FR2520870A1 - Dispositif permettant de mesurer la charge repartie sur les moyens de roulement d'un train d'atterrissage d'un aeronef - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE LES DISPOSITIFS PERMETTANT DE MESURER LES CHARGES REPARTIES SUR LES MOYENS DE ROULEMENT D'UN TRAIN D'ATTERRISSAGE D'UN AERONEF. LE DISPOSITIF COMPREND AU MOINS TROIS CAPTEURS 51, 52, 53 ASSOCIES PAR DES MOYENS DE FIXATION A LADITE ZONE D'UNE POUTRE APPARTENANT AU TRAIN, DE TELLE SORTE QUE LEUR AXE DE MESURE SOIT PERPENDICULAIRE A L'AXE DE CETTE ZONE, ET QUE LEURS PROJECTIONS SUR UN PLAN PERPENDICULAIRE A L'AXE DE CETTE ZONE SOIENT DES DROITES NON CONCOURANTES EN UN MEME POINT, CHAQUE CAPTEUR ETANT APTE A DELIVRER A SA SORTIE UN SIGNAL REPRESENTATIF D'UNE COMBINAISON DE LA VALEUR DE LA COMPOSANTE PARALLELE A L'AXE DE MESURE DES EFFORTS APPLIQUES A LA POUTRE AU-DELA DE LA ZONE DE FIXATION DESDITS CAPTEURS, D'UN MEME COTE DE CETTE ZONE ET DE LA VALEUR DU MOMENT PAR RAPPORT A L'AXE DE CETTE ZONE DESDITS EFFORTS ET UN ORGANE DE TRAITEMENT DE SIGNAUX.

Description

DISPOSITIF PERMETTANT DE MESUREZ LA CHARGE REPARTIE SUR
LES MOYENS DE ROULEMENT D'UN TRAIN D'ATTERRISSAGE D'UN AERONEF
La présente invention concerne les dispositifs permettant de mesurer la charge répartie sur les moyens de roulement d'un train d'atterrissage d'un aéronef, I1 est bien connu qu'un aéronef, ou plus commundment avion, possède généralement des trains d'atterrissage qui lui permettent de se poser sur une piste et de se déplacer sur celle-ci pour gagner certains points de stationnement qui lui sont désignés.

De plus, inversement, il est nécessaire que cet avion puisse se déplacer sur cette même piste pour acquérir une certaine vitesse afin de pouvoir décoller
Sans rentrer dans les détails, ces trains d'atterrissage comportent un certain nombre de roues sur lesquelles sont montés des pneumatiques qui permettent, de la m8me façon qu'un véhicule terrestre, à l'avion de se déplacer sur les pistes.

Ainsi, il est concevable qu'une partie de la sécurité de ltutilisation d'un avion, dépende notamment de la qualité de ces trains d'atterrissage, par exemple de la configuration géométrique des moyens de roulement, notamment des pneumatiques.

I1 est de plus compréhensible que la partie de la sécu rité la plus importante est obtenue par la connaissance exacte de la tenue de ces pneumatiques. Cette tenue ddpend essentiellement de la répartition des contraintes sur ces différents pneumatiques de ces trains d'atterrissage.

C1 est ainsi que lton peut imaginer aisément que, si par exemple un des pneumatiques est soumis, lors du décolla- ge par exemple, à une contrainte plus élevée que celle qui s'exerce sur le pneumatique qui lui est voisin, celui-ci va 6 'échauffer et augmenter notamment de dia- mère. Ceci conduit à augmenter la contrainte et ainsi de suite, par un effet d'augmentation incontr81é, provoquer éventuellement l'éclatement du pneumatique. Il peut même se produire l'allumage d'un foyer et provoquer un incendie, chose qui, incontestablement, est catastrophique pour un aéronef.

De nombreux dispositifs ont été conçus dans le but d'éviter de telles catastrophes mais aucun jusqu'a présent n'a donné de satisfaction car ils ne permettaient pas notamment de connattre à tout instant la contrainte qui était appliquée sur chaque pneumatique des trains d'atterrissage, notamment des trains d'atterrissage principaux.

En effet, il est souhaitable que ces contraintes soient connues du pilote à tout instant, notamment lors des procédures de décollage et d'atterrissage afin de pre- voir, et donc d'éviter, une telle possibilité d'accident, en laissant le soin au pilote d'effectuer toutes les manoeuvres nécessaires pour rétablir l'équilibre et, de ce fait, obtenir le décollage et/ou l'atterrissage dans des conditions qui ne soient pas catastrophiques.

