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. Dispositif amortisseur pour train d'atterrissage d'avion @ L'augmentation constante du poids et de la char- ge des avions rend de plus en plus difficile le problème de l'atterrissage. Il est évident qu'indépendamment de la char- ge statique à laquelle il doit résister, le train d'atter- ries,age doit supporter des efforts présentant des compo- santes multiples. Mais à ces diverses forces vient s'ajouter une force vive d'autant plus considérable quele poids et la vitesse des, avions s'accroissent chaque jour davantage.
Il est donc nécessaire, de donner non seulement à tous les éléments du train d'atterrissage une résistance proportionnée aux dits. efforts, mais aussi de prévoir un système d'amortissement de l'atterrissage qui soit en rap- port avec la charge statique et la force vive considérable qui vient d'être signalée.
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En raison de l'ordre des forces mises en jeu il n'est plus possible d'utiliser les amortisseurs mécaniques à ressorts ou sandows et même les amortisseurs à air qui se mohtrent insuffisants. C'est pourquoi les constructeurs ont depuis plusieurs années adopté les amortisseurs à freina- ge par liquide, amortisseurs dénommés communément hydro ou oléo-pneumatiques.
Mais les dispositifs déjà existants ont'ltin- convénient de présenter, ou bien une course insuffisante, pu alors un encombrement qui entraîne une élévation anorma- le de la carlingue au-dessus du sol, et des difficultés pour l'escamotage du train.
La présente invention a donc pour objet un dis- positif amortisseur aléa-pneumatique pour train d'atterris- sage susceptible de résister à tous les efforts précités et conçu pour amortir la force vive de l'appareil de telle ma- nière que l'absorption du travail résultant de cet amortis- sement, puisse s'opérer, d'une part, indépendamment de la vitesse de ce dernier par: 1 les pneus des roues situées à l'extrémité des dites jambes;
2 la compression de l'air dans les amortis- seurs et d'autre part, en fonction de la vitesse du dit amortissement, par :
3 le laminage du liquide passant par une sec- tion variable créée dans chaque amortisseur entre un cylin- dre supérieur, solidaire du train d'atterrissage, et un cy- lindre inférieur, solidaire du palier de roue, et coulissant le long du premier cylindre qu'il enveloppe; cette section étant réglée de façon que le laminage soit très important
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à l'atterrissage et très faible au roulage.
Les conditions: 2 et 3 sont pleinement remplies par le dispositif amortisseur prévu par l'invention et qui présente plus particulièrement les caractéristiques sui- vantes ! L'une des dites caractéristiques réside dans le moyen utilisé pour obtenir une variation ; telle de la section de passage du liquide, suivant la course, qu'elle permette d'obtenir à l'qtterrissage un diagramme d'amortissement don- né, préférablement d'allure trapézoïdale et, par suite, une progressivité de la charge transmise à la voilure.
Une autre particularité réside en ce que la va- riation de section du passage du liquide susvisée résulte d'Une aiguille de type connu, ,dont la section peut être facilement adaptable à toute caractéristique désirée et dont l'emplacement sur le cylindre supérieur dans l'amortisseur permet, à course égale, un encombrement beaucoup moindre que celui des amortisseurs du morne type déjà existants.
Une caractéristique consite encore dans un tube plongeur, servant à établir le niveau du liquide au remplissage, aménagé dans le cylindre supérieur et qui per- met grâce à son démontage facile et à son interchangea- bilité, d modifier le rapport de compression de l'air duquel dépend la souplesse de roulage.
Une caractéristique réside aussi dans le rem- plissage complet de liquide, pendant la course aller, d'une sorte de pompe de retour, constituée par le cylindre à air et son fond inférieur d'une part, et un piston, à clapetp Solidaire du cylindre inférieur d'autre part, et liant le retour à l'évacuation du liquide dans le cylindre infé-
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rieur par un passage réglable pratiqué dans le fond infé- rieur du cylindre à air; ce remplissage supprimant ainsi dans la pompe tout vide, cause d'un durcissement de l'amor- tisseur à l'aller, et d'un retour rapide (rebondissement).
