an aircraft.
  • a method for ground braking an aircraft which comprises at least a first wheel equipped with a first brake arranged to brake said first wheel and a drive actuator arranged to rotate said first wheel, and at least a second wheel equipped with a second brake arranged to brake said second wheel but not being equipped with a drive actuator, the ground braking method comprising the steps of: - selecting, to brake the aircraft on the ground, a first braking mode, or a second braking mode having a reduced braking capacity; - braking the aircraft by producing a first braking instruction for the first brake and a second braking instruction for the second brake, such that: o if the first braking mode is selected, a ratio between the first braking instruction and the second braking instruction is equal to a first value; o if the second braking mode is selected, said ratio is equal to a second value lower than the first value.
  • the ground braking method according to the invention therefore makes it possible to distribute the braking differently on the first wheel and on the second wheel, depending on whether the selected and controlled ground braking is a first braking mode or a second braking mode.
  • the first braking mode corresponds to so-called "high energy” braking
  • the second braking mode to so-called “low energy” braking.
  • the invention therefore makes it possible to limit the use of the brakes equipping the wheels also provided with drive actuators of the taxiing system, and thus to reduce the duration of exposure of these drive actuators to high temperatures, and to reduce the temperatures of the brakes during the ventilation phases imposed by the need of the taxiing system. The reliability, efficiency and service life of the taxiing system and the braking system of the aircraft are therefore improved.
  • a ground braking method is further proposed as previously described, in which the first braking instruction, in the second braking mode, is a zero instruction.
  • a ground braking method is further proposed as previously described, in which the first braking instruction and the second braking instruction, in the first braking mode, are identical.
  • a ground braking method is further proposed as previously described, in which the selection of the first braking mode or the second braking mode comprises the steps of: - acquiring a measurement of a ground speed of the aircraft; - selecting the first braking mode or the second braking mode as a function of the ground speed of the aircraft.
  • a ground braking method comprising the steps of: - comparing the ground speed of the aircraft with a first predefined threshold; - selecting the first braking mode if the ground speed is greater than the first predefined threshold, or the second braking mode if the ground speed is less than the first predefined threshold.
  • a ground braking method is further provided as previously described, in which the selection of the first braking mode or the second braking mode comprises the steps of: - acquiring a measurement or an estimation of a mass of the aircraft; - selecting the first braking mode or the second braking mode as a function of the mass of the aircraft.
  • a ground braking method is further provided as previously described, comprising the steps of: - comparing the mass of the aircraft with a second predefined threshold; - selecting the first braking mode if the mass is greater than the second predefined threshold, or the second braking mode if the mass is less than the second predefined threshold.
  • a ground braking method is further provided as previously described, comprising the steps of: - evaluating, as a function of the ground speed and the mass of the aircraft, a braking energy necessary to brake the aircraft; - comparing the braking energy with a third predefined threshold; - selecting the first braking mode if the braking energy is greater than the third predefined threshold, or the second braking mode if the braking energy is less than the third predefined threshold.
  • a ground braking method as previously described in which the selection of the first braking mode or the second braking mode comprises the steps of: - acquiring an indication on a current flight phase of the aircraft; - selecting the first braking mode or the second braking mode according to said indication.
  • a ground braking method as previously described is further proposed, in which the selection of the first braking mode or the second braking mode comprises the steps of: - acquiring a global braking instruction produced by a pilot of the aircraft, the pilot possibly being a human pilot or an automatic piloting device; - selecting the first braking mode or the second braking mode according to said global braking instruction.
  • a ground braking method as previously described is further proposed, further comprising the preliminary step of checking whether a braking system of the aircraft, comprising a plurality of brakes comprising the first brake and the second brake, is or is not in a nominal state, the ground braking method further comprising the step, if the braking system is not in the nominal state, of selecting the first braking mode regardless of the value of the braking parameter(s).
  • a ground braking method as previously described, wherein the nominal state is a state in which all brakes of the aircraft are operational.
  • a ground braking method as previously described wherein the first wheel and the second wheel are both located on a single landing gear of the aircraft.
  • a braking system comprising: - a first brake arranged to brake a first wheel which is equipped with a drive actuator; - a second brake arranged to brake a second wheel which is not equipped with a drive actuator; - a braking computer comprising a processing unit in which the ground braking method as previously described is implemented.
  • An aircraft comprising a braking system as previously described is further provided.
  • a computer program is further provided comprising instructions which cause the processing unit of the braking computer of the braking system as previously described to execute the steps of the ground braking method as previously described.
  • a computer-readable recording medium is further provided, on which the computer program as previously described is recorded.
  • FIG. 1 Figure 1 schematically represents an aircraft of the prior art
  • Figure 2 Figure 2 schematically represents an aircraft in which the invention is implemented
  • Figure 3 represents steps of a braking method according to a first embodiment of the invention
  • Figure 4 shows steps of a braking method according to a third embodiment of the invention.
  • DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION With reference to Figure 2, the invention is here implemented in an aircraft 11 of the short or medium-haul type, which comprises two main landing gears 12a, 12b. Each main landing gear 12a, 12b carries two wheels: a first wheel 13a and a second wheel 13b.
  • the first wheel 13a is the internal wheel (located on the fuselage side) and the second wheel 13b is the external wheel.
  • the aircraft 11 comprises a braking system.
  • the braking system is here a hydraulically actuated system, but could perfectly well be a different system, for example electrically actuated.
  • Some wheels of the aircraft, called “braked”, are equipped with a brake: these are all the wheels 13a, 13b of the main landing gears 12a, 12b.
  • Each first wheel 13a is therefore equipped with a first brake 14a
  • each second wheel 13b is therefore equipped with a second brake 14b.
  • the brake 14a or 14b of each of these wheels comprises a crown bearing a plurality of hydraulic braking actuators.
  • a torque tube is fixed to the crown.
  • the torque tube extends into the rim of the wheel.
  • the brake also comprises a stack of disks composed of rotors which are integral in rotation with the rim of the wheel and stators which are integral in rotation with the torque tube.
  • the hydraulic actuators are arranged to selectively exert, when pressurized fluid is admitted, a pressing force on the disks, thus generating a braking torque to brake the wheel.
  • the braking system also includes a right brake pedal that allows the pilot to control the brakes of the wheels located on the right side D of the aircraft, and a left brake pedal that allows the pilot to control the brakes of the wheels located on the left side G of the aircraft 11.
  • the right side D and the left side G have been defined in a certain way in Figure 2, but this definition could of course be reversed.
  • the braking system also includes a main braking circuit as well as a backup braking circuit that can be used in the event of a failure of the main braking circuit. These circuits, not shown, are completely segregated and each require a significant number of passive hydraulic components such as accumulators, filters, and active hydraulic components such as valves, distributors, and servovalves.
  • the braking system further comprises a braking computer 20, which integrates a processing unit 21.
  • the processing unit 21 comprises at least one processing component 22 (electronic and/or software), which is for example a “generalist” processor, a processor specialized in signal processing (or DSP, for Digital Signal Processor), or a microcontroller.
  • the processing unit 21 then comprises memories 23, volatile and non-volatile, connected to or integrated in the processing component 22. At least one of these memories 23 forms a computer-readable recording medium, on which is recorded at least one computer program comprising instructions which lead the processing unit 21 to execute at least some of the steps of the ground braking method which will be described below.
  • the processing component 22 may also be a programmable logic circuit such as an FPGA (for Field Programmable Gate Arrays) or an ASIC (for Application Specific Integrated Circuit).
  • the braking computer 20 acquires global braking instructions resulting in particular from the action of the pilot on the brake pedals.