Plus précisément, la présente invention a pour but de réaliser un dispositif permettant de mesurer et donc de connattre à tout instant les différentes charges, ctest-à-dire les différentes charges, forces et/ou contraintes qui sont appliquées sur les différents pneumatiques d'un train d'atterrissage d'un aéronef, quelles que soient les procédures de roulage de celui-ci, ctest- a-dire lors de son décollage et/ou atterrissage ainsi que de la procédure de roulage lorsqu'il se rend par exemple à son parking.

La présente invention a pour objet un dispositif permettant de mesurer les charges réparties sur les moyens de roulement dtun train d atterrissage d'un aéronef, ces moyens de roulement étant montés par paire suer un m & e axe, cet axe c'tant lui-même rigidement lié à une poutre dont au moins une zone a son axe sensiblement parallèle au sol, et perpendiculaire à l'axe, comprend au moins trois capteurs associés par des moyen de fixation à ladite zone de la poutre; de telle sorte que leurs axes de mesure soient perpendiculaires à l'axe de cette zone, et que leurs projections sur un plan perpendiculaire à l'axe de cette zone 3 soient des droites non concourantes en un m & e point, chaque capteur étant apte d délivrer à sa sortie un signal représentatif d'une combinaison de la valeur de la composante parallèle à l'axe de mesure des efforts appliqués à la poutre audelà de la zone de fixation desdits capteurs, d'un meme côté de cette zone et de la valeur du moment par rapport à l'axe de cette zone desdits efforts, et un organe de traitement de signaux délivrés par lesdits trois capteurs les entrées dudit organe étant reliées à la sortie desdits capteurs et ledit organe étant apte à délivrer à ses sorties des signaux représentatifs des valeurs des charges respectives sur lesdits moyens de roulement.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront au.cours de la description suivante, donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels - la figure 1 représente, sous forme schématique, vue en perspective, une partie d'un train d'atterrissage d'un aéronef sur lequel peut autre disposé un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, - la figure 2 représente, sous forme schématique, une réalisation d'un capteur rentrant dans la structure d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, - les figures 3 et 4 représentent, vu en coupe suivant deux plans perpendiculaires, un train d'atterrissage conforme à celui de la figure 1, comportant un dispositif selon l'invention et permettant de comprendre le fonctionnement et le résultat qui peut atre obtenu avec ce dispositif, et, - la figure 5, un schéma bloc de la partie traitement électronique du mode de réalisation du dispositif selon 1'invention en conformité avec les figures précédentes, - les figures 6,7,8,9 et 10 représentent dans une forme schématique, une application du dispositif selon les figures précédentes, au cas d'un aéronef à deux trains principaux, chaque train comprenant un boggie de quatre roues.

La figure 1 représente, sous forme schématique, vu en perspective, un mode de réalisation possible d'un train d'atterrissage d'un aéronef qui pourrait autre plus spécialement un train d'atterrissage principal.

Sans rentrer dans les détails, un train d'atterrissage d'un aéronef comme celui représenté sur la figure 1 comprend une jambe 1 dont une extrémité 2 est liée par différents moyens au châssis rigide de l'aéronef.

L'autre extrémité 3 de la jambe 1 comporte généralement un balancier 4 se présentant sous la forme d'une poutre qui est montée pivotante autour d'un axe 5 lié à la jambe 1.

Ainsi, cette poutre 4 peut être amenée, pour différentes raisons, à pivoter autour de cet axe 5 et, pour éviter des amplitudes trop grandes de pivotement de cette jambe et amortir les oscillations de celle-ci, la poutre 4 est reliée à la jambe 1 au moyen d'un amortisseur 6 généralement constitué d'une tige 7 montée coulissante dans un cylindre 8, les deux extrémités respectives 9 et 10 de la tige et du cylindre sont montées sur des axes pivotants, en l'occurrence 17 et 12, ces axes pouvant 8tre, suivant les différentes configurations de trains, des rotules, cardans ou des axes à un degré de rotation.

L'extrémité 13 de la poutre 4 éloignée de l'axe 5 lié à la jambe t supporte généralement des moyens de roulement qui sont constitués dans la plupart des cas par deux roues 74 et 15 montées sur un mFme essieu 16 de façon que le plan de ces roues soit parallèle et situé a un meme niveau par rapport d un plan de référence lié au châssis de l'aéronef.