Une caractéristique réside, de plus, dans la disposition de l'organe de réglage de la section du passage
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de liquide susdit, qui permet-l$accessibilité facile du dit organe, de l'extérieur, à tout moment et en tout lieu, sans nécessiter aucun démontage, le débit de retour du li- quide du cylindre supérieur dans le cylindre inférieur pouvant ainsi être aisément amené à une valeur telle que tout rebondissement soit supprimé et cette faculté de ré- glage rendant toujours possible d'adapter les caractéris- tiques de l'amortisseur à celles du type d'avion considéré.
Une autre caractéristique réside, enfin, en ce que la communication entre le cylindre inférieur et le cylindre à air, eu égard à la vitesse du retour, en toutes - positions, est importante, assurant ainsi le retour complet dans le cylindre inférieur du faible complément d'huile non débité par la pompe de retour, et supprimant ainsi dans ce cylindre tout vide cause d'un choo à la course aller con- sécutive.
Diverses autres particularités seront, d'autre part, mises en évidence qu cours de la description suivante et en se référant au dessin annexé qui montre
Fig. 1, l'une des jambes du pont d'atterrissage vue en coupe longitudinale; fig. 2, une coupe à plus grande échelle de la partie principale d'un amortisseur ; fig. 3 et 4, des schémas comparatifs de l'en-
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combrement de Itamortisaeurrdalied selon l'invention et de celui d'un amortisseur déjà existant;
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fig. 5 le pont d'atterrissage vu en plan;
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fig. 6, le diagramme de Ilamortïsseur.
Dans une forme d'exécution de l'objet de l'in- vention, l'amortisseur est en partie logé dans un carter 1
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(fie. l) ametgg dans chacune des jambes du pont d'etterris- sage 2 en forme de fourche.
Le pont est articulé au moyen de paliers 3 sur le fuseau moteur et reçoit, dans une portée 4, l'axe du
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ablit3revEm tement
Chaque amortisseur comporte un cylindre infé- rieur 5 terminer à sa base, par un palier 6 d'axe de roue et coulissant dans un coussinet inférieur 7 et dans un cous-
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s;1net supérieur 8 emduagês dans le carter 1.
Au fond de course aller, le palier de roue 6 bu- te en brut du carter sur le coussinet intérieur 7.
Sur le fond supérieur 9 du carter 1 est monté à rotule un cylindre 10 s'engageant dans le cylindre infé- rieur 5 précité.
Le fond supérieur 9 est traversé par un tube plon- geur de niveau 11, accessible et démontable de l'extérieur du carter grâce à un bouchon à vis 12 qui le porte.
A son autre extrémité le cylindre 10 (figures
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1 et zij est pourvu d"*an fond inférieur 13, démontable et mus ni <*Ànq.6AbnitÉne d'é%anchµ1¯%é 14 serrée sur lui par une anle ,15, et écrou 16 de forme telle qu'il constitue un noyqn,do guidage du. cylindre supérieur 10 dans le cy- lj,ndriiJ, in:r4rîeur 5.
Lefond Inférieur 13 est traversé par une en-
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et1e creuse 17 fixée, à 1 una de ses extrémités,, sur le palier de roue 6 et porteuse, à son autre extrémité,
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d'un eut= 18, à clapet 19, se déplaçant dans le cylindre 100
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Le piston 18 est pourvu dtouvertures 20 et 21, destinées à livrer passage au liquide qui doit être con- tenu dans les deux cylindres 5 et 10. L'entretoise 17 est munie à sa base, d'ouvertures 22 pratiquées dans le mime but. Toutes ces ouvertures doivent présenter une très grande section de transvasement d'un cylindre dans l'autre.
A l'intérieur du cylindre 10 est fixé un man- drin 23 porteur d'une aiguille 24, de diamètre variable sur sa longueur et facilement interchangeable. Le jeu entre la section de cette aiguille et l'alésage 20 du pis- (çn mobile 18 détermine une section de passage varia-ble suivant la course de ce dernier. un petit canal 25 est foré dans le fond 13 et plus ou moins obturé, à volonté, par une vis 26 acces- sible de l'extérieur du carter 1 à travers Une porte 27 et après dévissage dtun chapeau d'étanchéité 28.
