FR2898866A1 - Distributeur hydraulique pour train d'atterrissage d'avion - Google Patents

Abstract

Un distributeur hydraulique 10 regroupe dans un corps unique un ensemble de composants hydrauliques qui assurent l'alimentation des actionneurs pour la commande des mouvements des éléments mobiles d'un train d'atterrissage d'un avion dont les mouvements des jambes de train d'atterrissage et des trappes sont assurés par des actionneurs hydrauliques.L'avion comporte deux ou plus atterrisseurs comportant chacun un distributeur 10 à corps unique. Le corps de chaque distributeur à corps unique est avantageusement réalisé par enlèvement de parties inutilisées d'un corps apte à satisfaire les besoins de tous les atterrisseurs de l'avion ou par l'ajout d'extensions sur un corps minimal apte à satisfaire les besoins communs à tous les atterrisseurs de l'avion.

Description

DISTRIBUTEUR HYDRAULIQUE POUR TRAIN D'ATTERRISSAGE D'AVION

La présente invention est relative aux trains d'atterrissage d'avion utilisant l'énergie hydraulique pour assurer les mouvements de rentrée et de sortie des éléments du train d'atterrissage et plus particulièrement à la distribution hydraulique utilisée pour ces trains d'atterrissage.

Pour des raisons de performances et d'aérodynamique la plupart des avions modernes sont équipés de trains d'atterrissage pouvant être rentrés dans des logements, ou cases de trains, pendant le vol et sortis pour les phases de décollage et d'atterrissage. Le plus souvent les mouvements des parties mobiles des trains 10 d'atterrissage sont assurés au moyen d'actionneurs hydrauliques, c'est-à-dire utilisant un fluide hydraulique sous pression. Bien que d'autres types d'actionneurs puissent être utilisés, les actionneurs hydrauliques restent les plus fréquemment utilisés pour cette application en raison d'un bilan favorable de la force qui peut être obtenue avec de tels 15 actionneurs vis-à-vis de leur fiabilité, du volume qu'ils occupent et de leurs masses. En outre, au regard d'autres systèmes pouvant utiliser l'énergie hydraulique, les trains d'atterrissage d'avion ont des exigences particulières contraignantes pour la conception et la réalisation des circuits de commandes 20 hydrauliques assurant leurs mouvements. Ainsi les trains d'atterrissage sont en général associés à des trappes, ou portes, qui ferment les cases de trains et qui assurent la continuité aérodynamique du fuselage ou de la voilure lorsque les trains sont en position rentrée mais qui doivent s'ouvrir pendant les mouvements des trains et se 25 refermer au moins pour certaines, lorsque les trains sont en position sortie.

Bien sûr ces mouvements des trains et des trappes doivent être réalisés suivant des séquences parfaitement définies pour éviter les interférences entre les différents éléments en mouvement. Les éléments mobiles, trains et trappes, sont souvent associés à des crochets de verrouillage pour que chaque élément mobile soit maintenu en position correcte en position rentrée si ou lorsque la pression hydraulique est relâchée dans les actionneurs qui assurent les mouvements desdits éléments entre leurs positions rentrées et sorties ou ouvertes et fermées. Lorsque l'avion est au sol, les trains sont normalement en position sortie, et 10 certaines trappes doivent pouvoir être ouvertes et refermées par les équipes assurant l'entretien de l'avion au sol. Ces opérations courantes pour des raisons de contrôle ou d'entretien sont en général réalisées moteur arrêté, sans l'alimentation normale des circuits hydrauliques pour l'ouverture des trappes, et dans ce cas le déverrouillage des 15 trappes et leurs ouvertures sont alors réalisés par des actions manuelles avec ou sans utilisation d'une génération de puissance hydraulique auxiliaire. Une des possibilités offertes par les systèmes hydrauliques pour assurer les mouvements des trains d'atterrissage des avions est la mise en oeuvre de l'exigence de sécurité concernant la sortie dite par gravité , c'est-à-dire en 20 absence d'apport d'énergie aux actionneurs lorsque l'avion est en vol. Pour tenir cette exigence, sur les trains d'atterrissage à commande hydraulique, il est généralement fait appel à des commandes mécaniques qui agissent directement sur les distributeurs hydrauliques et sur les verrous pour permettre la libre circulation du fluide hydraulique dans les circuits des 25 actionneurs afin que les différents actionneurs et les trappes ne s'opposent plus à la descente des trains d'atterrissage sous l'effet de leur propre poids. Toutes ces contraintes, et le fait que sur un même avion les différents trains, trains principaux de voilure, trains principaux de fuselage, et trains auxiliaires (train avant en général), regroupés en atterrisseurs pour leurs 30 contrôles et leurs commandes, comportent des actionneurs, trappes et verrous en quantités et avec des conditions d'installation très variables, conduisent à disposer les nombreux équipements hydrauliques associés aux circuits de commande des trains d'atterrissage à proximité de chaque train, par exemple, dans les cases de train des atterrisseurs concernés, suivant des agencements complexes en raison du nombre d'équipements, du nombre de raccords entre ces équipements et des éventuels couplages à des commandes mécaniques.