En d'autres termes, l'axe 17 autour duquel sont animées d'un mouvement de rotation les deux roues 14 et 15 comportant généralement des pneumatiques, est sensiblement perpendiculaire a l'axe principal de l'avion, c'est-à- dire en fait l'axe qui définit son sens de propagation que ce soit au sol cu dans les airs
La figure 1 représente un schéma d'un train à balancier comportant deux roues 14 et 15 montées en diabolo;
On peut concevoir que ce couple de roues 14 et 15 monté en diabolo peut entre associé à un autre couple de roues monté sur l'autre partie 18 du balancier 4 ou de la poutre et, dans ce cas, les deux couples de roues en diabolo formeront un train du type boggie (quatre roues).

Ce type de train, qu'il soit à diabolo ou à double diabolo, c'est-à-dire boggie, constitue généralement un demi train principal d'un aéronef et pour que l'avion puisse rouler correctement sur une piste, quelles que soient les procédures, soit le décollage ou l'atterrissage, il est nécessaire que les deux roues 14 et 15, dans le mode illustré, soient parfaitement en contact avec le sol et que, de plus, les contraintes verticales qui s'exercent sur les pneumatiques au niveau du sol soient le plus possible égales, et, de cette façon, les charges qui se répartissent sur ces deux roues seront uniformes et ne doivent pas entratner ltendommagement de l'un des pneus et éviter ainsi son éclatement.

Pour cela, il est avantageux d'associer à un tel train, notamment sur des bossages tels que représentés en 20 et 21 sur le balancier ou la poutre 4, (ou éventuellement sur ltessieu 16) des capteurs constitutifs du dispositif permettant de mesurer la charge exercée sur les moyens de roulement d'un tel train d'atterrissage, en l'occurrence les deux pneumatiques des deux roues 14 et 15.

Pour la mise en oeuvre de la réalisation du dispositif permettant d'obtenir le résultat mentionné ci-dessus, la Demanderesse rappelle qu'elle conne un capteur permettant de déterminer un signal représentatif d'une combinaison de la valeur de la composante parallèle à l'axe de mesure des efforts appliqués à la poutre audelà de la zone de fixation desdits capteurs, d'un meme cette de cette zone et de la valeur du moment par rapport a l'axe de cette zone desdits efforts.

La figure 2 représente un mode de réalisation d'un tel capteur, notamment comme celui qui est décrit dans un brevet de la Demanderesse bénéficiant d'une date de dépit antérieure.

La figure 2 représente donc sous forme schématique un tel capteur qui, sans rentrer dans les détails, comprend deux éléments sensibles 22 et 23 fixés rigidement sur une poutre 24 au moyen par exemple de deux bossages 25 et 26 solidaires des sections 37 et 38 de la poutre.

Ces deux éléments sensibles 22 et 23 comportent respectivement chacun une teste 27, 28 supportant des électrodes 29 et 30, associés à la tête 27, et une électrode 31 associée à la tête 28.

Ces deux électrodes 29,30 constituent, avec l'électrode centrale 31, disposée entre ces deux électrodes 29 et 30, un élément de mesure capacitif.

Lorsque la poutre est soumise a un couple par l'axe perpendiculaire au plan de la figure, le mouvement du plan 38 par rapport au plan 37 est une rotation autour de l'axe 36.

Le plan 35 passe sensiblement par les centres des électrodes 29,30 et 31, représentés schématiquement en 32, 33 et 34, et par l'axe de rotation instantané 36.

Ces trois électrodes 29,30 et 31 sont alimentées et reliées respectivement par des lignes de mesure et d'ali mentation 39,40 et 41 à un circuit électronique connu en lui-même tels que par exemple les dispositifs permettant de mesurer la valeur des capacités des condensateurs. Ce circuit comporte généralement des entrées d'alimentation 43, dont les entrées de mesure 44 sont reliées aux trois électrodes mentionnées ci-dessus.

Ainsi, Q ses sorties 45, ce capteur peut délivrer un signal comme mentionné ci-dessus qui est représentatif dfune combinaison de la valeur de la composante paral lèle à l'axe de mesure des efforts appliqués à la poutre au-delà de la zone de fixation desdits capteurs, d'un même catie de cette zone et de la valeur du moment par rapport à llaxe de cette zone desdits efforts.