On voit aussitôt qu'un tel dispositif présen- te un très gros avantage sur les appareils oléo-pneumati- ques déjà existants: celui d'offrir un encombrement beau- coup moindre pour une course égale.
Si l'on considère, en effet, un amortisseur de type connu (fig. 3) comportant une aiguille 24 solidai- re du cylindre inférieur 5 il faut prévoir une cheminée 17' au moins de même longueur que la course et comme le niveau du liquide dans le cylindre supérieur 10 ne doit à aucun moment descendre au-dessous du clapet situé à la partie supérieure de la cheminée, on voit que,l'espace mort a étant toujours réservé, la longueur totale de l'a- mortisseur doit comporter un premier espace c' correspoh- dant à la cylindrée et deux fois la course a.
L'amortisseur réalisé galon l'invention ne com-
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portée, comme le montre la figure 4, qu'une fois la course au @ lieu de deux fois et entraîne de ce fait un gain sur la hauteur totale de l'amortisseur, toutes autres conditions égales.
Le fonctionnement de l'amortisseur est le sui- vant
Au moment de l'atterrissage, le cylindre 5 s'en- fonce dans le carter 1 et le piston 18 coulisse à l'inté- rieur du cylindre 10; pendant cette course "aller", le clapet 19 offre une grande section de passage au liquide pour le remplissage complet, sous la pression de l'air, de la pompe de retour créée entre le fond inférieur 13 du Cylindre à air 10 et le piston mobile 18.
On voit ainsi que, pendant la course"aller", aucun vide, cause d'un retour rapide et d'un rebondisse- ment sur tout ou partie de le course "retour", ne peut se produire* En effet, au. début de la course de retour, le clapet 19 se ferme automatiquement et le liquide emprison- né n'est plus alors débité, pour la majeure partie, dans le cylindre inférieur que par le passage de section régla- ble 25, tandis que le jeu entre le piston 18 et l'aiguille 24 Offre, par l'intermédiaire de l'entretoise creuse 17, un grand passage de retour pour assurer le plein complet du cylindre inférieur,
Le retour de l'équipage mobile s'effectue donc lentement et il est ainsi impossible qu'un vide, cause de chec dans le course aller consécutive, puisse se produire dans le cylindre inférieur 5.
La vitesse de ce retour peut être aisément mo- difiée en tout lieu eten tout moment, sans aucun démontage, en agissant simplement @ur la vis 26 après avoir placé la fourche sur cric et amené l'amortisseur à sa butée de re- tour (position des figures 1 et 2).
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Cette faculté de réglage permet, par la simple opération susdite, dtadapter les caractéristiques de l'a@- mortisseur à tous les types d'avions.
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Le rapport de compression peut @0>,1Éhiq 8tre réglé très aisément en modifiant la longueur du tube plon- geur 11, directement démontable avec le bouchon 12 acces- sible de l'extérieur.
De la longueur du tube 11 dépend en effetla quantité de liquide introduite.dans les cylindres et de son choix résulte donc un roulage plus ou moins souple.
Pour que le rapport de compression soit iden- tique clans les amortisseurs des deux jambes 1 et l' (fig.
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5) du demi-train dtatterrissage, lés tubes plonguears 11 des deux amortisseurs sont reliés entre eux par une tuyau- terie 29 traversant un dispositif 30 qui permet le remplis- dage et le gonflage des amortisseurs.
La variation de la section de passage de li- quide par les ouvertures 20 et 21 peut être modifiée à vo- lonté, par l'adoption dtune aiguille 24 de profil approprié et qui, étant démontable, peut être remplacée par toute au- tre aiguille adaptée aux caractéristiques désirées.
Cette variation de section de passage du li- quide suivant la course permet d'obtenir, par exemple, à l'atterrissage, un diagramme trapézoïdal d'amortissement et par suite une progressivité de la charge transmise à la voilure. Ce diagramme est représenté en figure 6 et montre l'avantage du dispositif de l'invention sur les amortisseurs à section constante.
Sur ce diagramme, la courbe I est relative à la variation de la charge suivant l'isotherme, pour une com- pression lente et pour le cas du roulage au sol et l'équi- libre statique de la charge étant à demi-course*
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La courbe II correspond à la compression de l'air suivant l'adiabatique, au moment de l'atterrissage.
La courbe III (enveloppe: air + liquider dé- termine la surface totale du diagramme de travail à ab- sorber par l'amortisseur, en fonction de la hauteur de chute à l'atterrissage.
:La courbe IV correspond à la variation de la vitesse d'amortissement, déduite de la courbe III. La sur- face comprise entre les courbas II et III délimite le travail de laminage du liquide, transformé en chaleur,,
La courbe V représente la surpression en Kgs cm2 du. cylindre inférieur 5 par rapport au cylindre à air 10 et déduite de la différence, en tous points, entre les courbes III et II,
La courte IV représente la section de passage du liquide correspondant à la courbe III (travail total absorbé), par l'intermédiaire des courbes V, IV et II.
La courbe VII représente l'allure du diagram- me d'amortissement d'un amortisseur hydro-pneumatique com- portent un freinage hydraulique par laminage du liquide, au travers d'une section constante. Les surfaces délimitées par les courbes III et VII sont identiques.
Il est évident que des modifications de forme et de détail peuvent être apportées à l'amortisseur décrit ci-dessus à titre d'exemple nullement limitatif et cela sans se départir de l'esprit de l'invention.
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. Shock absorber device for airplane landing gear @ The constant increase in weight and load of airplanes makes the problem of landing more and more difficult. It is obvious that regardless of the static load to which it must withstand, the landing gear must withstand stresses with multiple components. But to these various forces is added a living force which is all the more considerable as the weight and speed of the airplanes increase daily more and more.
It is therefore necessary not only to give all the elements of the landing gear a resistance proportionate to the said ones. efforts, but also to provide a landing damping system commensurate with the static load and the considerable live force which has just been reported.
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Due to the order of the forces brought into play, it is no longer possible to use mechanical shock absorbers with springs or bungee cords and even air shock absorbers which are insufficient. This is why manufacturers have for several years adopted dampers with liquid braking, shock absorbers commonly referred to as hydro or oleo-pneumatic.
But the already existing devices are inconvenient to present, or an insufficient stroke, then a space requirement which causes an abnormal elevation of the cabin above the ground, and difficulties for the retraction of the train.
The object of the present invention is therefore a random-pneumatic shock-absorbing device for a landing gear capable of withstanding all the aforementioned forces and designed to damp the live force of the apparatus in such a way that the absorption work resulting from this damping can be carried out, on the one hand, independently of the speed of the latter by: 1 the tires of the wheels located at the end of the said legs;
2 the compression of the air in the dampers and on the other hand, as a function of the speed of said damping, by:
3 the lamination of the liquid passing through a variable section created in each damper between an upper cylinder, integral with the landing gear, and a lower cylinder, integral with the wheel bearing, and sliding along the first cylinder that it envelops; this section being adjusted so that the rolling is very important
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when landing and very weak when taxiing.
Conditions: 2 and 3 are fully fulfilled by the damping device provided for by the invention and which more particularly has the following characteristics! One of said characteristics resides in the means used to obtain a variation; such of the section of passage of the liquid, according to the stroke, that it makes it possible to obtain, on landing, a given damping diagram, preferably of trapezoidal shape and, consequently, a progressiveness of the load transmitted to the wing.
Another peculiarity resides in that the variation in section of the passage of the aforementioned liquid results from a needle of known type, the section of which can be easily adapted to any desired characteristic and whose location on the upper cylinder in the The shock absorber allows, for the same stroke, a much smaller size than that of the already existing shock absorbers of the dreary type.
A further feature consists of a dip tube, used to establish the level of the liquid when filling, fitted in the upper cylinder and which, thanks to its easy disassembly and its interchangeability, allows the compression ratio of the cylinder to be modified. air on which the rolling flexibility depends.