  • the braking computer 20 receives a global braking instruction for the landing gear 12a and a global braking instruction for the landing gear 12b, which are possibly different.
  • the braking computer 20 produces from these global braking instructions individual braking instructions associated with each brake, which make it possible to control the servovalves which then deliver to each brake a braking pressure proportional to the individual braking instruction associated with it.
  • the braking computer 20 produces a first braking instruction C1 for each first brake 14a and a second braking instruction C2 for each second brake 14b.
  • the first two braking instructions C1 are possibly different, as are the second two braking instructions C2.
  • the aircraft 11 further comprises a taxiing system which is here an electrically actuated system.
  • the first wheels 13a (inner wheels) of the main landing gear are here each equipped with a drive actuator 15.
  • Each drive actuator 15 is integrated at the end of the axle on the side of the outer half-wheel, the brake 14a being integrated in the inner half-wheel. Each drive actuator 15 is used to drive a first wheel 13a in rotation.
  • Each drive actuator 15 is an electromechanical actuator that comprises an electric motor comprising a stator and a rotor.
  • the drive actuator 15 here comprises a gear train and a clutch device for connecting and disconnecting the drive actuator 15 to the wheel 13a.
  • the gear train drives the first wheel 13a in rotation, thereby moving the aircraft on the ground.
  • the taxiing system comprises a system for controlling said taxiing system (not shown), which operates as follows.
  • the piloting system When the pilot generates a traction instruction to move the aircraft 11 on the ground using the taxiing system, the piloting system generates a traction command to control the electric motor of the drive actuator 15 of each first wheel 13a, such that said drive actuator 15 applies to said first wheel 13a a traction motor torque intended to move the aircraft 11 on the ground.
  • the aircraft 11 also comprises a wheel ventilation system which, for each wheel 13a, 13b of the two main landing gears 12a, 12b, comprises a fan 16.
  • the fan 16 For each first wheel 13a, the fan 16 is intended to cool the first brake 14a and the drive actuator 15 equipping said first wheel 13a.
  • the fan 16 For each second wheel 13b, the fan 16 is intended to cool the second brake 14b equipping said second wheel 13b.
  • the implementation of the ground braking method according to the invention is now described.
  • low-energy braking and in particular all taxiing braking
  • the brakes are sized for significantly higher performances, and in particular for cases of overload landing braking or aborted takeoff (referred to as RTO, for Rejected TakeOff).
  • RTO overload landing braking or aborted takeoff
  • the processing unit 21 of the braking computer 20 therefore selects, in order to brake the aircraft 11 on the ground, a first braking mode, or a second braking mode having a reduced braking capacity.
  • reduced braking capacity is meant that the deceleration capacity and the total energy that can be dissipated during braking via the second braking mode are lower than those of braking via the first braking mode.
  • a ratio between the first braking instruction C1 and the second braking instruction C2 is equal to a first value.
  • said ratio is equal to a second value lower than the first value.
  • - the first braking instruction C1 and the second braking instruction C2, in the first braking mode are identical; - the first braking instruction C1, in the second braking mode, is a zero instruction.
  • the first value of the ratio is equal to 1, and the second value of the ratio is equal to 0.
  • the first brakes 14a are not used and therefore do not heat up, which limits the temperatures experienced by the drive actuators 15.
  • the ventilation when activated to cool the drive actuators 15, indirectly cools only the brakes that are not used during this braking: this limits the ventilation of the hot brakes.
  • the other wheel 13a is used only in taxiing, and its brake 14a does not heat up.
  • the processing unit 21 commands braking only on the second wheels 13b not equipped with a drive actuator 15. This decorrelates the use of the braking and taxiing systems on given wheels during these braking operations.
  • the landing braking is not low-energy braking, the first braking mode is selected and the four brakes are used to brake the aircraft 11.
  • the selection of the first braking mode or the second braking mode consists in acquiring a measurement of a ground speed of the aircraft 11, and in selecting the first braking mode or the second braking mode as a function of the ground speed of the aircraft.
  • the activation of the braking on all the wheels or only on the wheels not equipped with a drive actuator is therefore managed as a function of the speed of the aircraft 11, which makes it possible to distinguish the taxiing cases (for which it is not necessary to activate all the brakes to ensure the braking performance) and the landing or RTO cases.
  • the method begins with the preliminary steps E0 and E1.
  • the processing unit 21 monitors the state of the braking system: step E0.
  • the processing unit 21 checks whether or not the braking system, comprising all the brakes of the aircraft 11, and therefore the first brakes 14a and the second brakes 14b, is in a nominal state: step E1.
  • the nominal state is here a state in which all the brakes of the aircraft 11 are operational. If the braking system is not in the nominal state, the processing unit 21 controls the first braking mode (which uses both the first brakes 14a and the second brakes 14b) regardless of the value of the ground speed: step E2. Thus, if certain brakes are inhibited or have failed, all the brakes remaining operational are used.
  • step E1 if the braking system is in the nominal state, the processing unit 21 acquires at least one measurement of the ground speed of the aircraft 11: step E3.
  • the measurement is carried out in real time.
  • the measurement of the ground speed of the aircraft 11 may be a measurement produced by the tachometer(s) of one or more wheels of the aircraft 11. It may also be a speed of the aircraft 11 itself, the measurement then being produced by one or more inertial units of the aircraft 11.
  • the processing unit 21 compares the ground speed with a first predefined threshold: step E4. If the ground speed is greater (here greater than or equal to) the first predefined threshold, the processing unit 21 selects the first braking mode to brake the aircraft 11: step E2. If the ground speed is lower (here strictly) than the first predefined threshold, the processing unit 21 selects the second braking mode to brake the aircraft 11.
  • the first brakes 14a of the first wheels 13a, each equipped with a drive actuator 15, are not used: step E5.
  • the braking computer 20 receives an overall braking instruction for each of the landing gears 12a and 12b.
  • the overall braking instruction is equal to X
  • the first braking instruction C1 used for the first brake 14a and the second braking instruction C2 used for the second brake 14b are both equal to 50% of X (and therefore, as seen earlier, the ratio between the first braking instruction and the second braking instruction is equal to 1).
  • the first braking instruction C1 used for the first brake 14a is a zero instruction
  • the second braking instruction C2 used for the second brake 14b is equal to 100% of X (and therefore, as seen earlier, the ratio between the first braking instruction C1 and the second braking instruction C2 is equal to 0).
  • the first and second braking instructions are therefore adapted to have the same braking level on a given landing gear when braking is done on two or four wheels.
  • the reconfiguration is therefore transparent to the pilot of aircraft 11, who perceives the same response from the braking system for a given instruction, whether braking is done on two or four wheels.
  • the selection of the first braking mode or the second braking mode consists in acquiring a measurement of the mass of the aircraft, and in selecting the first braking mode or the second braking mode according to the mass of the aircraft.
  • Knowledge of the mass of the aircraft makes it possible to distinguish between low-energy landings ("service landing") and high-energy landings requiring full braking capacity (normal landing, overload landing).
  • the mass of the aircraft 11 on landing can be determined by deducting from the mass on takeoff the mass of fuel consumed in flight.
  • the mass of the aircraft 11 on takeoff can be determined in different ways. The mass can for example be determined via a system delivering, for each of the aircraft's landing gears, a signal representative of a depression of the rod in the box.
  • the mass can also, for example, be directly entered by the pilot of the aircraft or by the ground personnel via a human-machine interface (HMI).
  • HMI human-machine interface
  • the mass is then determined, for example, from the empty mass of the aircraft, the fuel mass, the weight of the cargo and baggage, and a fixed mass per passenger.