En effet, sans rentrer dans les détails, étant donné que ce capteur est connu en lui-même, il est néanmoins rappelé que lorsque la poutre 24 subit uniquement une flexion pure autour d'un axe perpendiculaire å ltaxe 46, c'est-à-dire par exemple la rotation du plan 38 par rapport au plan 37 autour de l'axe 36, le centre 32 de llélectrode 31 ne se déplace pas par rapport aux deux autres électrodes 29 et 30, l'électrode 31 ne subit en fait qu'une légère inclinaison*
Dans ce cas, la distance moyenne de cette électrode centrale n'ayant pas changé, le capteur ne délivre aucun signal significatif à sa sortie 450
Par contre, si, en plus de la flexion, la poutre subit un effort tranchant parallèle a l'axe 35, électrode centrale 31 est déplacée suivant l'axe 35, ce qui entrat- ne un rapprochement de l'électrode centrale 31 de l'une des deux électrodes 29 et 30 (suivant le sens de l'effort)
Ce déplacement modifie la valeur de la capacité composite
Le signal obtenu à la sortie 45 du circuit électronique 42 varie en conséquence.

Cette variation de signal représente la valeur de l'effort tranchant subi par la poutre suivant la direction de mesure du capteur.

Si l'axe 35 du capteur, contrairement à ce qui est représenté sur la figure 2, n'est pas dans le plan de la figure, mais reste perpendiculaire à l'axe 46 et rencontre toujours l'axe 36, l'électrode centrale 31 se déplacera également par rapport aux électrodes 29 et 30 suivant l'axe 35 si la poutre est soumise à un couple autour de ltaxe 46, et fournira le signal correspondant.

es déplacements relatifs des électrodes perpendiculairement à l'axe 35 n'entradnent pas la déiivrance d'un signal significatif.

Dans cette configuration, si la poutre est soumise à un effort tranchant parallèle à l'axe 35 et à un. couple autour de l'axe 46, le capteur fournira un signal qui sera une combinaison de ces deux sollicitations fonction des caractéristiques élastiques de la poutre.

Ceci étant rappelé, un exemple de dispositif selon l'invention permettant de mesurer les charges réparties sur les moyens de roulement d'un train d'atterrissage comporte, dans le mode de réalisation tel qu'illustré sur les figures 3 et 4, trois capteurs 51,52,53 associés à la poutre 54 par des moyens de fixation 55,56, de façon que leurs directions de mesure représentées respectivement en 57, 58 et 59 soient sensiblement contenues dans un même plan et que celles-ci ne soient pas concourantes en un même point. Le plan dans lequel sont contenues ces directions passe par l'axe de rotation instantané de la poutre, comme défini précédemment pour les bossages des moyens de fixation 55 et 56.

Les figures 3 et 4 représentent un mode de réalisation d'un train d'atterrissage essentiellement la partie des roues montées en diabolo sur une poutre 54.

Les trois capteurs 51, 52 et 53 sont montés sur cette poutre 54 par des bossages comme rappelé sur le dispositif selon la figure 2. Les capteurs sont par exemple du mOme type que celui représenté sur cette figure 2, mais bien évidemment, le principe de mesure peut autre différent. Par exemple, le principe de mesure par capacité pourrait entre remplacé par celui d'une mesure par variation selfique ou par des détecteurs piezo résistifs.

Avec un dispositif comme représenté sur les figures 3 et 4, il est possible de mesurer au moins les contraintes exercées sur les deux pneumatiques et essentiellement les contraintes verticales, c'est-à-dire celles qu'il est nécessaire de connattre pour éviter les incidents comme mentionné précédemment.

En se reportant aux figures 3 et 4, les différentescom- posantes des contraintes sfexerçant sur les pneumatiques d'un atterrisseur apparatssent clairement, en l'occurrence les composantes 61, 62, respectivement des deux pneumatiques 63 et 64, suivant un plan horizontal qui, généralement, est le plan 65 de la piste sur laquelle roule l'aéronef.

Les deux composantes verticales 66 et 67 dont-il est essentiellement nécessaire de connattre leur valeur, aussi bien en absolue que relative.

Les composantes horizontales suivant l'axe de propagation de l'aéronef, en l'occurrence 68 et 69, qui sont dUffl par exemple aux différentes frictions sur la piste 65.

Il est rappelé qui il est nécessaire de connattre essentiellement la valeur des composantes 66 et 67, car elles mettent en évidence les charges verticales supportées par les pneus, et sont donc nécessaires pour détecter les dégonflages échauffements et éclatements.