Cette situation, non optimale en terme de masse et de complexité de montage, génère aussi des risques de fuites hydrauliques et implique des opérations de maintenance complexes lorsqu'une intervention est nécessaire sur les équipements hydrauliques. La figure 1 montre un exemple d'installation d'un ensemble d'équipements hydrauliques pour un circuit de commande d'un des trains d'atterrissage d'un avion civil gros porteur. Dans cet exemple il a été réalisé une installation relativement compacte grâce à l'utilisation d'équipements hydrauliques pilotés au moyen d'organes de commandes électriques. Toutefois le nombre de raccords hydrauliques est élevé, l'espace occupé par l'ensemble hydraulique est important, l'accessibilité est réduite et l'optimisation au niveau de l'avion conduit à définir des installations différentes pour chaque atterrisseurs mettant en oeuvre des composants hydrauliques différents en nombre. Pour apporter une solution performante et économique au problème de la distribution hydraulique pour la commande des mouvements des atterrisseurs d'un avion, la présente invention propose un distributeur hydraulique regroupant dans un corps unique l'ensemble des composants hydrauliques nécessaires à la commande des dits mouvements. Ainsi pour un atterrisseur pour avion qui comporte au moins une jambe de train d'atterrissage, mobile entre deux positions au moyen d'un actionneur hydraulique, et au moins une trappe mobile entre deux positions et actionnée au moyen d'un actionneur hydraulique les actionneurs hydrauliques du au moins un train d'atterrissage et de la au moins une trappe sont alimentés en fluide hydraulique par un distributeur hydraulique à corps unique qui comporte un ensemble de composants hydrauliques qui assurent l'alimentation des actionneurs pour la commande des mouvements de la au moins une jambe de train d'atterrissage et de la au moins une trappe et qui comporte des liaisons hydrauliques entre ces composants pour le fonctionnement du distributeur. Ce distributeur à corps unique permet une installation compacte des différents composants et en supprimant la plupart des raccords hydrauliques améliore la fiabilité des atterrisseurs tout en diminuant les coûts de production du système de commande de chaque atterrisseur ainsi que la masse de ce système.

En particulier pour satisfaire au fonctionnement d'un atterrisseur pour les différents modes de fonctionnement, normal, secours et maintenance, le distributeur à corps unique comporte au moins une vanne de sélection pour la commande du au moins un actionneur hydraulique assurant les mouvements de la au moins une jambe de train d'atterrissage, au moins une vanne de sélection pour la commande du au moins un actionneur hydraulique assurant les mouvements de la au moins une trappe et au moins une vanne apte à inhiber les efforts exercés par le au moins un actionneur de la au moins une trappe pour permettre le mouvement au sol de la trappe sous l'effet de forces externes. Avantageusement le distributeur à corps unique comporte également au moins une vanne apte à inhiber les efforts exercés par les actionneurs hydrauliques des au moins un train et au moins une trappe pour permettre le mouvement du train sous l'effet de la gravité. Avantageusement, il comporte également une vanne d'isolement apte à interdire l'arrivée de fluide hydraulique sous pression aux composants hydrauliques du distributeur et aux actionneurs dont ledit distributeur assure le contrôle. Pour les besoins d'atterrisseurs d'architectures spécifiques, le distributeur à corps unique comporte au moins deux vannes de sélection distinctes pour assurer l'alimentation séparée d'au moins un premier actionneur pour au moins une première trappe articulée sur une structure fixe de l'avion et d'au moins un second actionneur pour au moins une seconde trappe articulée sur la au moins une première trappe. De préférence pour optimiser le volume du corps du distributeur hydraulique, les vannes sont disposées dans le corps unique du distributeur 30 suivant des orientations sensiblement parallèles. De préférence, les liaisons hydrauliques entre les composants hydrauliques du distributeur sont réalisées par des canaux rectilignes et ces canaux rectilignes sont réalisés par des perçages ou des alésages depuis la surface externe dudit corps. Les trous correspondants aux extrémités débouchantes des canaux à la surface externe dudit corps sont obturés par des éléments rapportés lorsque lesdits trous ne correspondent pas à une arrivée ou à un départ de canalisation pour fluide hydraulique. Avantageusement, lorsque le distributeur comporte un sélecteur à deux étages, lesdits deux étages sont intégrés dans le corps unique pour éviter des connections hydrauliques externes.

