Installation de freinage pour roues d'aéronefs L'invention a pour objet une installation de freinage pour roues d'aéronefs, comportant un dispositif à inertie pour empêcher le pati nage et un dispositif de sécurité auxiliaire pour empêcher automatiquement le freinage lorsque l'aéronef est en vol et que la roue tourne au plus à une vitesse faible.
On rappelle que dans ces installations, la décélération de la roue, lorsqu'elle atteint une certaine valeur correspondant au patinage, pro voque le défreinage, puis, la décélération di minuant, l'action de freinage s'exerce à nou veau, et ainsi de suite, dès que le patinage de la roue tend à reprendre.
On sait également que ce processus qui, lors du roulement au sol, assure un contrôle automatique rationnel du freinage, peut se trou ver en. défaut et même peut être la cause d'inci dents graves, lorsque le système de contrôle par inertie étant entré en action, et ayant pro voqué le défreinage après un contact de la roue avec le sol, l'avion exécute un rebond. Dans ce cas, en effet, et si ce rebond :est rela tivement prolongé, la décélération décroissant rapidement, le freinage peut se trouver remis avant que la roue revienne au sol.
Dans ces circonstances, il est nécessaire qu'intervienne un dispositif de sécurité auxiliaire empêchant que la roue se trouve freinée lorsque l'avion reprend contact avec le sol. La présence de ce dispositif auxiliaire permet au pilote au moment de l'atterrissage d'appliquer sans inconvénient la commande de freinage dès avant l'atterris sage.
L'installation selon l'invention est caracté- risée en ce qu'elle comporte une électrovalve disposée dans un: circuit hydraulique de freinage et actionnée électriquement par lesdits disposi tifs, cette électrovalve commandant alterna tivement la mise en pression de l'échappement du circuit hydraulique.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'installation fai sant l'objet de la présente invention.
La figure 1 en est une vue schématique.
_ La fig. 2 est une coupe axiale d'un dispo sitif de contrôle de freinage.
Les fig. 3 à 8 sont des coupes transversales de la fig. 2 respectivement suivant les lignes de coupe b-b, c-c, d-d, e-e, f-f, g-g.
Les fig. 9 et 10 sont respectivement des vues en bout de la fig. 2 suivant .les flèches X et Y.
La fig. 11 est une vue en bout de la fig. 2 suivant la flèche X, le fond du carter enlevé. Les fig. 12 et 13 sont des coupes respec tivement suivant h-h et i-i de la fig. 11. Dans l'installation représentée- à la fig. 1, 1 désigne une roue d'avion avec son dispositif de frein à disques 2.
La roue tourne librement autour d'une fusée 3 reliée à l'avion par un piston d'amortisseur 4, mobile dans un corps 5 de l'amortisseur. Le freinage hydraulique :est commandé par le pilote au moyen d'une pédale (non représen tée) adaptée à une tige 6 d'un piston qui, mo bile dans un cylindre 7, actionne, par l'intermé- diaire d'un fluide remplissant une conduite 8, un distributeur hydraulique 9. Celui-ci reçoit un fluide sous pression par une conduite 10.
Quand le pilote .agit sur la pédale, le fluide sous pression est admis par une conduite 11,. dans une électrovalve 12 qui, lorsqu'elle n'est pas excitée, le dirige par une conduite 13 à un cylindre de frein 14. Le freinage est alors effectué.
Quand le pilote n'agit plus sur la pédale, la pression n'est plus admise dans la conduite 11 : le liquide de la conduite 13 est alors mis à l'échappement à travers le distributeur 9 par des conduites 17 et 16. L'excitation de l'électro-valve 12 a pour effet d'établir la communication entre les con duites 13 et 15, c'est-à-dire de mettre la con duite 13 à l'échappement et, par suite, de sup primer l'action de freinage, même si le pilote continue à agir sur la pédale de freinage.
Cette excitation se produit, comme il sera exposé plus loin, par l'action d'un dispositif de contrôle de freinage, C, logé d'ans la fusée 3 de la roue.