Dans le dispositif tel qu'illustré, étant donné la posi
tion et la structure des capteurs, les composantes 68 et 69 n'ont pas d'influence dans le plan mentionné pré cddemment, étant donné que celles-ci sont perpendiculaires à ce plan, et que, donc, leurs projections sur celui-ci sont nulles.

Enfin, il est précisé que D représente les distances de part et d'autre des plans des roues par rapport à l'axe 70 de la poutre 54, les distances dl, d2 représentant le décalage respectif des points d'application 72, 73 de l'ensemble des composantes stexerçant respectivement sur les deux pneumatiques 63, 64.

Dans le mode de réalisation du dispositif selon l'inven- tion, le capteur 53 est disposé de façon que sa direction de mesure 59 soit sensiblement parallèle aux composantes 61 et 62 au plan de roulement des pneumatiques, c'est- & dire en fait une position sensiblement horizontale qui est généralement celle des pistes 65 sur lesquelles est amené à rouler un tel aéronef.

Les deux capteurs 51 et 52 sont positionnés de part et autre de cette poutre 54, de façon que leurs directions de mesure respectives 57 et 58 soient perpendiculaires à la direction 59, c'est-a-dire en fait perpendiculaire au plan de roulement,en l'occurrence la piste 65.

Enfin, comme représenté sur la figure 5, les trois capteurs 51, 52 et 53, comme définis ci-dessus, sont représentés schématiquement et ont leurs sorties respectives 74, 75 et 76 reliées aux entrées 77, 78 et 79 d'un organe de traitement 81 des signaux délivrés par ces capteurs.Cet organe est apte à délivrer à ses sorties 80 des signaux représentatifs des valeurs des composantes verticales 66 et 67 s'exerçant sur les deux pneumatiques 63, 640
En se référant indifféremment aux figures 3 à 5, les capteurs 57, 52 et 53 délivrent à leurs sorties des signaux A1, A2, X, qui, comme démontré notamment dans le brevet de la Demanderesse précédemment mentionné, auront les valeurs respectives représentatives des formu.ies ::

B = k (F1 +F2) (III)
Ainsi, il est démontré que la valeur de ces signaux peut être respectivement représentée par les ~formules I, II et III dans lesquelles outre les paramètres précédemment définis k, k1 et hsont des constantes, et P1,P2 sont les valeurs respectives des forces des contraintes représentées sur la figure 3 en 66, 67, F1,F2 sont les contraintes respectivement représentées sur la figure en 61, 62.

De plus, on démontre que du fait de l'élasticité des pneumatiques des roues, les distances d1,d2 sont données par les formules d1 = K . (IV)
P1 d2 = K F2 (V)
P2 dans lesquelles K est une constante qui dépend bien évidemment et notamment de la qualité des pneumatiques.

De ces cinq équations mentionnées ci-dessus qui se réduisent au nombre de trois, on en déduit les valeurs respectives de P1 et P2 avec éventuellement la valeur de la somme et la différence de ces deux contraintes P1, p*
2
En se référant à la figure 5, l'organe de traitement des signaux 81 délivrés respectivement par les trois capteurs 51, 52, 53, permet de résoudre ces équations, et il peut être constitué avantageusement par exemple par un microprocesseur convenablement programmé dont un mode de réalisation schématique est représenté sur cette figure 5.

Les différents blocs illustrés permettent de réaliser ces opérations, et notamment, le circuit 82 permet, en étant relié aux deux capteurs 51, 52, de délivrer à sa sortie 83 la somme des deux signaux délivrés par ces capteurs, tandis que le circuit 84 effectue la différence de ces deux signaux qui est obtenue à sa sortie 85.

La sortie 83 du circuit 82 est connectée à 1'entrée 86 d'un diviseur 87 qui délivre à sa sortie 88 la somme des deux contraintes référencées P1, P24
Cette somme peut être affichée en 120 si il est nécessaire de connaCtre la valeur totale de ces deux contraintes.

De plus, la sortie 76 du capteur 53 est connectée à un multiplicateur-diviseur 89 qui permet de délivrer à sa sortie 90 un signal proportionnel à B h+K.

k
La sortie de ce diviseur-multiplicateur est connectée à l'entrée 91 dtun additionneur-diviseur 92 dont l'autre entrée 93 est reliée à la sortie 85 du soustracteur 84.

Cet additionneur-diviseur délivre à sa sortie 94 un signal proportionnel à la différence des deux contraintes
P1, P2 qui peut autre affiché sur un indicateur 130, si il est nécessaire,par exemple pour le pilote, de connat- tre cette différence afin d'éviter de continuer à rouler si celle-ci atteind des proportions trop importantes.