Les composants hydrauliques du distributeur à corps unique utilisent suivant le cas des moyens de commande mécaniques aboutissant sur le distributeur à corps unique ou des moyens de commande électriques, électromagnétiques ou à l'aide de moteurs, qui sont fixés sur le corps du distributeur.

Afin d'améliorer la disponibilité opérationnelle d'un avion et de diminuer sa masse, lorsque ledit avion comporte au moins deux atterrisseurs, chaque atterrisseur comportant au moins une jambe de train d'atterrissage, pouvant être mue entre deux positions au moyen d'un actionneur hydraulique et au moins une trappe mobile entre deux positions et actionnée au moyen d'un actionneur hydraulique, lesdits actionneurs hydrauliques de chaque atterrisseur sont alimentés en fluide hydraulique par un distributeur hydraulique à corps unique qui comporte un ensemble de composants hydrauliques qui assurent audit atterrisseur l'alimentation des actionneurs pour la commande des mouvements de la au moins une jambe de train d'atterrissage et de la au moins une trappe et qui comporte des liaisons hydrauliques entre ces composants pour le fonctionnement du distributeur. En particulier, pour limiter le nombre de types de distributeurs à corps unique ou au moins à en limiter les variations d'un distributeur à un autre de l'avion, le corps du distributeur à corps unique de chaque atterrisseur de l'avion est réalisé à partir d'un schéma hydraulique virtuel correspondant à un corps maximal de distributeur hydraulique à corps unique apte à satisfaire la commande des mouvements de chacun des au moins deux atterrisseurs de l'avion. Suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention, les distributeurs hydrauliques à corps unique des au moins deux atterrisseurs de l'avion sont identiques afin de minimiser le nombre de références de pièces et le nombre d'équipement de rechange à maintenir en stock. Suivant un autre mode de mise en oeuvre les distributeurs hydrauliques à corps unique de chacun des au moins deux atterrisseurs ont des corps identiques et chaque distributeur est équipé au moins des composants nécessaires à la commande des mouvements de l'atterrisseur auquel il est destiné de telle sorte que seul un modèle de corps soit produit industriellement mais sans surcoût du fait de composants inutiles dans les distributeurs utilisés par chaque atterrisseur de l'avion. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, au moins un distributeur hydraulique à corps unique pour atterrisseur de l'avion est réalisé avec un corps obtenu à partir du corps maximal de distributeur à corps unique par élimination de parties du corps maximal non utilisés par l'atterrisseur concerné. Dans une solution alternative pour limiter le nombre de types de distributeurs à corps unique ou au moins à en limiter les variations d'un distributeur à un autre de l'avion, les corps de distributeurs à corps unique de chacun des au moins deux atterrisseurs comportent une partie commune, ou corps minimal, correspondant aux composants hydrauliques identiques ou similaires communs aux au moins deux atterrisseurs. Avantageusement le corps de distributeur à corps unique pour au moins un 25 des atterrisseurs est obtenu par apport d'au moins un élément spécifique de corps sur le corps minimal pour répondre à ses exigences propres. Pour optimiser le processus industriel et les coûts de fabrication des distributeurs pour les atterrisseurs d'un avion, les différentes solutions proposées pour la réalisation des distributeurs sont avantageusement combinés et les corps 30 des distributeurs à corps unique de chacun des atterrisseurs sont obtenus à partir d'un corps de référence, pour au moins un des atterrisseurs, par inhibition d'au moins une partie du corps de référence inutilisée par l'atterrisseur concerné et ou par élimination d'une partie non utile à l'atterrisseur concerné et ou par apport d'une partie de corps nécessaire à l'atterrisseur concerné. La description détaillée est faite en référence aux dessins : • la figure 1 déjà citée montre un exemple de réalisation suivant des méthodes et moyens connus d'un ensemble hydraulique de commande pour un atterrisseur principal d'avion. • la figure 2 est une vue en perspective d'un distributeur hydraulique complet suivant l'invention pour un atterrisseur d'avion. • la figure 3 représente un schéma fonctionnel d'un système hydraulique de commande pour un atterrisseur principal d'avion. • les figure 4 et figure 5 représentent des vues d'un distributeur suivant l'invention sans représentation de la matière du corps du distributeur mettant en évidence les perçages et alésages du distributeur ainsi que les éléments rapportés sur le corps du distributeur. • la figure 6 montre une vue en bout du corps d'un distributeur suivant l'invention. • la figure 7 montre une vue en bout du distributeur correspondant au corps de la figure 6 après équipement. • la figure 8 montre le dessous d'un avion gros porteur trains sortis illustrant une configuration d'avion comportant deux atterrisseurs principaux et un atterrisseur auxiliaire avant. • les figure 9 et figure 10 représentent des schémas fonctionnels des systèmes hydrauliques de commande pour un atterrisseur auxiliaire avant et pour un atterrisseur principal de voilure d'un avion. • les figure 11 a, figure 11 b et figure 11 c montrent des vues des corps de distributeurs suivant l'inventions pour assurer la commande des différents atterrisseurs d'un avion. De façon connue les trains d'atterrissage et les trappes associées dont les mouvements de sortie et de remontée, d'ouverture et de fermeture, doivent être contrôlés sont mus par des actionneurs dont la force est générée par des vérins hydrauliques à double effet. Dans ce type de vérins, lorsqu'une première chambre est alimentée par du fluide sous pression, la tige du vérin est repoussée sous l'effet de la pression et une seconde chambre se vide du fluide qu'elle contient par le circuit dit retour avec lequel elle est mise en communication. Les alimentations desdites première et seconde chambres sont inversées pour changer le sens d'action du vérin.