  • the ground braking method is carried out in the same way as in FIG. 3, but using the mass of the aircraft.
  • the processing unit 21 compares the mass of the aircraft with a second predefined threshold.
  • the processing unit 21 selects the first braking mode if the mass is greater than the second predefined threshold, or the second braking mode if the mass is less than the second predefined threshold.
  • the braking parameter used by the processing unit 21, to decide whether all the brakes must be used or not is the braking energy required to brake the aircraft 11.
  • the method begins with the preliminary steps E10 and E11.
  • the processing unit 21 monitors the state of the braking system: step E10.
  • the processing unit 21 checks whether the braking system, comprising all the brakes of the aircraft 11, and therefore the first brakes 14a and the second brakes 14b, is or is not in a nominal state: step E11. If the braking system is not in the nominal state, the processing unit 21 controls the first braking mode (which uses both the first brakes 14a and the second brakes 14b) regardless of the value of the braking energy: step E12.
  • step E11 if the braking system is in the nominal state, the processing unit 21 acquires at least one measurement of the ground speed of the aircraft 11: step E13. The measurement is carried out in real time. The processing unit 21 also acquires at least one measurement or an estimate of the mass of the aircraft: step E14. The processing unit 21 then evaluates, as a function of said mass and the ground speed, the braking energy necessary to brake the aircraft 11: step E15. The processing unit 21 compares this energy with a third predefined threshold: step E16. If the energy is greater (here greater than or equal to) the third predefined threshold, the processing unit 21 controls the first braking mode to brake the aircraft 11: step E12.
  • the processing unit 21 controls the second braking mode to brake the aircraft 11.
  • the first brakes 14a of the first wheels 13a, each equipped with a drive actuator 15, are not used: step E17.
  • the selection of the first braking mode or the second braking mode could be carried out differently.
  • the selection may for example consist of acquiring an indication on a current flight phase, and selecting the first braking mode or the second braking mode according to said indication.
  • the flight phases are defined by an upstream system, and include taxiing, landing, and takeoff phases. The acquisition of this indication makes it possible in particular to directly distinguish the taxiing phases (for which the second braking mode is selected) and the RTO phases (for which the first mode is selected).
  • the selection could also consist of acquiring a global braking instruction produced by a pilot of the aircraft, and selecting the first braking mode or the second braking mode as a function of said global braking instruction.
  • the pilot of the aircraft may be a human pilot or an automatic piloting device.
  • a threshold logic is therefore used on the overall braking instruction. If the pilot's instruction (pedal depression or deceleration level in automatic braking) is low, the second braking mode is selected. Beyond this threshold, the first braking mode is selected.
  • the invention is not limited to the embodiments described but encompasses any variant falling within the scope of the invention as defined by the claims.
  • the invention can be implemented in any type of aircraft, and not necessarily in an airplane.
  • the airplane in question is not necessarily of the short or medium-haul type, and can of course comprise a number of braked wheels per landing gear different from two. There can therefore be, for each landing gear, several first wheels each equipped with a brake and a drive actuator, and several second wheels each equipped with a brake only. It has been described here that the first braking instruction, in the second braking mode, is a zero instruction. However, in the second braking mode, the first brakes could be requested but to a lesser extent.
  • a main landing gear comprising a single first wheel and a single second wheel
  • a first braking instruction for the first brake equal to 50% of X
  • a second braking instruction for the second brake also equal to 50% of X (the first value of the ratio between the first and second setpoint is equal to 1)
  • a first braking setpoint for the first brake equal to 25% of X
  • a second braking setpoint for the second brake equal to 75% of X (the second value of the ratio between the first and second setpoint is equal to 1/3).
  • first wheels and two second wheels we could for example have: - when the first braking mode is commanded, a first braking setpoint for each first brake equal to 25% of X and a second braking setpoint for each second brake equal to 25% of X; - when the second braking mode is commanded, a first braking setpoint for each first brake equal to 12.5% of X and a second braking setpoint for each second brake equal to 37.5% of X.
  • the first braking setpoint and the second braking setpoint, in the first braking mode are not necessarily identical.

Landscapes

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  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
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  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Procédé de freinage au sol d'un aéronef (11) qui comporte au moins une première roue (13a) équipée d'un premier frein (14a) et d'un actionneur d'entraînement (15), et au moins une deuxième roue (13b) équipée d'un deuxième frein (14b) mais n'étant pas équipée d'actionneur d'entraînement, comprenant les étapes de : • - sélectionner, pour freiner l'aéronef au sol, un premier mode de freinage, ou bien un deuxième mode de freinage présentant une capacité de freinage réduite; • - freiner l'aéronef en produisant une première consigne de freinage (Cl) pour le premier frein (14a) et une deuxième consigne de freinage (C2) pour le deuxième frein (14b), telles que, si le premier mode est sélectionné, un rapport entre la première et la deuxième consigne de freinage est égal à une première valeur, et si le deuxième mode est sélectionné, ledit rapport est égal à une deuxième valeur inférieure à la première valeur.

Description

FREINAGE SELECTIF SUR ROUES NON EQUIPEES D’ACTIONNEUR D’ENTRAINEMENT L’invention concerne le domaine des aéronefs munis d’un système de taxiage. ARRIERE PLAN DE L’INVENTION On envisage d’équiper des avions d’un système de taxiage électrique. Ce système permet le déplacement autonome au sol de l’avion sans utiliser sa motorisation principale (réacteurs ou moteurs à hélice) et sans assistance extérieure. On parle parfois aussi de « roulage » pour désigner le taxiage. Certaines roues d’un tel avion seraient ainsi équipées d’un actionneur d’entraînement en rotation de la roue. Les actionneurs d’entraînement sont des actionneurs dits « électriques » (électromécaniques en réalité) et sont alimentés par une énergie électrique provenant par exemple de l’APU (pour Auxiliary Power Unit). Ainsi, le recul de l’avion à la porte d’embarquement peut se faire sans les tracteurs, et le trajet jusqu’à la piste de décollage peut s’effectuer sans les réacteurs (ou moteurs à hélice). Quelques minutes avant le décollage, les réacteurs sont démarrés. L’avion décolle, opère son vol, puis atterrit et, quelques minutes après l’atterrissage, ce qui correspond à la durée nécessaire pour le refroidissement des réacteurs, ces derniers sont arrêtés et le taxiage de l’avion jusqu’à la zone de débarquement des passagers et du fret est effectué grâce au système de taxiage électrique. Le système de taxiage électrique permet de diminuer la consommation de carburant pour le déplacement au sol de l’avion, car seul l’APU fonctionne lorsque le système de taxiage électrique est utilisé. Il s’ensuit des gains économiques, une diminution notable des émissions de dioxyde de carbone (CO2), d’oxyde d’azote (Nox) et de particules fines, ainsi qu’une diminution du bruit dans les zones aéroportuaires. En référence à la figure 1, on envisage par exemple d’équiper d’un tel système