Enfin, cet organe de traitement 81 comporte respectivement un additionneur 95 et un soustracteur 96 dont les deux entrées respectives 97, 98, sont reliées à la sortie 88 du circuit 87 délivrant la somme des deux composantes verticales P1,P2 représentant les contraintes sur les pneumatiques*
Les deux autres entrées 99 et 100 respectives de ces additionneur et soustracteur 95, 96 sont reliées a la sortie 94 du circuit 92.

Ces deux circuits 95, 96 délivrent respectivement à leurs sorties 101 et 102 des signaux qui sont représentatifs des deux composantes verticales P1,P2 qui peuvent entre affichés sur des indicateurs respectifs 103 et 104.

Ces équations référencées I a V permettent de déduira les deux valeurs P1,P2.

En effet, les deux équations I et Il on en déduit les deux équations

De plus, de ces deux équations Vt et VII, on peut donc en déduire les deux valeurs P1,P2 qui sont données par les équations

Les résultats de ces équations VI à IX sont respectivement donnés aux sorties 88 du circuit 87, 94 du circuit 92 aux sorties 101, du circuit 95 et à la sortie 102 du circuit 96 et leurs valeurs sont affichées respectivement sur les indicateurs 120, 130, 103, 104.

Ainsi, avec un dispositif tel qu'illustré sur les figures 3 à 5, le pilote d'un aéronef peut connattre instantanément les différentes contraintes verticales qui s'appliquent sur les pneumatiques du train d'atterrissage et en déduire, comme il a été mentionné précédemment, la marche a suivre pour assurer toute la sécurité voulue à son avion*
Le dispositif qui a été décrit ci-dessus donne de bons résultats, notamment quand il concerne un train d'atterrissage pris en lui-m4me. Cependant, il s'avère que les résultats obtenus ne sont pas suffisants quand l'avion se trouve dans des circonstances particulières.

Pour cela, les figures 6 à 10 donnent un exemple de réalisation d'une application de ce dispositif dans le cas d'un aéronef à deux trains principaux, chaque train étant a quatre roues montées en boggie. Les schémas permettent de comprendre les possibilités de mesure précise et en continue des anomalies des pneus par exemple d'un avion, pendant le roulage et/ou pendant les virages et même quand il y a un vent transversal.

Il est tout d'abord rappelé que l'éclatement d'un pneu d'un diabolo, comme représenté sur la figure I, d'un train d'atterrissage d'un aéronef, peut être du essentiellement à trois causes prises séparément ou en combinaison. Ces trois causes sont la rencontre d'un pneumatique avec un élément coupant sur son trajet. Ensuite, il peut se produire un échauffement de ce pneu par surcharge, cette surcharge étant la conséquence par exemple d'un sous gonflage du pneu voisin. Enfin, il peut être du à un échauffement du pneu par surcharge, notamment du fait d'un diamètre de pneu supérieur à celui du .pneu voisin*
Si les deux premières causes sont bien connues et fac i- les à préhender, il semble que la troisième soit volontairement ou non ignorée.La Demanderesse a constaté sur certains pneumatiques une différence de rayon non régligeable qui entratnerait sur les pneus les plus gros une surcharge comparable à celle causée par un dégonflage de 30% du pneu voisin* Les différences de rayon des pneus neufs peuvent atteindre, suivant leur degré de vieillissement, jusqu'8 34mm pour des pneumatiques comme ceux que l'on trouve sur les Airbus. A l'analyse des différentes causes mentionnées ci-dessus, il s'en suit qu'une mesure précise de la charge sur les pneus qui détecte les deux causes d'échauffement est donc bien préférable à une mesure de la pression qui ne détecte qu'unie cause le sous ou surgonflage.

Les figures 6 à 9 représentent, sous forme schématique, un aéronef a deux trains d'atterrissage du type boggie, qui apparatssent nettement sur les deux figures 6 et 7 respectivement en élévation et en vue de dessus avec les quatre pneumatiques, la structure rigide de ltaé- ronef étant représentée par un trait 200 avec son centre de gravité en 201. La représentation des figures 6 et 7 donnent une image d'un aéronef roulant en ligne droite sur un sol plat et horizpntal. Sur cette figure, sont représentés, par des vecteurs, les différents efforts qui s'exercent sur les pneus respectivement des quatre différents groupes de deux pneus sur une meme portion de poutre 202,203,204 et 205.

Les figures 8 et 9 montrent le meme aéronef, et les différents efforts qui s'exercent quand celui-ci roule en virage et/ou avec du vent de travers sur un sol relativement plat non incliné transversalement, les autres conditions étant identiques, c'est-a-dire par exemple même anomalie de diamètre et/ou degonflage que ce qui était supposé pour les figures 6 et 7.

Le dispositif comprend alors douze capteurs répartis par groupe de trois en conformité avec la description donnée ci-dessus, notamment en regard des figures 3 et 4, respectivement sur les portions de poutre 202, 203,204 et 205. Les sorties de ces douze capteurs sont reliées respectivement aux entrées dtun organe de traitement des informations 206 délivrés sous forme de signaux par ces capteurs, cet organe délivrant à ses sorties 207 les signaux représentatifs des différentes valeurs des charges sur les pneumatiques des trains sur un afficheur 208 et pour en tirer toutes les conclusions nécessaires à la sécurité de l'aéronef (figure 10).

Ainsi, comme il a été décrit précédemment, les capteurs délivrent des signaux dont il est possible d'obtenir les charges PG1, PG'1G1... et G1' G 1,
A partir de ces éléments, il est possible de déterminer en permanence les charges # G1 -# G'1... (figure 6 à 9 > .

En fait, ces charges 7T On -7T G'n - 7TDn #D'n sont celles qui permettent de déterminer les risques d'é chauffement et donc dtéclatement et qutil est donc nécessaire de connattre en permanence pour la sécurité dtun aéronef.

Ainsi, comme mentionné précédemment, les signaux des capteurs pour une portion de poutre sont de la forme

B (P1+F'1) desquelles il en est déduit facilement

(servira pour le poids et le centrage)

Dans ces formules on tient compte de 11 élasticité des pneumatiques et en conséquence il a été considéré que e1 = c Fl et e'l = c F'1 (c étant une constante).

pi
Ces charges PG ,PG',PD,PD, des pneus des différents diabolos 202,203,204 et 205 sont alors obtenus en continu & partir des équations X et XI.

Il est quand même précisé que le poids de l'avion est inchangé, la charge totale du train principal est constante d'oA :

De ce fait, et en se reportant aux figures. 8,9, l'qui libre des forces suivant YY' donne

De ces équations, et compte tenu de l'articulation des poutres ou plus communement appelé balancier, les équations suivantes peuvent etre écrites
PG1+PG'1=PG2+PG'2=Q XIV
PD1+PD'1=PD2+PD'2+Q XV # G1 + # G'1 = # G'2+Q XVI # D1+#D'1=#D2+#D'2+Q XVII
Dans ces équations, la valeur Q est celle d'un effort qui est du au vérin amortisseur de tangage qui existe toujours ou presque de façon connue sur les balanciers.

De plus, l'équilibre des couples autour de l'axe XX' s'écrit de la façon suivante, en désignant par R la raideur de chaque demi train principal et D et d apparatssant clairement sur la figure 6.

# = 2R&alpha; 2R &alpha; D2 = F. H + P.H*o < d'où

Dans ces formules, et en accord avec la représentation de la figure 4,D représente la demi distance séparant les deux trains principaux, d la demi distance séparant deux pneumatiques d'un même diabolo.

Ainsi, les variations d'efforts sur un axe vertical, appliquées sur les pneumatiques d'un demi train, qui apparaîssent notamment par comparaison entre les représentations des figures 6,7 et 8,9, sont dues à la variation d'écrasement de l'amortisseur et des pneumatiques. Il en rdsulte de ceci que D.&alpha;R=PG1+PG'1+PG2+G'2-(#G1+G'1+#G2+#G'2) XIX D.&alpha;=PD1+PD1+PD'2(#D1+#D'1+#D2+D'2) XX
De plus, il est bien évident que l'inclinaison de l'axe des diabolos entrasse une variation de charge entre les deux pneus d'un même diabolo qui est alors égale a 2 d.r* dans la valeur duquel r est la raideur d'un pneumatique.