Le circuit électrique est constitué comme suit Une source d'énergie électrique, 18, repré sentée par une batterie mais qui pourrait "être une dynamo à courant continu ou alternatif, a l'un de ses pôles à la masse et l'autre relié à l'une des bornes d'un électro-aimant 21 de l'électro-valve 12. L'autre borne de l'élec tro-aimant est reliée par un conducteur 29 à l'une des bornes d'un interrupteur 22, lequel est commandé en fonction de la position de la suspension.
A titre d'exemple, sur le dessin, cet interrupteur 22 est monté sur l'une des branches 23 du compas de l'amortisseur 5. Un doigt 22a de cet interrupteur 22 est relié par une biellette 24 à l'autre branche 25 du com pas de l'amortisseur. La deuxième borne de l'interrupteur 22 est reliée par 26 à une borne du dispositif de contrôle de freinage C.
Celui-ci comporte, à l'une de ses extrémités, outre cette borne, deux autres bornes dont l'une est à la masse par 27 et l'autre branchée, par 28, au conducteur 29.
L'interrupteur 22 est relié au compas d'a mortisseur de telle manière que le contact ne peut être établi que lorsque l'avion a quitté le sol, c'est-à-dire quand l'angle des branches du compas est suffisamment ouvert par la détente de l'amortisseur.
On va maintenant d'écrire le dispositif de contrôle de freinage C.
Il se compose d'un boîtier 30 qui est im mobilisé dans la fusée de l'essieu, la fig. 2 étant orientée par rapport à la roue comme la fig. 1. Dans ce boitier est fixée, par des vis 31, une pièce cylindrique 32 en matière isolante. Dans l'axe du boitier 30, est monté un arbre 33 entre deux roulements 34 et 35, logés., l'un dans un prolongement 36 du boitier 30, l'autre dans la pièce isolante 32.
Un disque 37 solidaire de l'arbre 33 porte des chapes, également réparties autour de l'axe, entre les branches 38 desquelles sont fixés des axes 39 ; sur ces axes tourillonnent d'es mas- selottes 40 présentant des échancrures 41 dans lesquelles s'engage le bord d'un disque 42 porté par un manchon 43, coulissant sur un tube 44 solidaire de l'arbre 33. Un ressort 45, prenant appui sur une-bague 46 solidaire de l'arbre 33, tend à repousser le disque 42 contre une ba gue 48 solidaire de l'arbre 33, mais isolée élec triquement de celui-ci par une bague 49 et du disque 37 par une rondelle 50.
Sur la bague 48 est soudée une extrémité dénudée d'un fil isolé 51, traversant l'arbre 33 dans un canal 52. L'autre extrémité de ce fil est soudée à un plot conducteur 53, isolé de l'arbre 33 par une bague isolante 54. Sur les faces en regard du disque 42 et de la bague 48 sont disposées respectivement deux rondelles 47, en métal très conducteur, assurant, quand elles sont en contact, une bonne conductibilité électrique en tre les deux pièces.
Sur le disque 37 est fixé un anneau 55 par l'intermédiaire de vis pointeau 99 (fig. 8) qui permettent une rotation de l'anneau 55 et le maintiennent dans les parties cylindriques, 63 et 64 dont il sera question plus loin. Un volant 56 est monté fou sur l'arbre 33 par l'intermé diaire de roulements à billes 57. A l'intérieur de l'anneau 55 est disposé un ressort spiral 58 dont une extrémité est engagée dans une fente 59 traversant l'anneau 55, tandis que l'autre extrémité est engagée dans une fente 60 prati quée dans le moyeu du volant 56. Le ressort est enroulé dans un sens tel que, si le volant 56 se déplace par rapport à l'arbre 33 dans le sens de la flèche f (fig. 10), le ressort se tend.
Le volant 56 présente deux bossages symétri ques 61, 62 (fig. 5). Le disque 37 porte sur son bord deux portions de cylindre diamétra lement opposées 63, 64, d'une longueur telle que leurs extrémités pénètrent .dans l'espace annulaire parcouru par les bossages 61, 62 du volant 56 d'ans sa rotation. Au repos, le res sort 58 a une tension initiale telle que les bos sages 61, 62 sont respectivement en contact avec les portions cylindriques 63, 64. Sur le vo lant 56 est fixée une cuvette 65, dont le fond porte une pastille isolante 66, affleurant sa face extérieure.
Un plot 66a est en contact avec cette pastille sur une partie de sa surface laté rale, et affleure également la face extérieure de la cuvette, ce plot 66a (fig. 7) étant en mé tal spécial de nature à n'être pas désagrégé par les étincelles de rupture du circuit électrique qui se produisent à cet endroit.
Sur l'arbre 33 est fixé un manchon à bride circulaire 67 (fig. 12 et 13) qui sert de support à un disque isolant 68, entouré d'une bague conductrice 69. Sur cette bague est fixée (fig. 6) une plaque mince 70 fendue pour former une languette 71 formant ressort et convenablement cintrée en son milieu pour s'appuyer avec une légère pression contre le fond de la cuvette 65. Cette pression est réglable par une vis isolée 72.
Sur la pièce isolante 32 est fixée par une vis 73 (fig. 2 et 11) une lame conductrice 74 formant ressort, qui s'appuie sur le plot con ducteur 53. De la même manière est fixée par une vis 75, à la plaque isolante 32, une lame conductrice 76 formant ressort, qui s'appuie sur un charbon 77 (fig. 11 et 13), et le presse contre 1a bague conductrice 69 ; de même une lame conductrice 78, fixée par une vis 79, ap puie sur un charbon 80 et le presse contre la bride conductrice 67 (fig. 11 et 12).
Le boîtier 30 est fermé par une plaque 81 maintenue par les vis 82 et 83 (fig. 9) vissée dans les trous 84, 85 (fig. 11). La plaque 81 présente un embout 86 (fig. 2) sur lequel est emmanché un manchon 87. A travers ce man chon et cet embout passent les trois fils con ducteurs isolés 26, 27, 28 de la fig. 1, enro bés dans une gaine 88. Celle-ci est immobilisée par une bague en caoutchouc 89 comprimée par le manchon 87 qui forme joint d'étanchéité.
Les extrémités dénudées des fils 26, 27, 28, sont serrées respectivement sous les têtes des vis 73, 79 et 75 (fig. 11, 12, 13).
Le prolongement 36 du boîtier 30 est coiffé par un chapeau 91, fixé sur l'extrémité de l'ar bre 33 par un écrou 92, lui-même immobilisé par une goupille 93. Le chapeau 91 présente une partie centrale 94, cylindrique extérieure ment et formant intérieurement une cavité oblongue dont les flancs s'ajustent sur deux méplats 95 (fig. 3) pratiqués sur l'arbre 33. Une rondelle de feutre 96 assure l'étanchéité du boîtier 30.
Le chapeau 91 présente extérieurement deux épaulements 97 (fig. 10) qui s'engagent dans deux mortaises correspondantes du cha peau 98 de la roue (fig. 1). L'arbre 33 est rendu ainsi solidaire en rotation de la roue 1.
Par les connexions des fils 26, 27, 28- aux bornes 73, 79, 75, on a réalisé deux circuits en dérivation partant du fil 29.
Le premier, passant par les fils 29 et 28, la borne 75, (interrupteur à volant d'inertie (formé par la bague 69, le contact à ressort 71 et le volant 56), le ressort spiral 58, le plateau 37 et se fermant sur la masse par l'arbre 33, le disque 67, la borne 79 et le fil 27.
Le deuxième, passant par le fil 29, l'in terrupteur d'amortisseur 22, le fil 26, la borne 73, le plot 53, le fil 51, l'interrupteur à masse- lottes (formé par la bague 48 et le disque 42), et se fermant sur la masse, comme le précédent, par l',arbre 33, le disque 67, la borne 79 et le fil 27.
L'avion étant au repos ou roulant à une faible vitesse, l'amortisseur est enfoncé et son interrupteur 22 est ouvert, coupant le deuxième circuit. Le premier circuit est également coupé, car le contact à ressort 71 de l'interrupteur à volant d'inertie est maintenu sur la pastille isolante 66 par la force du ressort spiral 58. Aucun courant ne peut passer dans la bobine d'électro-aimant 21, le frein peut donc être mis à la manière habituelle.
L'avion roulant à une plus grande vitesse, notamment à l'atterrissage, les masselottes 40 s'écartent de l'axe de la roue et l'interrupteur à masselottes est ouvert ; le deuxième circuit, déjà coupé, l'est en outre pour cette deuxième raison.