Ce type de fonctionnement est bien connu et largement utilisé avec les actionneurs hydrauliques. Pour réaliser cette inversion des alimentations et changer le sens d'action du vérin on utilise en général des sélecteurs qui au moyen de tiroirs de distribution et de lumières associées mettent une chambre ou l'autre de l'actionneur en communication avec une arrivée de fluide sous pression suivant le sens d'action désiré du vérin en même temps que la chambre qui n'est pas soumise au fluide sous pression est mise en communication avec le circuit retour. De tels sélecteurs et leurs fonctionnements associés aux vérins à double effet sont connus. Les moyens de distribution du fluide, tels que des tiroirs, peuvent être actionnés soit directement par des moyens mécaniques soit, sur les dispositifs les plus récents lorsque les exigences de sécurité le permettent, par des moyens électriques, par exemple des bobines électromagnétiques ou des moteurs. Un distributeur peut également comporter deux étages hydrauliques ou plus. Par exemple un premier étage de distributeur utilisant des bobines électromagnétiques de faible puissance permet d'appliquer une pression hydraulique sur un second étage afin de déplacer un tiroir hydraulique dont les dimensions sont adaptées aux flux hydrauliques nécessaires au bon fonctionnement des actionneurs. Pour assurer un fonctionnement correct des atterrisseurs lors de ces mouvements, d'autres moyens sont associés aux sélecteurs et aux actionneurs. Ainsi un circuit hydraulique de commande d'un train d'atterrissage comporte par exemple : -une ou des vannes additionnelles assurant le fonctionnement du système dans des modes particuliers; - un ou des clapets ou fusibles hydrauliques; - une ou des vannes d'isolement; - un ou des filtres...

Chaque élément est disposé dans le circuit hydraulique pour répondre aux exigences de fonctionnement, normal ou non, et de sécurité du circuit hydraulique de commande et du train d'atterrissage concerné. La figure 3 donne un exemple d'architecture fonctionnelle d'un système hydraulique de commande pour un atterrisseur comportant deux trains 11 a, 11 b. Chaque train comporte au moins un ensemble de roues 111a, 111b, une jambe de train d'atterrissage, 112a, 112b, un ensemble 12a, 12b de trappes de train pour fermer la case de train correspondante (non représentée). Un ensemble de trappes 12a, 12b dans le présent exemple comporte au moins deux trappes. Une première trappe, dite trappe principale, respectivement 121a, 121b, est articulée sur la structure de l'avion et est déplacée au moyen d'actionneurs hydrauliques, respectivement 123a, 123b. Une seconde trappe, dite trappe secondaire, respectivement 122a, 122b, est articulée sur la trappe principale. Dans le cas considéré, chaque trappe secondaire est déplacée par rapport à la trappe principale correspondante, 121a, 122b, au moyen d'actionneurs hydrauliques spécifiques, respectivement124a, 124b. Le circuit hydraulique de la figure 3 comporte une conduite principale 101 par laquelle arrive le fluide sous pression et une conduite de drain 102 par laquelle le fluide retourne vers les moyens de génération et de distribution (non représentés) de la pression hydraulique.