A characteristic also resides in the complete filling of liquid, during the outward stroke, of a kind of return pump, constituted by the air cylinder and its lower end on the one hand, and a piston, with valve. lower cylinder on the other hand, and linking the return to the discharge of the liquid in the lower cylinder
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inside by an adjustable passage made in the lower base of the air cylinder; this filling thus eliminating any vacuum in the pump, the cause of hardening of the shock absorber on the feed, and of a rapid return (rebound).
A feature resides, moreover, in the arrangement of the member for adjusting the section of the passage.
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of the aforesaid liquid, which allows the easy accessibility of the said organ, from the outside, at any time and in any place, without requiring any disassembly, the return flow of the liquid from the upper cylinder to the lower cylinder thus being able to be easily brought to a value such that any bounce is eliminated and this adjustment ability always makes it possible to adapt the characteristics of the shock absorber to those of the type of aircraft considered.
Another characteristic resides, finally, in that the communication between the lower cylinder and the air cylinder, with regard to the speed of return, in all positions, is important, thus ensuring the complete return in the lower cylinder of the small complement. of oil not delivered by the return pump, and thus eliminating in this cylinder any vacuum because of a choo to the consecutive forward stroke.
Various other features will, on the other hand, be made evident in the course of the following description and with reference to the appended drawing which shows
Fig. 1, one of the legs of the landing deck seen in longitudinal section; fig. 2, a section on a larger scale of the main part of a shock absorber; fig. 3 and 4, comparative diagrams of the en-
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size of Itamortisaeurrdalied according to the invention and that of an already existing shock absorber;
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fig. 5 the landing deck seen in plan;
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fig. 6, the Ilamortïsseur diagram.
In one embodiment of the object of the invention, the damper is partially housed in a housing 1
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(fie. l) ametgg in each of the legs of the fork-shaped embedding bridge 2.
The bridge is articulated by means of bearings 3 on the engine spindle and receives, in a span 4, the axis of the
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ablit3revEmement
Each shock absorber comprises a lower cylinder 5 terminating at its base, with a bearing 6 of the wheel axle and sliding in a lower bearing 7 and in a neck.
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s; 1 upper net 8 emduagês in the housing 1.
At the end of the forward stroke, the wheel bearing 6 stops raw from the housing on the inner bearing 7.
On the upper base 9 of the casing 1 is a ball joint mounted cylinder 10 which engages with the aforementioned lower cylinder 5.
The upper base 9 is crossed by a level immersion tube 11, accessible and removable from the outside of the casing by means of a screw cap 12 which carries it.
At its other end, cylinder 10 (figures
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1 and zij is provided with a lower bottom 13, removable and moved <* Ànq.6AbnitÉne d'É% anchµ1¯% é 14 tightened on it by an anle, 15, and nut 16 of shape as it a core, for guiding the upper cylinder 10 in the cylinder, ndriiJ, in: regulator 5.
Lefond Inférieur 13 is crossed by a
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and the hollow 17 fixed, at one of its ends, on the wheel bearing 6 and carrier, at its other end,
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of a had = 18, with valve 19, moving in the cylinder 100
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The piston 18 is provided with openings 20 and 21, intended to provide passage for the liquid which is to be contained in the two cylinders 5 and 10. The spacer 17 is provided at its base with openings 22 made for the same purpose. All these openings must have a very large transfer section from one cylinder to the other.
Inside the cylinder 10 is fixed a mandrel 23 carrying a needle 24, of variable diameter along its length and easily interchangeable. The clearance between the section of this needle and the bore 20 of the plunger (movable çn 18 determines a variable passage cross-section depending on the stroke of the latter. A small channel 25 is drilled in the bottom 13 and more or less closed , at will, by a screw 26 accessible from the outside of the casing 1 through a door 27 and after unscrewing a sealing cap 28.
We see immediately that such a device has a very big advantage over the oleo-pneumatic devices already in existence: that of offering a much smaller size for an equal stroke.