Il s'ensuit donc pour les quatre diabolos
(PG1-#G1)-(PG'1-#G'1)= 2.d. &alpha; r XXI
(PC2-#G1)- v (PG'2 w G'2)= 2.d &alpha; r XXII e r XXII
(FD1-#D1) ( D1)-(PD'1-#D' w D1)= 2.d.&alpha; r XXIII
DE D2) ( D'2 # D'2)= 2.d. # r XXIV
C'est ainsi qu'à partir des équations XIV à XVII, et du groupe d'équations XIX A XXIV, il en est déduit des charges G1' G'1... qui ont pour valeur respective pour les huit pneumatiques

dans lesquelles les valeurs PGn, PG'n' PD'n sont données par les équations X et XI, celle de est donnée par la combinaison des équations XVIII avec les équations
XII et XIII.

Le calcul de ces éléments est alors effectué dans l'or- gane de traitement 206 qui délivre à ses sorties 207 les différentes valeurs qui peuvent autre éventuellement visualisées en 208 pour être perçues par exemple par les pilotes, ou alors, utilisées pour commander des sécurités appropriées directement liées à l'aéronef.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1/ Dispositif permettant de mesurer les char

ges réparties sur les moyens de roulement d'un train

d'atterrissage d'un aéronef, ces moyens de roulement

(63,64) étant montés par paire sur un meme axe, cet axe

étant lui-m8me rigidement lié à une poutre (4) dont au moins une zone a son axe sensiblement parallèle au sol,

et perpendiculaire à l'axe, comprenant au moins trois

capteurs (51,52,53) associés par des moyens de fixation

(25,26) a ladite zone de la poutre, de telle sorte que leur axe de mesure soit perpendiculaire à l'axe de cette zone, et que leurs projections sur un plan perpendiculaire à l'axe de cette zone soient des droites non concourantes en un meme point, chaque capteur étant apte à délivrer a sa sortie un signal représentatif d'une combinaison de la valeur de la composante parallèle à l'axe de mesure des efforts appliqués à la poutre audelà de la zone de fixation desdits capteurs, drun même ceté de cette zone et de la valeur du moment par rapport à l'axe de cette zone desdits efforts, un organe de trai

tement (81) de signaux délivrés par lesdits trois cap

teurs, les entrées (74,7f,76) dudit organe (81) étant reliées à la sortie desdits capteurs (51,52,53) et ledit organe étant apte à délivrer à ses sorties (80,88,94) des signaux représentatifs des valeurs des charges (Pi,

P2) respectivese sur lesdits moyens de roulement (63,64 > .

2/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que pour des moyens de roulement constitués par deux pneumatiques aptes à rouler sur un même plan de roulement, les trois dits capteurs (51,52, 53) sont disposés de façon que la direction de mesure du premier capteur (53) soit dans un plan parallèle audit plan de roulement, les deuxième et troisième capteurs ayant leurs directions de mesure parallèles et perpendiculaires à la direction de mesure du premier capteur

3/ Dispositif selon la revendication 2, carac ternis8 par le fait que lesdits capteurs sont aptes à délivrer à leurs sorties des signaux dont les valeurs respectives sont de la forme

B = k (P1+F2) ledit organe de traitement (81) étant apte a délivrer à sa sortie des signaux représentatifs des deux contraintes.verticales (66,67) exercées sur les deux dits pneumatiques (63,64).

4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la valeur respective des deux dites contraintes est définie par des signaux ayant les valeurs respectives

5/ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque capteur comporte au moins deux éléments de mesure (2in,23) fixés rigidement (25,26) à ladite poutre, et des moyens (29, 30,31,42) pour mesurer le déplacement latéral des extrémités des deux éléments rigides l'une par rapport à l'autre.

6/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens de mesure du déplacement des deux extrémités comportent une capacité variable.

7/ Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens de mesure du déplacement des deux extrémités comportent un self variable*

8/ Système pour mesurer les charges réparties sur les moyens de roulement des deux trains d'atterrissage principaux d'un aéronef, cesdits trains comportant chacun un montage de quatre roues à pneumatiques montées en boggie, caractérisé par le fait qufil comporte au moins un dispositif selon l'une des revendications précédentes, associé à chaque demi train pour former un ensemble de douze capteurs, la sortie de cesdits douze capteurs étant reliée à un organe de calcul (206) apte à élaborer au moins huit signaux représentatifs de la charge ( Gn) sur chaque pneumatique des roues, dont chaque valeur est une fonction de la forme

dans laquelle entrent les définitions précédentes "D" représente la demi distance séparant les deux trains principaux, "d" la demi distance séparant deux pneumatiques dwun même diabolo, " l'angle d'inclinaison de l'aéronef,par rapport à l'horizontale, et "r" la raideur des pneumatiques et "R" la raideur de chaque train principal.