Les conduites 101 et 102 sont reliées à un premier sélecteur 14a qui alimente en pression par des conduites 103, 104, les vérins hydrauliques à double effet 113a, 113b qui assurent les mouvements des trains atterrissage 11 a et 11 b. Les conduites 101, 102 sont aussi reliées à un second sélecteur 14b lui- même relié par des conduites 105, 106 aux vérins hydrauliques à double effet 123a et 123b qui assurent les mouvements des trappes principales 121a, 121b de la case du train. De façon similaire, les conduites 101 et 102 sont reliées à un troisième sélecteur 14c lui-même relié par des conduites 107, 108 aux vérins hydrauliques à double effet 124a et 124b qui assurent les mouvements des trappes secondaires 122a et 122b articulées sur les trappes principales. Les sélecteurs 14a, 14b et 14c sont, dans l'exemple de la figure 3, à double étage. Comme illustré sur le détail (a) de la figure 3, un sélecteur à deux étages 14 comporte un sélecteur principal 141 dont le tiroir de distribution est déplacé au moyen de la pression hydraulique envoyé d'un côté ou de l'autre du tiroir par des sélecteurs secondaires 142 et 143. Les tiroirs de distribution desdits sélecteurs secondaires sont déplacés au 5 moyen par exemple d'actionneurs électromagnétiques 144, 145 tels que des bobines actionnant un noyau magnétique. Une vanne d'isolement 13 placée sur la conduite principale 101 permet de placer l'ensemble du circuit hydraulique associé à l'atterrisseur concerné hors pression, ce qui est souvent souhaitable lorsque les éléments mobiles ne sont 10 pas en mouvement et en positions verrouillées durant les longues périodes de vol pendant lesquels les atterrisseurs ne sont pas utilisés ou lorsque l'avion est au sol. Pour permettre la sortie par gravité des trains d'atterrissage 11 a, 11 b de l'atterrisseur, des vannes 16a, 16b assurent la mise en communication des 15 chambres des vérins à double effet des trains 113a et 113b et des trappes 123a et 123b. Enfin pour permettre l'ouverture des trappes 12a, 12b, au sol par les équipes de maintenance, des vannes 15a, 15b mettent en communication les chambres des vérins à double effet respectivement 123a, 123b des trappes 12a, 12b, sans effet sur les vérins 113a, 113b des trains. 20 L'utilisation de deux vannes indépendantes agissant chacune sur les vérins d'un ensemble de trappes est nécessaire pour que chaque ensemble de trappe 12a et 12b puisse être ouvert et refermé au sol indépendamment l'un de l'autre. Des détecteurs de pression hydraulique 17a et 17b permettent également aux circuits de contrôle d'agir sur les vannes 15a, 15b afin d'éviter des mouvements 25 non désirés des trappes en inhibant certaines manoeuvres qui pourraient être dangereuses pour les équipes de maintenance. Enfin des clapets de non-retour basse pression, 181a, 181b, 181c, 181d, 181e et haute pression 182a, 182b sont disposés sur certaines conduites pour interdire les écoulements de fluide hydraulique dans des sens non désirés lors de 30 certains modes de fonctionnement du circuit.