If we consider, in fact, a shock absorber of known type (fig. 3) comprising a needle 24 integral with the lower cylinder 5, it is necessary to provide a chimney 17 'at least of the same length as the stroke and as the level of the cylinder. liquid in the upper cylinder 10 must not at any time descend below the valve located at the upper part of the chimney, it can be seen that, the dead space a being always reserved, the total length of the mortar must include a first space c 'corresponding to the cylinder capacity and twice the stroke a.
The shock absorber produced in braid the invention does not
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range, as shown in Figure 4, that once the stroke instead of twice and therefore results in a gain on the total height of the shock absorber, all other conditions being equal.
The operation of the shock absorber is as follows
At the time of landing, the cylinder 5 sinks into the housing 1 and the piston 18 slides inside the cylinder 10; during this "outward" stroke, the valve 19 offers a large section of passage to the liquid for the complete filling, under the pressure of the air, of the return pump created between the lower bottom 13 of the air cylinder 10 and the piston mobile 18.
It can thus be seen that, during the "outward" stroke, no void, causing a rapid return and a rebound over all or part of the "return" stroke, can occur * Indeed, at. start of the return stroke, the valve 19 closes automatically and the trapped liquid is then discharged, for the most part, into the lower cylinder only through the passage of adjustable section 25, while the clearance between the piston 18 and the needle 24 Provides, through the hollow spacer 17, a large return passage to ensure the complete filling of the lower cylinder,
The moving assembly therefore returns slowly and it is thus impossible for a vacuum, the cause of failure in the consecutive outward stroke, to occur in the lower cylinder 5.
The speed of this return can be easily changed at any place and at any time, without any disassembly, by simply acting on screw 26 after having placed the fork on a jack and brought the shock absorber to its return stop ( position of figures 1 and 2).
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This adjustment facility makes it possible, by the aforesaid simple operation, to adapt the characteristics of the mortiser to all types of aircraft.
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The compression ratio can be adjusted very easily by modifying the length of the immersion tube 11, which can be directly dismantled with the plug 12 accessible from the outside.
The length of the tube 11 depends in fact the quantity of liquid introduced into the cylinders and its choice therefore results in a more or less flexible rolling.
So that the compression ratio is identical in the shock absorbers of the two legs 1 and 1 '(fig.
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5) of the landing gear half, the immersion tubes 11 of the two shock absorbers are interconnected by a pipe 29 passing through a device 30 which allows the filling and inflation of the shock absorbers.
The variation of the liquid passage section through the openings 20 and 21 can be modified as desired, by adopting a needle 24 of suitable profile and which, being removable, can be replaced by any other needle. adapted to the desired characteristics.
This variation in the passage section of the liquid according to the race makes it possible to obtain, for example, on landing, a trapezoidal damping diagram and consequently a progressivity of the load transmitted to the wing. This diagram is shown in Figure 6 and shows the advantage of the device of the invention over constant section shock absorbers.
In this diagram, the curve I relates to the variation of the load according to the isotherm, for a slow compression and for the case of rolling on the ground and the static balance of the load being at half stroke *
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Curve II corresponds to the compression of the air according to the adiabatic, at the time of landing.
Curve III (envelope: air + liquidate determines the total area of the work diagram to be absorbed by the shock absorber, as a function of the height of fall on landing.
: Curve IV corresponds to the variation of the damping speed, deduced from curve III. The surface between the curves II and III delimits the work of rolling the liquid, transformed into heat,
Curve V represents the overpressure in Kgs cm2 du. lower cylinder 5 compared to air cylinder 10 and deduced from the difference, at all points, between curves III and II,
The short IV represents the section of passage of the liquid corresponding to the curve III (total work absorbed), via the curves V, IV and II.
Curve VII represents the shape of the damping diagram of a hydro-pneumatic shock absorber comprising hydraulic braking by rolling the liquid through a constant section. The surfaces delimited by curves III and VII are identical.
It is obvious that modifications of form and of detail can be made to the damper described above by way of non-limiting example and this without departing from the spirit of the invention.