Le freinage est encore permis, mais sous le contrôle de l'interrupteur à volant d'inertie tant que la roue et le volant d'inertie tournent à la même vitesse, le courant reste coupé aussi sur le premier circuit, mais, si la décélération de la roue, indice d'un début de patinage, de vient trop grande, le volant d'inertie tend à tourner plus vite que la roue de sorte que le ressort 71 abandonnant la pastille isolante 66, le courant passe dans le premier circuit ; l'élec- tro-aimant 21 alors est excité et la pression tombe dans le cylindre de frein 14.
La roue peut alors reprendre une accélération, jusqu'à ce que le ressort 71 revenant en contact avec la pastille isolante 66, le courant soit à nouveau coupé et ainsi de suite.
Si l'avion rebondit, l'amortisseur se détend, de sorte que le contact d'amortisseur 22 se forme. Le courant passe alors d'ans l'électro- aimant 21. Ceci interdit à la roue d'être immo bilisée par freinage.
En effet, si la vitesse de ro tation de la roue devenait trop faible ou nulle, le contact à masselottes se rétablirait et les deux contacts en série étant fermés, le deuxième circuit entrerait en action ; l'électro-aimant 21 serait excité et la pression tomberait dans le cylindre de frein 14.
Pendant que la roue est soumise par le dis positif de contrôle de freinage aux alternances répétées de freinage et de défreinage, le courant est coupé et rétabli un grand nombre de fois, à des intervalles très rapprochés qui, dans la pratique, sont de plusieurs à la seconde. A chaque rupture de courant se produit une étin celle de rupture au point où le contacteur à lame de ressort 71 abandonne le fond métal lique de la cuvette 65 pour passer sur la pas tille isolante 66.
C'est pour cette raison qu'on a inséré dans le fond de la cuvette 65, à l'en droit où se produit la rupture, un plot 66a en métal spécial, résistant particulièrement bien à l'étincelle de rupture.
On remarquera la simplicité du circuit élec trique et notamment le fait que l'électro-aimant 21 de défreinage est excité sans l'intermédiaire d'aucun relais, contrairement aux dispositifs connus de ce genre.
Pour permettre au pilote en vol de bloquer les roues par la manoeuvre habituelle de frei nage avant d'escamoter le train d'atterrissage, on peut monter en série entre la source de courant 18 et l'électro-aimant 21 un inter rupteur commandé par la manette d'admission des gaz au moteur ou aux moteurs, de façon à interdire tout courant quand la position de cette manette correspond à la manoeuvre d'en vol.
L'installation décrite présente, en outre, les avantages suivants: a) elle doit permettre au sol, des évolu tions normales tant que le freinage n'est pas exagéré ; b) toute rupture fortuite ou tout manque d'alimentation dans le circuit électrique assurant le contrôle du circuit hydrau lique de freinage, doit avoir pour con séquence de remettre ledit circuit hy draulique dans des conditions ordinaires de fonctionnement. L'installation décrite peut également être utilisée avec un agent moteur sous forme d'un liquide sous pression. On sait que ces installa tions sont influencées dans leur fonctionnement par les conditions de température.
Le froid no- tamment augmente la viscosité du liquide et rend leur fonctionnement défectueux.
Dans l'installation décrite, la circulation du liquide est commandée par des électrovalves. D'autre part, on constate qu'à des, tempéra tures de l'ordre de - 250 C et au-dessous, auxquelles sont soumis fréquemment les avions, des perturbations se produisent dans le fonc tionnement des freins contrôlés par ces dis positifs autorégulateurs.
Ces inconvénients sont éliminés dans l'ins tallation décrite si l'on prend la précaution de laisser sous tension les bobines d'électro-valve même lorsque l'installation n'est pas en fonc tionnement.
Si les installations sont appelées à fonc tionner par des froids encore plus intenses, il est avantageux de calorifuger le distributeur à électrovalves ainsi que les canalisations de li quide.
Grâce à l'installation décrite, la chaleur en gendrée par le passage du courant dans les bo bines se transmet par conductibilité au distri buteur et aux tuyauteries et -le liquide conserve ainsi la fluidité requise pour le bon fonction- nement des dispositifs hydrauliques.