de taxiage électrique un avion 1 qui comprend deux atterrisseurs principaux 2a, 2b portant chacun deux roues : une roue interne 3a (côté fuselage) et une roue externe 3b. Bien sûr, l’avion 1 comporte aussi un système de freinage comprenant des freins 4 équipant certaines roues dites « freinées » de l’avion 1, et un calculateur de freinage 10. Ici, les roues freinées sont les quatre roues 3a et 3b. Le système de taxiage électrique comprend par exemple un actionneur d’entraînement 5 équipant chaque roue interne 3a. L’actionneur d’entraînement 5 est intégré en extrémité d’essieu du côté de la demi-roue externe (côté opposé à la jambe), le frein étant intégré dans la demi-roue interne. Les roues internes 3a sont donc équipées chacune d’un frein 4 et d’un actionneur d’entraînement 5 (en plus du frein 4), et les roues externes 3b sont équipées d’un frein 4 mais ne sont pas équipées d’actionneur d’entraînement 5. Sur chaque roue 3b non équipée d’actionneur d’entraînement, un ventilateur 6 assure le refroidissement du frein. On appelle généralement BCF (pour Brake Cooling Fan) ce ventilateur. Sur chaque roue 3a équipée d’un actionneur d’entraînement 5 (et d’un frein 4), un ventilateur unique 6 est installé, assurant à la fois le refroidissement du frein 4 et le refroidissement de l’actionneur d’entraînement 5. Il y a deux raisons qui expliquent l’utilisation d’un unique ventilateur 6 sur ce type de roue 3a : - l’intégration de l’actionneur d’entraînement 5 en extrémité d’essieu empêche l’intégration d’un ventilateur de frein classique ; - la communalisation de la fonction pour ces deux équipements permet de simplifier l’intégration et de réduire la masse par rapport à une configuration avec deux ventilateurs indépendants. La solution décrite ci-dessus présente les inconvénients suivants. L’actionneur d’entraînement 5 est positionné à proximité du frein 4. Il peut donc être exposé à de hautes températures lorsque le frein 4 chauffe pendant les freinages. Ces hautes températures peuvent impacter la fiabilité de l’actionneur d’entraînement 5. La ventilation commune est activée lorsque cela est nécessaire pour refroidir l’actionneur d’entraînement 5. De ce fait, elle peut être activée sur des phases de fonctionnement post-freinage au cours desquelles la ventilation du frein 4 n’est pas souhaitée. En effet, pour éviter l’oxydation des disques carbone/carbone du frein 4, il peut être préférable de ne pas ventiler le frein 4 lorsque la température des disques est trop élevée. Cette solution peut donc réduire la fiabilité, l’efficacité et la durée de vie non seulement du système de taxiage mais aussi du système de freinage. OBJET DE L’INVENTION L’invention a pour objet d’augmenter la fiabilité, l’efficacité et la durée de vie du système de taxiage et du système de freinage d’un aéronef. RESUME DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose un procédé de freinage au sol d’un aéronef qui comporte au moins une première roue équipée d’un premier frein agencé pour freiner ladite première roue et d’un actionneur d’entraînement agencé pour entraîner en rotation ladite première roue, et au moins une deuxième roue équipée d’un deuxième frein agencé pour freiner ladite deuxième roue mais n’étant pas équipée d’actionneur d’entraînement, le procédé de freinage au sol comprenant les étapes de : - sélectionner, pour freiner l’aéronef au sol, un premier mode de freinage, ou bien un deuxième mode de freinage présentant une capacité de freinage réduite ; − freiner l’aéronef en produisant une première consigne de freinage pour le premier frein et une deuxième consigne de freinage pour le deuxième frein, telles que : o si le premier mode de freinage est sélectionné, un rapport entre la première consigne de freinage et la deuxième consigne de freinage est égal à une première valeur ; o si le deuxième mode de freinage est sélectionné, ledit rapport est égal à une deuxième valeur inférieure à la première valeur. Le procédé de freinage au sol selon l’invention permet donc de répartir différemment le freinage sur la première roue et sur la deuxième roue, selon que le freinage au sol sélectionné et commandé est un premier mode de freinage ou un deuxième mode de freinage. Le premier mode de freinage correspond à un freinage dit « à haute énergie », et le deuxième mode de freinage à un freinage dit « à faible énergie ». L’invention permet donc de limiter l’utilisation des freins équipant les roues également pourvues d’actionneurs d’entrainement du système de taxiage, et ainsi de réduire la durée d’exposition de ces actionneurs d’entraînement à des hautes températures, et de réduire les températures des freins lors des phases de ventilation imposées par le besoin du système de taxiage. On améliore donc la fiabilité, l’efficacité et la durée de vie du système de taxiage et du système de freinage de l’aéronef. On propose de plus un procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit, dans lequel la première consigne de freinage, dans le deuxième mode de freinage, est une consigne nulle. On propose de plus un procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit, dans lequel la première consigne de freinage et la deuxième consigne de freinage, dans le premier mode de freinage, sont identiques. On propose de plus un procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit, dans lequel la sélection du premier mode de freinage ou du deuxième mode de freinage comprend les étapes de : - acquérir une mesure d’une vitesse au sol de l’aéronef ; - sélectionner le premier mode de freinage ou le deuxième mode de freinage en fonction de la vitesse au sol de l’aéronef. On propose de plus un procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit, comprenant les étapes de : - comparer la vitesse au sol de l’aéronef avec un premier seuil prédéfini ; - sélectionner le premier mode de freinage si la vitesse au sol est supérieure au premier seuil prédéfini, ou bien le deuxième mode de freinage si la vitesse au sol est inférieure au premier seuil prédéfini. On propose de plus un procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit, dans lequel la sélection du premier mode de freinage ou du deuxième mode de freinage comprend les étapes de : - acquérir une mesure ou une estimation d’une masse de l’aéronef ; - sélectionner le premier mode de freinage ou le deuxième mode de freinage en fonction de la masse de l’aéronef. On propose de plus un procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit, comprenant les étapes de : - comparer la masse de l’aéronef avec un deuxième seuil prédéfini ; - sélectionner le premier mode de freinage si la masse est supérieure au deuxième seuil prédéfini, ou bien le deuxième mode de freinage si la masse est inférieure au deuxième seuil prédéfini. On propose de plus un procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit, comprenant les étapes de : - évaluer, en fonction de la vitesse au sol et de la masse de l’aéronef, une énergie de freinage nécessaire pour freiner l’aéronef ; - comparer l’énergie de freinage avec un troisième seuil prédéfini ; - sélectionner le premier mode de freinage si l’énergie de freinage est supérieure au troisième seuil prédéfini, ou bien le deuxième mode de freinage si l’énergie de freinage est inférieure au troisième seuil prédéfini. On propose de plus un procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit, dans lequel la sélection du premier mode de freinage ou du deuxième mode de freinage comprend les étapes de : - acquérir une indication sur une phase de vol en cours de l’aéronef ; - sélectionner le premier mode de freinage ou le deuxième mode de freinage en fonction de ladite indication. On propose de plus un procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit, dans lequel la sélection du premier mode de freinage ou du deuxième mode de freinage comprend les étapes de : - acquérir une consigne de freinage globale produite par un pilote de l’aéronef, le pilote pouvant être un pilote humain ou un dispositif de pilotage automatique ; - sélectionner le premier mode de freinage ou le deuxième mode de freinage en fonction de ladite consigne de freinage globale. On propose de plus un procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit, comprenant