Sur le schéma de la figure 3, les vérins hydrauliques à double effet ainsi que les cinématiques des trains d'atterrissage et des trappes ne sont pas détaillés car bien connus dans leurs principes. Par ailleurs les crochets de verrouillage des éléments mobiles qui peuvent 5 être actionnés par des moyens hydrauliques, ou électriques ou mécaniques, ne sont pas représentés. Dans l'exemple illustré sur la figure 3 tous les sélecteurs et les vannes sont à commandes électriques, les circuits électriques associés à ces commandes n'étant pas représentés. 10 La figure 1 montre un exemple de réalisation conventionnelle d'un ensemble hydraulique de contrôle d'un atterrisseur d'un avion conforme au schéma fonctionnel présenté sur la figure 3. Les composants hydrauliques du circuit tels que les sélecteurs 14a, 14b, 14c ou les vannes 13, 15a, 15b, 16a, 16b, sont raccordés au moyen de tuyaux dans lesquels circule le fluide hydraulique. 15 La structure de l'avion, les supports et les faisceaux électriques de commandes ne sont pas représentés. Le distributeur hydraulique 10 pour atterrisseur, présenté assemblé sur les figures 2 et 7, suivant l'invention regroupe dans un corps unique l'ensemble des composants hydrauliques essentiels utilisés dans le circuit hydraulique de 20 contrôle pour un atterrisseur. Un corps unique 2 présenté sur la figure 6, généralement métallique, comporte des logements aptes à recevoir les différents éléments internes pour remplir les fonctions assurées par les équipements conventionnels, en particulier les éléments de la partie hydraulique. Le corps comporte des alésages 25 correspondant à chaque composant hydraulique pour recevoir les tiroirs des sélecteurs et des vannes du circuit. Pour le circuit hydraulique de la figure 3 le corps comporte les alésages : - 211, 212 et 213 pour les 3 distributeurs principaux respectivement 14a, 14b et 14c (premier étage) ; 30 - pour les 6 distributeurs secondaires (seconds étages de chacun des distributeurs principaux ), 211a, 213a et 214a sur une face du bloc 2 (face visible sur la figure 6) et 211b, 213b et 214b sur la face opposée du bloc 2; - 214 et 215 pour les deux vannes de sélection pour la sortie des trains par gravité, respectivement 16a et 16b; - 216 et 217 pour les deux vannes pour l'ouverture manuelle des trappes, respectivement 15a et 15b; 218 pour la vanne d'isolement 13 du circuit de l'atterrisseur; pour les clapets de non-retour, 210a et 210b sur la face visible du bloc 2 représenté sur la figure 6.

Les liaisons hydrauliques entre les différents composants du circuit sont réalisées par des canaux 23, matérialisés notamment sur les figures 4 et 5 sur lesquelles la matière du corps n'est pas représentée, réalisés dans le corps 2 conformément au schéma fonctionnel. Avantageusement ces canaux 23, avec des diamètres adaptés pour chacun 15 d'eux aux débits voulus, sont réalisés pour des raisons pratiques par des perçages rectilignes débouchant à la surface extérieure du corps 2. Chaque trou laissé à la surface du corps par le perçage d'un canal ainsi réalisé correspond ou non à un orifice fonctionnel. En fonction du cas particulier, l'orifice à la surface du corps 2 est: 20 - soit fermé par un obturateur fixe 231, par exemple serti, lorsque le trou n'a aucun usage après la réalisation d'un canal; - soit fermé par un bouchon démontable 232, par exemple un élément vissé, lorsque le trou correspond à un alésage destiné à recevoir un élément mobile pouvant être démonté, par exemple un tiroir de 25 distributeur; - soit agencé pour permettre le montage d'un actionneur externe, par exemple électrique à bobine magnétique 221a, 221b, 223a, 223b, 224a, 224b ou à moteur électrique 225 à 229 destiné à déplacer un tiroir de distributeur, qui sera fixé de manière appropriée à la surface du corps 30 (de façon similaire à ce qui est réalisé sur les corps de distributeurs connus); - soit adapté par un embout rapporté ou usiné 233 pour le raccordement d'une tuyauterie hydraulique de départ ou d'arrivée de fluide. Pour aboutir à un corps 2 de dimensions aussi réduites que possible, les éléments des différents composants hydrauliques sont avantageusement agencés pour être les plus rapprochés les uns des autres tout en préservant les épaisseurs de la matière du corps nécessaires pour résister aux pressions hydrauliques en jeu. Avantageusement les éléments ayant les plus grandes dimensions, tels que les tiroirs des premiers étages des distributeurs 14a, 14b, 14c et les tiroirs des diverses vannes 13, 15a, 15b, 16a, 16b en raison des connexions hydrauliques entre ces éléments et des débits de fluide hydraulique nécessaire pour assurer le fonctionnement des actionneurs de trains et de trappes, sont disposés dans la partie centrale du corps, essentiellement suivant des axes parallèles, les tiroirs de distributions ayant eux même des formes allongées.

Comme illustré sur les figures 4 et 5, des alésages et divers perçages 23 sont réalisés dans le corps 2 pour permettre la circulation du fluide conformément au circuit défini par le schéma de la figure 3. Sur ces figures 4 et 5 les différents trous et alésages sont matérialisés et la matière du corps 2 n'est pas représentée. Les éléments rapportés sur la surface externe du corps 2, les actionneurs électromécaniques et électromagnétiques, les obturateurs fixes 231, les bouchons 232 et les embouts 233 sont également montrés. