FR2785345A1 - Gestion thermique du frein d'un avion - Google Patents

Abstract

Dispositif 32 à roue et frein pour un avion comprenant : une roue 36 montée sur un essieu 34,un dispositif 40 de frein interposé entre la roue (36) et l'essieu 34,un bouclier thermique interposé entre la roue 36 et le dispositif 40 de frein,caractérisé en ce que le bouclier thermique comprend au moins une poche ayant des bords scellés. Application à l'aéronautique.

Description

La présente invention se rapporte aux systèmes de freinage et plus particulièrement aux systèmes de freinage d'un avion. Plus particulierement, l'invention concerne un dispositif utilisé dans les systèmes de freinage qui minimise l'accumulation de chaleur dans le dispositif de frein et le transfert de chaleur entre les parties et rend maximum la ventilation et le refroidissement de l'empilement thermique. L'invention propose une structure de bouclier thermique originale, une configuration à disques rotoriques et statoriques et un bouclier thermique qui s'évase, tous donnant une meilleure isolation des éléments d'un système de freinage ou une meilleure dissipation de la chaleur provenant de l'empilement thermique.

Des freins d'avion, qu'ils soient en acier, en carbone ou en une matière composite, fonctionnent sur la conversion d'énergie mécanique en énergie thermique pour arrter l'avion à l'atterrissage. Ces opérations de freinage engendrent en général beaucoup de chaleur dans l'empilement de disques de frein, et entrainent le transfert d'une partie significative de cette chaleur à d'autres éléments de l'ensemble de la roue et du frein. L'homme du métier comprend que ces empilements englobent une pluralité de disques statoriques et rotoriques, imbriqués alternativement, ceux-la étant fixés d'une manière efficace à l'essieu de la roue tandis que ceux-ci sont reliés d'une manière efficace à la roue elle-mme. Des dispositifs d'actionnement de freins tels que des pistons et des mécanismes de retour permettent d'obtenir la bonne coopération des disques rotoriques et statoriques.

En raison des hautes températures provoquées dans des dispositifs de freinage d'avion, on utilise souvent des boucliers thermiques pour isoler thermiquement l'empilement thermique des roues, de l'actionneur et d'autres éléments de l'avion. Ces boucliers thermiques ont souvent inclus des fibres en céramique ou d'autres types de matière isolante interposés entre les couches intérieure et extérieure du bouclier thermique. Mais quand on entretient et/ou nettoie des freins, des fluides de nettoyage viennent dans les matières isolantes et engendrent beaucoup de fumées lorsqu'ils sont soumis aux hautes températures qui se produisent pendant des opérations de freinage. Cette fumée est bien entendu peu souhaitable voir mme dangereuse. En outre cette absorption de fluide par l'isolant peut porter aussi atteinte aux propriétés de l'isolant.

Dans les freins d'avion de la technique antérieure, il s'est avéré que les passages d'air dans l'empilement thermique et autour de celui-ci, sont tout à fait restreint. Comme il est très souhaitable d'effectuer un refroidissement dans l'empilement thermique en un temps aussi court que possible, il est des plus souhaitable que les passages d'air dans l'empilement thermique et autour de celui-ci soient maximisés de manière à pouvoir accélérer le refroidissement du frein et à rendre minimum la durée d'immobilisation des avions. Un problème particulier concernant la dissipation de la chaleur de l'empilement thermique d'un frein, est le manque d'espace d'air annulaire adéquat entre l'empilement de frein et la roue. Ces espaces sont restreints par la distance entre des faces adjacentes de patte de rotor, les surfaces des diamètres extérieures des rotors et des stators, les clavettes de calage de roue et le bouclier thermique de la roue. La nature nécessairement ramassée du dispositif de freinage lui-mme ménage peu de place pour l'afflux d'air ambiant froid dans ces espaces annulaires. C'est pourquoi la dissipation de la chaleur qui s'accumule dans le dispositif de frein pendant une opération d'atterrissage et de freinage est retardée par l'inaptitude à l'air ambiant à accéder à ces zones pour obtenir la convection nécessaire
Il est également bien connu que les boucliers thermiques, interposés entre l'empilement de disques de frein et la roue de l'avion et le pneumatique, ont normalement présenté une forme cylindrique uniforme, et bien que servant à ménager une barrière isolante entre l'empilement de disques de frein et l'ensemble roue/pneumatique, le bouclier thermique n'a pas été de nature à augmenter la convection naturelle. En d'autres termes, le bouclier thermique n'a pas permis de faciliter le passage d'air entre la partie cylindrique du bouclier thermique et l'empilement de frein, mais a été simplement conçu à des fins d'isolation thermique.

On a besoin dans la technique, d'un dispositif à roue et frein pour un avion dans lequel le bouclier thermique ou les boucliers thermiques sont tels qu'ils empchent que les fluides de nettoyage et analogue soient soumis à un effet de mèche. Il y a un besoin similaire dans la technique pour un agencement d'un empilement thermique qui permet de mieux refroidir les freins en configurant de manière appropriée des passages de refroidissement dans les zones des pattes des disques rotoriques. On a également besoin dans la technique de boucliers thermiques agencés particulièrement pour augmenter la vitesse de refroidissement d'un frein d'avion par une meilleure convection naturelle.

L'invention vise :
-un dispositif à roue et frein pour un avion ayant un bouclier ou des boucliers constitué d'une poche scellée ou de plusieurs poches scellées,
-un dispositif à roue et frein pour un avion dans lequel le bouclier thermique ou les boucliers thermiques sont constitués d'une poche scellée ou de plusieurs poches scellées qui contiennent des matières en céramique ou d'autres matières isolantes,
-un dispositif à roue et frein pour un avion dans lequel les poches formant boucliers thermiques sont scellées sous vide ou munies d'ouverture de respiration en trous d'épingle qui rendent minimum la dilatation thermique tout en empchant que les fluides de nettoyage soient soumis à un effet de mèche et analogue dans les matières isolantes,
-un dispositif à roue et frein pour un avion dans lequel les rotors et les stators de l'empilement de disques de frein sont constitués de manière à avoir des ouvertures dans leurs pattes pour permettre le passage d'air de refroidissement,
-un dispositif à roue et frein pour un avion, dans lequel les disques rotoriques et statoriques de l'empilement de disques de frein sont munis de passages thermiques à leurs pattes de manière à donner un meilleur écoulement d'air à la périphérie des disques et dans lequel les disques ont des pattes ayant une meilleure résistance par rapport aux disques de la technique antérieure utilisant des dentelures et analogue entre les rainures de clavette,
-un dispositif à roue et frein pour un avion dans lequel le bouclier thermique interposé entre l'empilement thermique et le dispositif de roue/pneumatique de l'avion comprend à la fois une partie cylindrique et une partie d'extrémité évasée permettant une convection naturelle de l'air ambiant dans l'empilement de disques de frein,
-un dispositif à roue et frein pour un avion, ayant un rendement thermique meilleur qui permet d'avoir une rotation de l'avion plus rapide qu'auparavant, qui a un fonctionnement plus sûr et qui freine de manière plus efficace que les systèmes correspondants de la technique antérieure.

Le dispositif à roue et frein pour un avion suivant l'invention comprend une roue montée sur un essieu, un dispositif à frein interposé entre la roue et l'essieu et un bouclier thermique interposé entre la roue et le dispositif de frein, le bouclier thermique comprenant au moins une poche ayant des bords scellés.

L'invention a également pour objet un dispositif à roue et frein pour un avion tel que décrit ci-dessus, dans lequel le dispositif de freins comprend un empilement thermique de disques statoriques et rotoriques imbriqués en alternance, les disques ayant des pattes à distance le long de la circonférence qui sont séparées par des rainures de clavette, les pattes ayant des passages d'air.

L'invention a aussi pour objet un dispositif à roue et frein pour un avion tel que décrit ci-dessus, dans lequel le bouclier thermique comprend une partie cylindrique interposée entre la roue et un empilement de frein du dispositif de frein et une partie évasée s'étendant de la partie cylindrique à l'intérieur vers un activateur du dispositif de frein.

L'invention a également pour objet un empilement de disque de frein pour un avion comprenant une pluralité de disques statoriques annulaires ayant des pattes réparties circonferentiellement de manière uniforme sur une circonférence intérieure de ceux-ci, et une pluralité de disques rotoriques annulaires imbriqués avec les disques statoriques et ayant des pattes réparties de manière uniforme sur une circonférence extérieure de ceux-ci.

L'invention a enfin pour objet un dispositif de frein pour un avion ayant un essieu, un moyeu, une roue, un empilement de disques de frein et un actionneur de frein. Le perfectionnement consiste en ce qu'un bouclier thermique est interposé entre la roue et l'empilement de disques de frein, le bouclier thermique étant sensiblement cylindrique et ayant une embouchure en forme d'entonnoir à l'une de ses extrémités.

Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple :
La figure 1 est une vue en perspective d'une poche isolante suivant l'invention,
Les figures 2A et 2B sont des vues en coupe de poche isolante suivant l'invention,
La figure 3 est une vue en élévation d'une structure d'écran thermique suivant l'invention,
La figure 4 est une vue en élévation essentiellement schématique alors que certains éléments sont représentés partiellement en coupe, d'un dispositif à roue et frein incorporant le bouclier thermique suivant l'invention,
Les figures 5A à 5F sont des vues partielles en plan de configuration de disques de frein représentant des ouvertures ou des fentes de refroidissement dans leurs pattes et la figure 5A illustre également à titre de comparaison un disque rotorique de la technique antérieure ayant une patte dentelée ; et,
Les figures 6A à 6D sont des vues en élévation schématique illustrant des boucliers thermiques évasés interposés entre l'empilement de disque de frein et le dispositif à roue/pneumatique d'un avion suivant l'invention.

En se reportant maintenant aux dessins et plus particulièrement aux figures 1,2A et 2B, on peut voir qu'une poche isolante suivant l'invention est désignée d'une manière générale par la référence 10. La poche 10 consiste en des couches ou peaux 12,14 en feuillard métallique disposées en opposition et qui sont sensiblement congruentes l'une avec l'autre. Les peaux 12,14 en feuillard métallique sont tout à fait mince en ayant une épaisseur de l'ordre de 0,25 mm à 1,30 mm. La poche 10 est formée en soudant ou en scellant d'une autre façon les peaux 12,14 en feuillard métallique l'une à l'autre sur leur pourtour 16 en y définissant une cavité 18. Un mat 20 de céramique dans un mode de réalisation est disposé dans la cavité 18. Le mat 20 en céramique comprend normalement des fibres en ceramique sous forme de toile telles que par exemple en oxyde d'aluminium ou analogue. Bien que le mode de réalisation de l'invention tel que représenté à la figure 2A consiste en un mat de céramique à des fins d'isolation, l'invention vise également l'utilisation de papier de ceramique et de feuillard 22 métallique mélangés ou alternés dans la cavité 18 comme représenté dans le mode de réalisation de la figure 2B. En tout cas, l'homme du métier comprendra qu'un bouclier thermique, consistant en une poche 10 isolante ou en plusieurs poches 10 isolantes en contact, peut tre interposé entre diverses structures d'un dispositif à roue et frein pour limiter le transfert de chaleur et pour protéger des structures précises où leur constituer d'une autre façon un écran.

Suivant l'invention, une pluralité de trous d'épingles 24 d'un diamètre de l'ordre de 0,25 mm peut tre prévu dans l'une des peaux 12,14 ou dans les deux pour permettre à la cavité 18 de respirer. Ces trous d'épingle 24 servent à réduire ou à éliminer les forces de dilatation du gaz dans la poche tout en empchant toute entrée significative d'humidité par le moyen d'eau, de fluide, de nettoyage ou analogue à l'intérieur. Il est également envisagé par l'invention que ce résultat puisse tre obtenu simplement en scellant sous vide les peaux 12,14 en feuillard métallique définies par la poche 10 isolante.

L'enveloppe est exempte d'air.

En se reportant maintenant à la figure 3, on peut voir que la structure de bouclier thermique visant un concept suivant l'invention, est désignée d'une manière générale par le numéro de référence 26, et comprend une poche 10 isolante ou plusieurs poches 10 isolantes prises en sandwich entre des feuilles 28,30 formant bouclier thermique. Ces feuilles formant bouclier thermique sont, comme connu antérieurement dans la technique, constituées d'une mince feuille métallique et servent à la fois à définir et à confiner la structure isolante de l'invention.

Un dispositif 32 à roue et frein pour un avion est représenté à la figure 4 et comprend un essieu 34 destiné à recevoir une roue 36 ayant un moyeu 38. Un empilement 40 thermique de frein comprend une pluralité de rotors 40a fixés de manière efficace aux roues et de stators 40b fixés d'une manière efficace à l'essieu, les rotors et les stators étant imbriqués en alternance. Un piston de frein et mécanisme de retour désignés également comme étant un actionneur, est dénoté par le numéro de référence 42.

L'homme du métier comprendra que le freinage est obtenu en actionnant 1'actionneur 42 de frein pour faire en sorte que les rotors 40a et les stators 40b viennent en contact l'un avec l'autre dans l'empilement 40 thermique. Par cette opération de l'énergie mecanique de rotation de la roue est transformée en énergie thermique qui doit se dissiper dans l'empilement thermique. Suivant l'invention, des structures formant bouclier thermique telles que la structure 26 peuvent tre interposées dans le dispositif à roue et frein pour l'avion en divers points tels qu'illustrés à la figure 4. A titre d'exemple, un bouclier thermique 44 peut tre interposé autour de l'essieu 34 et entre cet essieu et l'empilement 40 thermique. De mme, un bouclier thermique 46 pour le moyeu de la roue peut tre interposé autour du moyeu 38 de la roue et entre ce moyeu et l'empilement de frein 40.

En outre, un bouclier thermique 48 peut tre interposé entre la roue 36 et l'empilement thermique 40, tandis que le bouclier thermique 50 peut tre interposé entre les divers actionneurs 42 et l'empilement thermique 40.

Il apparaît ainsi que le concept de l'invention d'employer des poches 10 isolantes, consiste à prévoir une paire de couches de feuillard métallique qui sont soudées ou réunies d'une autre façon le long des bords communs pour former une poche mince et souple qui est étanche au gaz ou à une infiltration de liquide. La poche 10 contient une matière isolante à haute performance telle qu'un mat 20 fibreux en céramique, des couches de papier de fibre en céramique, du textile tissé en céramique ou des couches de papier de céramique et de feuillard métallique en alternance, au choix de l'homme du métier. La poche 10 est insérée entre les couches 28,30 métalliques rigides d'un bouclier thermique de frein pour un avion, ce qui augmente l'efficacité thermique du bouclier par rapport à ceux qui étaient connus dans la technique. Ces couches formant bouclier thermique protègent la poche 10 en feuillard de tout dommage provenant d'une manipulation brutale ou de débris et agissent également de manière à contenir les forces de dilatation de la poche qui proviennent du chauffage de l'air qui se trouve à l'intérieur. Bien entendu, on peut réduire ou éliminer ces forces de dilatation thermique en scellant la poche 10 sous vide ou en prévoyant des trous d'épingle dans les peaux 12,14 en feuillard métallique pour permettre à la poche de respirer.

Bien entendu, les trous d'épingle 24 seront d'une dimension suffisamment petites pour empcher tout entrée d'humidité et de fluide.

En se reportant maintenant aux figures 5A à 5D, on décrit un concept supplémentaire de l'invention pour obtenir un refroidissement du frein dans le contexte du disque de frein modifié. L'invention consiste à modifier la région des pattes des disques pour non seulement ménager le passage d'air ambiant de refroidissement mais, dans le cas d'un disque rotorique, pour renforcer également les pattes par rapport aux agencements antérieurs. Dans le passé, dans les espaces d'air compris entre l'empilement de frein et la roue adjacente aux faces des pattes du rotor, les surfaces de diamètre extérieur du rotor et du stator, les rainures de clavette et le bouclier thermique de la roue ont été tout à fait restreints. Alors que dans la technique antérieure, on propose de denteler les pattes interposées entre les rainures de clavette des rotors, on a trouvé que ces dentelures peuvent avoir tendance à réduire la résistance du disque dans la région de la rainure de clavette, en raison de la proximité des dentelures et des rivets retenant les clips. C'est pourquoi, les figures 5A à 5C présentent des disques de rotor de freins modifiés tels que des disques 40a de rotor, de l'empilement thermique 40 présenté à la figure 4. Comme représenté à la figure 5A, un disque rotorique est désigné d'une manière générale par le numéro de référence 52. Comme il est bien connu de l'homme du métier, le disque 52 annulaire est muni d'une pluralité de rainures de clavette 54 pour coopérer d'une manière efficace avec les roues de l'avion. Des clips 56 sont prévus de part et d'autre de la rainure de clavette 54 et rivetés aux disques comme représenté. Des pattes 58,60 sont en conséquence définies entre les rainures de clavette 54 en étant réparties de manière uniforme sur la circonférence.

Le disque 52 de la figure 5A illustre une patte suivant la technique antérieure ainsi qu'une patte suivant l'invention. Le disque 52 est divise par une ligne double telle que représentée pour séparer les deux agencements différents. Suivant la technique antérieure, la patte était caractérisée par une dentelure 62 s'etendant entre des paires de rainures de clavette 54. Les dentelures 62 sont constituées par une élimination radiale de la matière du disque pour ménager un peu de passage à de l'air. Mais la nature radiale de la dentelure 62 était prévue pour obtenir une masse raisonnable du disque aux rivets les plus proches des clips 56 de manière à avoir une bonne résistance aux cisaillements, tout en cherchant à ménager un passage de dimension approprié pour un courant d'air.

La présente invention telle que représentée aux figures 5A à 5C consiste à prévoir plus de matière dans les pattes du rotor pour ménager une zone de plus grande résistance aux cisaillements dans la région où la patte du rotor a le plus tendance à avoir une défaillance. En particulier, la masse comprise entre le clip et l'ouverture pour le passage d'air est augmentée. Comme le montre la figure 5A, ceci est obtenu en éliminant la dentelure 62 et en ménageant un passage d'air sous la forme d'une ouverture 64 à l'intérieur de la patte 60. Cet agencement permet d'avoir un pont complet de matière autour de la région de circonférence extérieure de la patte. En outre, et comme représenté à la figure 5A, l'utilisation de dentelure 62 donnait une masse efficace entre les rivets du clip et la dentelure 62 définie par B. Cette mme région est augmentée par le concept d'utiliser des ouvertures 64 ovales à la distance A. A étant plus grand que B, les forces de cisaillement qui peuvent tre supportées par la patte utilisant l'ouverture 64, sont bien plus grandes que celles que l'on peut supporter en utilisant les dentelures 62. En outre, il est prévu non seulement la masse d'épaisseur A, mais un pontet entier autour de la zone circonférentielle de la patte 62 est maintenu intact.

De la mme façon, la figure 5B représente un disque 66 rotorique ayant une patte 68, caractérisé par une paire d'ouvertures 70 qui y sont ménagés. A nouveau, la distance A des ouvertures 70 aux rivets du clip 56 est plus grande que la distance B correspondante associée à la patte dentelée de la figure 5A. Et pourtant, un pontet continu de matière autour de la partie circonférentielle extérieure du disque 66 rotorique donne la meilleure résistance aux cisaillements tout en permettant un refroidissement efficace.

En se reportant à la figure 5C, on peut voir un autre mode de réalisation d'un rotor 72 de frein ayant une patte 74 dans laquelle est ménagée une fente 76 de refroidissement. Dans ce cas, le pontet de matière continue sur la patte est éliminé, mais la patte peut tre telle que la dimension A est suffisamment plus grande que la dimension
B suivant la technique antérieure, pour obtenir une meilleure résistance aux cisaillements malgré l'effet de pontage.

Suivant l'invention telle qu'elle apparaît aux figures 5A à 5B, les ouvertures de refroidissement ou les fentes de refroidissement sont plus éloignées des clips 56 que dans le passé, et en conséquence on obtient une plus grande résistance. De meme, les ouvertures ou les fentes peuvent tre plus grandes que les zones dentelées du passé et en conséquence, on peut obtenir un plus grand passage d'air. Un point essentiel de l'invention est de rendre simplement maximum la matière au sein de la patte, en particulier celle entre les ouvertures ou fentes de refroidissement et les rivets retenant les clips, tout en maintenant les ouvertures ou les fentes à l'extérieur des zones du disque de frein où a lieu un frottement. En d'autres termes, il est particulièrement souhaitable que ces ouvertures ou fentes de refroidissement soient interposées seulement dans les zones de la patte et ne viennent pas sur les zones de freinage ou de frottement du disque.

Ce que l'on vient de décrire s'applique également à des disques statoriques comme représenté aux figures 5D à 5F. Dans ce cas, des disques 52a, 66a et 72a statoriques correspondent aux disques 52,66 et 72 rotoriques des figures 5A à 5C. Dans le cas des disques statoriques, des pattes 60a, 68a et 74a intérieures à la circonférence, sont séparées par des rainures 54a de clavette avec des ouvertures 64a, 70a de refroidissement et une fente 76a de refroidissement approprié. Bien que cela ne soit pas représenté, il va de soi que des clips sont reçus par les rainures 54a de clavette comme avec les disques rotoriques des figures 5A à 5C. Comme avec les rotors, ces configurations de stator, permettent d'obtenir des aptitudes significatives de refroidissement sans compromettre la résistance ou l'intégrité des disques. Dans le cas des ouvertures, les pattes restent telles quelles et sont pontées. Dans le cas de la fente, la quantité de la matière de la patte adjacente aux rainures de clavette est suffisante pour obtenir la force requise.

L'invention est également illustrée aux figures 6A à 6D, sous la forme d'un bouclier thermique cylindrique évasé entre le dispositif à pneumatique et à roue de l'avion et le puits de chaleur du dispositif de frein. L'homme du métier comprend qu'il est des plus souhaitable d'optimiser la vitesse de refroidissement des freins de l'avion de manière à minimiser la durée d'arrt de l'avion. L'invention permet d'augmenter la vitesse de refroidissement en augmentant la convection naturelle par un agencement original du bouclier thermique interposé entre l'empilement de disque de frein et le dispositif à pneumatique/roue. En général, ceci est effectué en évasant l'extrémité du bouclier qui est sinon cylindrique pour réduire la résistance à l'entrée d'air dans le dispositif à roue et à frein et à la sortie d'air de ce dispositif. Comme représenté aux figures 6A à 6D, un dispositif 78 à roue et frein pour un avion comprend une roue 80 ayant une jante 82 recevant un talon 84 de pneumatique. Le puits 86 de chaleur du dispositif de frein est maintenu à proximité immédiate de la roue 80 et du pneumatique associé comme représenté.

L'actionneur de frein et un mécanisme 88 de retour sont prévus en association avec l'empilement 86 thermique à la manière classique.

Comme représenté à la figure 6A et suivant un mode de réalisation de l'invention, un bouclier thermique 90 qui peut tre du type décrit ici en regard des figures 1 à 4, a une partie 92 cylindrique et une partie 94 évasée, les deux étant réunies à un coude 96. Suivant ce mode de réalisation de l'invention, le coude 96 est sensiblement aligné avec le bord inférieur d'une jante 82 de roue comme représenté. La partie 94 évasée a la forme d'un cône ayant un angle de l'ordre de 10 à 45 , l'angle étant pris au maximum au vu des contraintes d'enveloppe. La partie 94 évasée ou conique sert a rendre maximum le débit d'air dans l'empilement 86 de frein.

Comme représenté à la figure 6B, le dispositif 78 à roue et frein peut tre muni d'un bouclier thermique 90 dans lequel le coude 96 est plus à l'intérieur que la jante 82 de façon que la partie 94 évasée suive une partie évasée correspondante de la jante 82. Un agencement de ce genre est bien entendu prévu à nouveau pour obtenir la meilleure efficacité à l'emballage. Dans ce mode de réalisation, la partie 94 conique évasée est étroitement adjacente à la jante 82 de roue plutôt que d'avoir le coude 96 sensiblement adjacent au bord intérieur terminal du talon 82.

La figure 6C représente un dispositif 78 à roue et frein avec le bouclier 90 thermique qui a une partie 92 de base cylindrique et un évasement 98 en forme de cloche, l'évasement 98 étant radial par rapport à la partie 92 cylindrique plutôt qu'il ne fait un angle en ayant le coude 96 comme dans le mode de réalisation des figures 6A et 6B.

La figure 6D représente un autre mode de réalisation de l'invention, en association avec un dispositif 78 à roue et frein. Dans ce cas, un bouclier 92 thermique cylindrique est interposé entre une roue 80 et l'empilement 86 thermique. Un bouclier 100 conique évasé est fixé à la roue 80 et peut tourner avec elle. Bien que l'angle particulier du bouclier 100 conique puisse varier pour satisfaire à des contraintes d'emballage, il vaut mieux que l'angle par rapport à l'axe du puits 86 thermique soit de l'ordre de 10 à 45 .

L'extrémité ouverte, évasée, conique ou en forme de cloche, du bouclier thermique représenté aux figures 6A à 6D, réduit la résistance à l'afflux d'air induit par la poussée d'Archimède qui se produit sur une partie inférieure du bouclier thermique et le courant d'air qui sort au-dessus de la partie supérieure. L'ouverture évasée du bouclier thermique augmente en dimension radiale au fur et à mesure que la position axiale prise par rapport à l'extrémité intérieure de l'ensemble augmente et peu prendre une grande diversité de sections transversales comme représenté aux dessins. L'évasement peu s'étendre entre des bosses de clavette de roue pour rendre maximum l'écoulement sur l'empilement de frein si on le souhaite.

La section évasée peut également tre un prolongement d'un bouclier thermique existant de roue ou un élément distinct fixé à la roue elle mme. Il va de soi en particulier par rapport à l'invention décrite en regard des figures 1 à 4 que le bouclier thermique peut tre un agencement à une seule couche ou stratifié et/ou qu'il peut incorporer des matières isolantes pour augmenter la protection thermique. La lon élimine la contraction et la dilatation abruptes du courant à l'entrée et à la sortie du côté de l'intérieur pour le passage d'un courant d'air, ce qui rend minimum la séparation du courant et les pertes par frottement et augmente la vitesse du courant de refroidissement passant dans le dispositif à roue et à frein. En conséquence, le bouclier thermique évasé accroit la convection naturelle de l'air et permet d'obtenir une rotation d'utilisation plus rapide de l'avion, augmente l'efficacité du système de freinage et sa fiabilité et diminue le danger de dommage provoqué par la chaleur. En outre, il s'est avéré que le bouclier évasé offre également des avantages pour ce qui concerne la facilité d'insérer le dispositif de frein dans la roue pendant le montage.

Claims (22)

REVENDICATIONS

1. Dispositif (32) à roue et frein pour un avion comprenant :

une roue (36) montée sur un essieu (34),

un dispositif (40) de frein interposé entre la roue (36) et l'essieu (34),

un bouclier thermique (26) interposé entre la roue (36) et le dispositif (40) de frein,

caractérisé en ce que le bouclier thermique comprend au moins une poche (10) ayant des bords scellés.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la poche comprend une paire de peaux (12,14) métalliques, l'une au-dessus de l'autre et scellées à leur périphérie.

3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la poche définit une enveloppe, l'enveloppe étant emplie de matière isolante.

4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les peaux métalliques ont des ouvertures (24) en trou d'épingle.

5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les ouvertures en trou d'épingle ont un diamètre de l'ordre de 0,25 mm.

6. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'enveloppe est scellée sous vide, l'enveloppe étant sensiblement exempte d'air.

7. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la matière isolante comprend une charge en céramique.

8. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la matière isolante comprend des couches de céramique et de feuillard imbriquées.

9. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, un bouclier thermique constitué d'une poche scellée emplie de matière isolante interposée entre l'ensemble de frein et l'essieu.

10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un bouclier thermique, constitué d'une poche scellée emplie de matière isolante et interposé entre un empilement thermique et un mécanisme à piston et de retour du dispositif de frein.

11. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de frein comprend un empilement thermique de disques statoriques et rotoriques alternés imbriqués et les disques rotoriques ont des pattes réparties sur la circonférence et séparées par des rainures de clavette, les pattes ayant des passages pour de l'air.

12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce que les passages pour de l'air sont répartis uniformément entre les rainures de clavette.

13. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les passages pour de l'air comprennent des trous.

14. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les passages pour de l'air comprennent des fentes s'étendant à partir des bords circonférentiels de ces fentes radialement vers l'intérieur.

15. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le bouclier thermique comprend une partie cylindrique interposée entre la roue et l'empilement de frein du dispositif de frein et une partie évasée s'étendant de la partie cylindrique vers l'intérieur en direction d'un actionneur du dispositif de frein.

16. Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que la partie évasée est distincte de la partie cylindrique, la partie évasée étant fixée à la roue.

17. Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que la partie évasée est d'une pièce avec la partie cylindrique.

18. Dispositif suivant la revendication 17, caractérisé en ce que la partie évasée est en forme de cloche.

19. Dispositif suivant la revendication 17, caractérisé en ce que la partie évasée est conique.

20. Dispositif suivant la revendication 19, caractérisé en ce que la partie évasée conique fait un angle avec la partie cylindrique compris entre 10 et 45 .

21. Empilement de disque de frein pour un avion, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de disques statoriques annulaires ayant des pattes réparties uniformément sur leur circonférence intérieure et une pluralité de disques rotoriques annulaires imbriqués avec les disques statoriques et ayant des pattes réparties de manière uniforme sur leur circonférence extérieure.

22. Dispositif de frein pour un avion ayant un essieu, un moyeu, une roue, un empilement de disques de frein et un actionneur de frein, caractérisé en ce qu'il comprend un bouclier thermique interposé entre la roue et 1'empilement de disques de frein, le bouclier thermique étant sensiblement cylindrique et ayant une embouchure en forme d'entonnoir à une extrémité.