en outre l’étape préliminaire de vérifier si un système de freinage de l’aéronef, comportant une pluralité de freins comprenant le premier frein et le deuxième frein, est ou non dans un état nominal, le procédé de freinage au sol comprenant en outre l’étape, si le système de freinage n’est pas dans l’état nominal, de sélectionner le premier mode de freinage quelle que soit la valeur du ou des paramètres de freinage. On propose de plus un procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit, dans lequel l’état nominal est un état dans lequel tous les freins de l’aéronef sont opérationnels. On propose de plus un procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit, dans lequel la première roue et la deuxième roue sont toutes deux situées sur un même atterrisseur de l’aéronef. On propose de plus un système de freinage comprenant : - un premier frein agencé pour freiner une première roue qui est équipée d’un actionneur d’entraînement ; - un deuxième frein agencé pour freiner une deuxième roue qui n’est pas équipée d’un actionneur d’entraînement ; - un calculateur de freinage comprenant une unité de traitement dans laquelle est mis en œuvre le procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit. On propose de plus un aéronef comprenant un système de freinage tel que précédemment décrit. On propose de plus un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui conduisent l’unité de traitement du calculateur de freinage du système de freinage tel que précédemment décrit à exécuter les étapes du procédé de freinage au sol tel que précédemment décrit. On propose de plus un support d'enregistrement lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur tel que précédemment décrit. L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit de modes de mise en œuvre particuliers non limitatifs de l’invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels : [Fig. 1] la figure 1 représente schématiquement un avion de l’art antérieur ; [Fig. 2] la figure 2 représente schématiquement un avion dans lequel est mise en œuvre l’invention ; [Fig. 3] la figure 3 représente des étapes d’un procédé de freinage selon un premier mode de réalisation de l’invention ; [Fig. 4] la figure 4 représente des étapes d’un procédé de freinage selon un troisième mode de réalisation de l’invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION En référence à la figure 2, l’invention est ici mise en œuvre dans un avion 11 de type court ou moyen-courrier, qui comprend deux atterrisseurs principaux 12a, 12b. Chaque atterrisseur principal 12a, 12b porte deux roues: une première roue 13a et une deuxième roue 13b. La première roue 13a est la roue interne (située du côté du fuselage) et la deuxième roue 13b est la roue externe. L’avion 11 comporte un système de freinage. Le système de freinage est ici un système à actionnement hydraulique, mais pourrait parfaitement être un système différent, par exemple à actionnement électrique. Certaines roues de l’avion, dites « freinées », sont équipées d’un frein : il s’agit ici de toutes les roues 13a, 13b des atterrisseurs principaux 12a, 12b. Chaque première roue 13a est donc équipée d’un premier frein 14a, et chaque deuxième roue 13b est donc équipée d’un deuxième frein 14b. Le frein 14a ou 14b de chacune de ces roues comprend une couronne portant une pluralité d'actionneurs hydrauliques de freinage. Un tube de torsion est fixé à la couronne. Le tube de torsion s'étend dans la jante de la roue. Le frein comprend aussi une pile de disques composée de rotors qui sont solidaires en rotation de la jante de la roue et de stators qui sont solidaires en rotation du tube de torsion. Les actionneurs hydrauliques sont agencés pour exercer sélectivement, lors de l’admission de fluide sous pression, un effort de presse sur les disques, générant ainsi un couple de freinage pour freiner la roue. Le système de freinage comprend aussi une pédale de frein droite qui permet au pilote de commander les freins des roues situées du côté droit D de l’avion, et une pédale de frein gauche qui permet au pilote de commander les freins des roues situées du côté gauche G de l'avion 11. On a défini sur la figure 2 le côté droit D et le côté gauche G d’une certaine manière, mais on pourrait bien sûr inverser cette définition. Le système de freinage comporte aussi un circuit principal de freinage ainsi qu'un circuit secours de freinage utilisable en cas de défaillance du circuit principal de freinage. Ces circuits, non représentés, sont complètement ségrégués et nécessitent chacun un nombre important de composants hydrauliques passifs tels que des accumulateurs, des filtres, et de composants hydrauliques actifs tels que des vannes, des distributeurs, et des servovalves. Le système de freinage comporte de plus un calculateur de freinage 20, qui intègre une unité de traitement 21. L’unité de traitement 21 comprend au moins un composant de traitement 22 (électronique et/ou logiciel), qui est par exemple un processeur « généraliste », un processeur spécialisé dans le traitement du signal (ou DSP, pour Digital Signal Processor), ou un microcontrôleur. L’unité de traitement 21 comprend alors des mémoires 23, volatile(s) et non volatile(s), reliées à ou intégrées dans le composant de traitement 22. Au moins l’une de ces mémoires 23 forme un support d’enregistrement lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré au moins un programme d’ordinateur comprenant des instructions qui conduisent l’unité de traitement 21 à exécuter au moins certaines des étapes du procédé de freinage au sol qui sera décrit plus bas. Le composant de traitement 22 peut aussi être un circuit logique programmable tel qu’un FPGA (pour Field Programmable Gate Arrays) ou un ASIC (pour Application Specific Integrated Circuit). Le calculateur de freinage 20 acquiert des consignes de freinage globales résultant notamment de l’action du pilote sur les pédales de frein. Le calculateur de freinage 20 reçoit une consigne de freinage globale pour l’atterrisseur 12a et une consigne de freinage globale pour l’atterrisseur 12b, qui sont possiblement différentes. Le calculateur de freinage 20 produit à partir de ces consignes de freinage globales des consignes de freinage individuelles associées à chaque frein, qui permettent de commander les servovalves qui délivrent alors à chaque frein une pression de freinage proportionnelle à la consigne de freinage individuelle qui lui est associée. Le calculateur de freinage 20 produit une première consigne de freinage C1 pour chaque premier frein 14a et une deuxième consigne de freinage C2 pour chaque deuxième frein 14b. Les deux premières consignes de freinage C1 sont possiblement différentes, tout comme les deux deuxièmes consignes de freinage C2. L’avion 11 comprend de plus un système de taxiage qui est ici un système à actionnement électrique. Les premières roues 13a (roues internes) des atterrisseurs principaux sont ici équipées chacune d’un actionneur d’entraînement 15. Chaque actionneur d’entraînement 15 est intégré en extrémité d’essieu du côté de la demi-roue externe, le frein 14a étant intégré dans la demi-roue interne. Chaque actionneur d’entraînement 15 est utilisé pour entraîner en rotation une première roue 13a. Chaque actionneur d’entraînement 15 est un actionneur électromécanique qui comprend un moteur électrique comportant un stator et un rotor. L’actionneur d’entraînement 15 comprend ici un train d'engrenages et un dispositif d'embrayage permettant de connecter et déconnecter l’actionneur d’entraînement 15 à la roue 13a. Lorsque l’actionneur d’entraînement 15 se trouve dans une position dite « embrayée », le train d’engrenages entraine la première roue 13a en rotation permettant ainsi de déplacer 1’avion au sol. Outre les actionneurs d’entraînement 15, le système de taxiage comporte un système de pilotage dudit système de taxiage (non représenté), qui fonctionne de la manière suivante. Lorsque le pilote génère une consigne de traction pour déplacer l’avion 11 au sol grâce au système de taxiage, le système de pilotage génère une commande de traction pour piloter le moteur électrique de l’actionneur d’entraînement 15 de chaque première roue 13a, de sorte que ledit actionneur d’entraînement 15 applique sur ladite première roue 13a un couple moteur de traction destiné à déplacer l’avion 11 au sol. L’avion 11 comporte aussi un système de ventilation des roues qui, pour chaque roue 13a, 13b des deux atterrisseurs principaux 12a, 12b, comprend un ventilateur 16. Pour chaque première roue 13a, le ventilateur 16 est destiné à refroidir le premier frein 14a et l’actionneur d’entraînement 15 équipant ladite première roue 13a. Pour chaque deuxième roue 13b, le ventilateur 16 est destiné à refroidir le deuxième frein 14b équipant ladite deuxième roue 13b. On décrit maintenant la mise en œuvre du procédé de freinage au sol selon l’invention. Pour les freinages à faible énergie (et notamment tous les freinages de taxiage), il est possible de freiner de manière moins importante sur certaines roues. En effet, les freins sont dimensionnés pour des performances nettement plus hautes, et notamment pour des cas de freinage d’atterrissage en surcharge (overload landing) ou de décollage avorté (on parle de RTO, pour Rejected TakeOff). En particulier, pour ces freinages à basse énergie, il est possible de solliciter de manière moins importante les premiers freins 14a des premières roues 13a, que les deuxièmes freins 14b des deuxièmes roues 13b. L’unité de traitement 21 du calculateur de freinage 20 sélectionne donc, pour freiner l’avion 11 au sol, un premier mode de freinage, ou bien un deuxième mode de freinage présentant une capacité de freinage réduite. Par « capacité de freinage réduite », on entend que la capacité de décélération et l’énergie totale pouvant être dissipée lors d’un freinage via le deuxième mode de freinage sont inférieures à celles d’un freinage via le premier mode de freinage. Lorsque l’unité de traitement 21 reçoit une consigne de freinage globale pour les freins 14a, 14b de chacun des atterrisseurs 12a, 12b, l’unité de traitement 21 sélectionne et commande donc pour freiner l’avion au sol soit un premier mode de freinage, soit un deuxième mode de freinage, en produisant une première consigne de freinage C1 (individuelle) pour le premier frein 14a et une deuxième consigne de freinage C2 (individuelle) pour le deuxième frein 14b. Dans le premier mode de freinage, un rapport entre la première consigne de freinage C1 et la deuxième consigne de freinage C2 est égal à une première valeur. Dans le deuxième mode de freinage, ledit rapport est égal à une deuxième valeur inférieure à la première valeur. Ici, et de manière non limitative : - la première consigne de freinage C1 et la deuxième consigne de freinage C2, dans le premier mode de freinage, sont identiques ; - la première consigne de freinage C1, dans le deuxième mode de freinage, est une consigne nulle. Ainsi, la première valeur du rapport est égale à 1, et la deuxième valeur du rapport est égale à 0. De cette manière, lorsque le deuxième mode de freinage est sélectionné, par exemple pour freiner l’avion 11 au cours des phases de taxiage, les freins des roues équipées d’actionneur d’entraînement 15 (c’est-à-dire les premiers freins 14a) ne sont pas sollicités et ne chauffent donc pas, ce qui limite les températures subies par les actionneurs d’entraînement 15. De plus, la ventilation, lorsqu’elle est activée pour refroidir les actionneurs d’entraînement 15, refroidit indirectement uniquement les freins qui ne sont pas utilisés lors de ce freinage : on limite ainsi la ventilation des freins chauds. Au cours de la phase de taxi out, c’est-à-dire pendant le taxiage précédant un décollage, les freins sont relativement froids après la durée de TAT (pour Turn-Around Time, que l’on peut traduire par durée d’escale), au moment où l’avion quitte la porte d’embarquement. Pendant la phase de taxi out, sur chaque atterrisseur principal 12a, 12b, une unique roue 13b est donc utilisée en freinage (dont le frein 14b s’échauffe, sans être ventilé car il n’y a pas d’actionneur d’entraînement à refroidir). L’autre roue 13a est utilisée uniquement en taxiage, et son frein 14a ne s’échauffe pas. De même, au cours d’un atterrissage, si le deuxième mode de freinage est sélectionné, et donc si le freinage d’atterrissage est un freinage à basse énergie, l’unité de traitement 21 commande un freinage uniquement sur les deuxièmes roues 13b non équipées d’actionneur d’entraînement 15. On décorrèle ainsi l’utilisation des systèmes de freinage et de taxiage sur des roues données lors de ces freinages. Par contre, si le freinage d’atterrissage n’est pas un freinage à basse énergie, le premier mode de freinage est sélectionné et les quatre freins sont utilisés pour freiner l’avion 11. Dans ce dernier cas, dans le cas de la phase de taxi in qui suit l’atterrissage, comme tous les freins ont été utilisés, et se sont donc échauffés, le fait de ne pas utiliser toutes les roues pour freiner en taxiage est moins efficace que sur la phase de taxi out car on utilise les actionneurs d’entraînement 15 sur des premières roues 13a associées à des freins chauds : les actionneurs 15 subissent donc la hausse de température des freins. Cependant, le fait de ne pas ajouter d’énergie de freinage pendant le taxiage (au-delà de l’énergie du freinage d’atterrissage) limite malgré tout la température des freins 14a équipant les premières roues 13a associées à un actionneur d’entraînement 15. L’invention présente un impact très positif sur l’usure des freins 14a, 14b. En effet, sur certains matériaux composites carbone/carbone utilisés pour les disques de freins, l’usure est réduite en freinant sur frein chaud (il existe une « bosse d’usure » sur matériau froid). Le procédé de freinage selon l’invention conduira donc à des freinages sur des freins plus chauds, et sera favorable pour ce type de carbone. Dans le cas de matériaux ne présentant pas cette caractéristique, ce procédé peut amener à une usure plus rapide des freins sur les roues non équipées d’actionneurs d’entraînement (du fait d’une plus grande sollicitation). Cependant, si l’intégration des actionneurs d’entraînement en bout d’essieu demande une opération supplémentaire de démontage de cet actionneur pour changer le frein, augmenter la fréquence de dépose des freins sur les roues non équipées et la diminuer sur les roues équipées d’actionneurs d’entraînement peut présenter un intérêt. On décrit maintenant de manière plus précise, en référence à la figure 3, un premier mode de réalisation de l’invention. Dans ce premier mode de réalisation, la sélection du premier mode de freinage ou du deuxième mode de freinage consiste à acquérir une mesure d’une vitesse au sol de l’aéronef 11, et à sélectionner le premier mode de freinage ou le deuxième mode de freinage en fonction de la vitesse au sol de l’aéronef. L’activation du freinage sur toutes les roues ou seulement sur les roues non-équipées d’un actionneur d’entraînement est donc gérée en fonction de la vitesse de l’avion 11, ce qui permet de distinguer les cas de taxiage (pour lesquels il n’est pas nécessaire d’activer tous les freins pour assurer la performance de freinage) et les cas d’atterrissage ou de RTO. Le procédé débute par les étapes préliminaires E0 et E1. L’unité de traitement 21 surveille l’état du système de freinage : étape E0. L’unité de traitement 21 vérifie si le système de freinage, comprenant tous les freins de l’avion 11, et donc les premiers freins 14a et les deuxièmes freins 14b, est ou non dans un état nominal : étape E1. L’état nominal est ici un état dans lequel tous les freins de l’avion 11 sont opérationnels. Si le système de freinage n’est pas dans l’état nominal, l’unité de traitement 21 commande le premier mode de freinage (qui utilise à la fois les premiers freins 14a et les deuxièmes freins 14b) quelle que soit la valeur de la vitesse au sol : étape E2. Ainsi, si certains freins sont inhibés ou en panne, tous les freins restant opérationnels sont utilisés. A l’étape E1, si le système de freinage est dans l’état nominal, l’unité de traitement 21 acquiert au moins une mesure de la vitesse au sol de l’avion 11 : étape E3. La mesure est réalisée en temps réel. La mesure de la vitesse au sol de l’avion 11 peut être une mesure produite par le ou les tachymètres d’une ou de plusieurs roues de l’avion 11. Il peut aussi s’agir d’une vitesse de l’avion 11 lui-même, la mesure étant alors produite par une ou plusieurs centrales inertielles de l’avion 11. L’unité de traitement 21 compare la vitesse au sol avec un premier seuil prédéfini : étape E4. Si la vitesse au sol est supérieure (ici supérieure ou égale) au premier seuil prédéfini, l’unité de traitement 21 sélectionne le premier mode de freinage pour freiner l’avion 11 : étape E2. Si la vitesse au sol est inférieure (ici strictement) au premier seuil prédéfini, l’unité de traitement 21 sélectionne le deuxième mode de freinage pour freiner l’avion 11. Les premiers freins 14a des premières roues 13a, équipées chacune d’un actionneur d’entraînement 15, ne sont pas sollicités : étape E5. Comme on l’a vu, le calculateur de freinage 20 reçoit une consigne de freinage globale pour chacun des atterrisseurs 12a et 12b. Pour chaque atterrisseur 12a, 12b, si la consigne de freinage globale est égale à X, dans le cas du premier mode de freinage, la première consigne de freinage C1 utilisée pour le premier frein 14a et la deuxième consigne de freinage C2 utilisée pour le deuxième frein 14b sont toutes deux égales à 50% de X (et donc, comme on l’a vu plus tôt, le rapport entre la première consigne de freinage et la deuxième consigne de freinage est égal à 1). Par contre, dans le cas du deuxième mode de freinage, la première consigne de freinage C1 utilisée pour le premier frein 14a est une consigne nulle, et la deuxième consigne de freinage C2 utilisée pour le deuxième frein 14b est égale à 100% de X (et donc, comme on l’a vu plus tôt, le rapport entre la première consigne de freinage C1 et la deuxième consigne de freinage C2 est égal à 0). Les première et deuxième consignes de freinage sont donc adaptées pour avoir le même niveau de freinage sur un atterrisseur donné lorsque le freinage se fait sur deux ou sur quatre roues. La reconfiguration est donc transparente pour le pilote de l’avion 11, qui perçoit la même réponse du système de freinage pour une consigne donnée, que le freinage se fasse sur deux ou quatre roues. Dans un deuxième mode de réalisation, la sélection du premier mode de freinage ou du deuxième mode de freinage consiste à acquérir une mesure de la masse de l’avion, et à sélectionner le premier mode de freinage ou le deuxième mode de freinage en fonction de la masse de l’avion. La connaissance de la masse de l’avion permet de distinguer les atterrissages à faible énergie (« service landing ») et ceux à haute énergie demandant la pleine capacité de freinage (normal landing, overload landing). La masse de l’avion 11 à l’atterrissage peut être déterminée en déduisant de la masse au décollage la masse de carburant consommée en vol. La masse de l’avion 11 au décollage peut être déterminée de différentes manières. La masse peut par exemple être déterminée via un système délivrant, pour chacun des atterrisseurs de l’avion, un signal représentatif d’un enfoncement de la tige dans le caisson. La masse peut aussi par exemple être directement renseignée par le pilote de l’avion ou par le personnel au sol via une interface homme-machine (IHM). La masse est alors déterminée par exemple à partir de la masse à vide de l’avion, la masse de carburant, la pesée du fret et des bagages, et une masse forfaitaire par passager. Le procédé de freinage au sol est réalisé de la même manière que sur la figure 3, mais en utilisant la masse de l’avion. A l’étape E4, l’unité de traitement 21 compare la masse de l’avion avec un deuxième seuil prédéfini. L’unité de traitement 21 sélectionne le premier mode de freinage si la masse est supérieure au deuxième seuil prédéfini, ou bien le deuxième mode de freinage si la masse est inférieure au deuxième seuil prédéfini. On décrit maintenant, en référence à la figure 4, un troisième mode de réalisation de l’invention. Ici, le paramètre de freinage utilisé par l’unité de traitement 21, pour décider si tous les freins doivent être utilisés ou non, est l’énergie de freinage nécessaire pour freiner l’avion 11. Le procédé débute par les étapes préliminaires E10 et E11. L’unité de traitement 21 surveille l’état du système de freinage : étape E10. L’unité de traitement 21 vérifie si le système de freinage, comprenant tous les freins de l’avion 11, et donc les premiers freins 14a et les deuxièmes freins 14b, est ou non dans un état nominal : étape E11. Si le système de freinage n’est pas dans l’état nominal, l’unité de traitement 21 commande le premier mode de freinage (qui utilise à la fois les premiers freins 14a et les deuxièmes freins 14b) quelle que soit la valeur de l’énergie de freinage : étape E12. A l’étape E11, si le système de freinage est dans l’état nominal, l’unité de traitement 21 acquiert au moins une mesure de la vitesse au sol de l’avion 11 : étape E13. La mesure est réalisée en temps réel. L’unité de traitement 21 acquiert aussi au moins une mesure ou une estimation de la masse de l’avion : étape E14. L’unité de traitement 21 évalue alors, en fonction de ladite masse et de la vitesse au sol, l’énergie de freinage nécessaire pour freiner l’avion 11 : étape E15 L’unité de traitement 21 compare cette énergie avec un troisième seuil prédéfini : étape E16. Si l’énergie est supérieure (ici supérieure ou égale) au troisième seuil prédéfini, l’unité de traitement 21 commande le premier mode de freinage pour freiner l’avion 11 : étape E12. Si l’énergie est inférieure (ici strictement) au troisième seuil prédéfini, l’unité de traitement 21 commande le deuxième mode de freinage pour freiner l’avion 11. Les premiers freins 14a des premières roues 13a, équipées chacune d’un actionneur d’entraînement 15, ne sont pas sollicités : étape E17. La sélection du premier mode de freinage ou du deuxième mode de freinage pourrait être réalisée de manière différente. La sélection peut par exemple consister à acquérir une indication sur une phase de vol en cours, et à sélectionner le premier mode de freinage ou le deuxième mode de freinage en fonction de ladite indication. Les phases de vol sont définies par un système amont, et comprennent des phases de taxiage, atterrissage, décollage. L’acquisition de cette indication permet notamment de distinguer directement les phases de taxiage (pour lesquelles le deuxième mode de freinage est sélectionné) et les phases de RTO (pour lesquelles le premier mode est sélectionné). La sélection pourrait aussi consister à acquérir une consigne de freinage globale produite par un pilote de l’avion, et à sélectionner le premier mode de freinage ou le deuxième mode de freinage en fonction de ladite consigne de freinage globale. Le pilote de l’avion peut être un pilote humain ou un dispositif de pilotage automatique. On utilise donc une logique par seuil sur la consigne de freinage globale. Si la consigne du pilote (enfoncement pédale ou niveau de décélération en freinage automatique) est faible, le deuxième mode de freinage est sélectionné. Au-delà de ce seuil, c’est le premier mode de freinage qui est sélectionné. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l’invention tel que défini par les revendications. L’invention peut être mise en œuvre dans tout type d’aéronef, et pas nécessairement dans un avion. L’avion en question n’est pas nécessairement de type court ou moyen-courrier, et peut bien sûr comprendre un nombre de roues freinées par atterrisseur différent de deux. Il peut donc y avoir, pour chaque atterrisseur, plusieurs premières roues munies chacune d’un frein et d’un actionneur d’entraînement, et plusieurs deuxièmes roues munies chacune d’un frein uniquement. On a décrit ici que la première consigne de freinage, dans le deuxième mode de freinage, est une consigne nulle. Cependant, dans le deuxième mode de freinage, les premiers freins pourraient être sollicités mais de manière moins importante. Par exemple, à nouveau dans le cas d’un atterrisseur principal comprenant une seule première roue et une seule deuxième roue, on pourrait avoir : - lorsque le premier mode de freinage est commandé, une première consigne de freinage pour le premier frein égale à 50% de X et une deuxième consigne de freinage pour le deuxième frein égale aussi à 50% de X (la première valeur du rapport entre la première et la deuxième consigne est égale à 1) ; - lorsque le deuxième mode de freinage est commandé, une première consigne de freinage pour le premier frein égale à 25% de X et une deuxième consigne de freinage pour le deuxième frein égale à 75% de X (la deuxième valeur du rapport entre la première et la deuxième consigne est égale à 1/3). Dans le cas où on aurait, pour chaque atterrisseur principal, deux premières roues et deux deuxièmes roues, on pourrait par exemple avoir : - lorsque le premier mode de freinage est commandé, une première consigne de freinage pour chaque premier frein égale à 25% de X et une deuxième consigne de freinage pour chaque deuxième frein égale à 25% de X ; - lorsque le deuxième mode de freinage est commandé, une première consigne de freinage pour chaque premier frein égale à 12,5% de X et une deuxième consigne de freinage pour chaque deuxième frein égale à 37,5% de X. De même, la première consigne de freinage et la deuxième consigne de freinage, dans le premier mode de freinage, ne sont pas nécessairement identiques. On pourrait par exemple avoir, en revenant à la configuration à deux roues par atterrisseur principal : - lorsque le premier mode de freinage est commandé, une première consigne de freinage pour le premier frein égale à 40% de X et une deuxième consigne de freinage pour le deuxième frein égale à 60% de X (la première valeur du rapport entre la première et la deuxième consigne est égale à 2/3) ; - lorsque le deuxième mode de freinage est commandé, une première consigne de freinage pour le premier frein égale à 25% de X et une deuxième consigne de freinage pour le deuxième frein égale à 75% de X (la deuxième valeur du rapport entre la première et la deuxième consigne est égale à 1/3). On note aussi que la distinction entre un premier mode de freinage (haute énergie) et un deuxième mode de freinage (basse énergie) pourrait se faire en comparant plusieurs paramètres avec plusieurs seuils prédéfinis.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de freinage au sol d’un aéronef (11) qui comporte au moins une première roue (13a) équipée d’un premier frein (14a) agencé pour freiner ladite première roue et d’un actionneur d’entraînement (15) agencé pour entraîner en rotation ladite première roue, et au moins une deuxième roue (13b) équipée d’un deuxième frein (14b) agencé pour freiner ladite deuxième roue mais n’étant pas équipée d’actionneur d’entraînement, le procédé de freinage au sol comprenant les étapes de : - sélectionner, pour freiner l’aéronef au sol, un premier mode de freinage, ou bien un deuxième mode de freinage présentant une capacité de freinage réduite ; − freiner l’aéronef en produisant une première consigne de freinage (C1) pour le premier frein (14a) et une deuxième consigne de freinage (C2) pour le deuxième frein (14b), telles que : o si le premier mode de freinage est sélectionné, un rapport entre la première consigne de freinage et la deuxième consigne de freinage est égal à une première valeur ; o si le deuxième mode de freinage est sélectionné, ledit rapport est égal à une deuxième valeur inférieure à la première valeur. 2. Procédé de freinage au sol selon la revendication 1, dans lequel la première consigne de freinage, dans le deuxième mode de freinage, est une consigne nulle. 3. Procédé de freinage au sol selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la première consigne de freinage et la deuxième consigne de freinage, dans le premier mode de freinage, sont identiques. 4. Procédé de freinage au sol selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la sélection du premier mode de freinage ou du deuxième mode de freinage comprend les étapes de : - acquérir une mesure d’une vitesse au sol de l’aéronef (11) ; - sélectionner le premier mode de freinage ou le deuxième mode de freinage en fonction de la vitesse au sol de l’aéronef. 5. Procédé de freinage au sol selon la revendication 4, comprenant les étapes de : - comparer la vitesse au sol de l’aéronef (11) avec un premier seuil prédéfini ; - sélectionner le premier mode de freinage si la vitesse au sol est supérieure au premier seuil prédéfini, ou bien le deuxième mode de freinage si la vitesse au sol est inférieure au premier seuil prédéfini. 6. Procédé de freinage au sol selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la sélection du premier mode de freinage ou du deuxième mode de freinage comprend les étapes de : - acquérir une mesure ou une estimation d’une masse de l’aéronef (11) ; - sélectionner le premier mode de freinage ou le deuxième mode de freinage en fonction de la masse de l’aéronef. 7. Procédé de freinage au sol selon la revendication 6, comprenant les étapes de : - comparer la masse de l’aéronef avec un deuxième seuil prédéfini ; - sélectionner le premier mode de freinage si la masse est supérieure au deuxième seuil prédéfini, ou bien le deuxième mode de freinage si la masse est inférieure au deuxième seuil prédéfini. 8. Procédé de freinage au sol selon les revendications 4 et 6, comprenant les étapes de : - évaluer, en fonction de la vitesse au sol et de la masse de l’aéronef, une énergie de freinage nécessaire pour freiner l’aéronef ; - comparer l’énergie de freinage avec un troisième seuil prédéfini ; - sélectionner le premier mode de freinage si l’énergie de freinage est supérieure au troisième seuil prédéfini, ou bien le deuxième mode de freinage si l’énergie de freinage est inférieure au troisième seuil prédéfini. 9. Procédé de freinage au sol selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la sélection du premier mode de freinage ou du deuxième mode de freinage comprend les étapes de : - acquérir une indication sur une phase de vol en cours de l’aéronef (11) ; - sélectionner le premier mode de freinage ou le deuxième mode de freinage en fonction de ladite indication. 10. Procédé de freinage au sol selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la sélection du premier mode de freinage ou du deuxième mode de freinage comprend les étapes de : - acquérir une consigne de freinage globale produite par un pilote de l’aéronef (11), le pilote pouvant être un pilote humain ou un dispositif de pilotage automatique ; - sélectionner le premier mode de freinage ou le deuxième mode de freinage en fonction de ladite consigne de freinage globale. 11. Procédé de freinage au sol selon l’une des revendications précédentes, comprenant en outre l’étape préliminaire de vérifier si un système de freinage de l’aéronef (11), comportant une pluralité de freins comprenant le premier frein (14a) et le deuxième frein (14b), est ou non dans un état nominal, le procédé de freinage au sol comprenant en outre l’étape, si le système de freinage n’est pas dans l’état nominal, de sélectionner le premier mode de freinage quelle que soit la valeur du ou des paramètres de freinage. 12. Procédé de freinage au sol selon la revendication 11, dans lequel l’état nominal est un état dans lequel tous les freins de l’aéronef (11) sont opérationnels. 13. Procédé de freinage au sol selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la première roue (13a) et la deuxième roue (13b) sont toutes deux situées sur un même atterrisseur de l’aéronef (11). 14. Système de freinage comprenant : - un premier frein (14a) agencé pour freiner une première roue (13a) qui est équipée d’un actionneur d’entraînement (15) ; - un deuxième frein (14b) agencé pour freiner une deuxième roue (13b) qui n’est pas équipée d’un actionneur d’entraînement ; - un calculateur de freinage (20) comprenant une unité de traitement (21) dans laquelle est mis en œuvre le procédé de freinage au sol selon l’une des revendications précédentes. 15. Aéronef comprenant un système de freinage selon la revendication 14. 16. Programme d’ordinateur comprenant des instructions qui conduisent l’unité de traitement (21) du calculateur de freinage (20) du système de freinage selon la revendication 14 à exécuter les étapes du procédé de freinage au sol selon l’une des revendications 1 à 13. 17. Support d'enregistrement lisible par ordinateur, sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur selon la revendication 16.
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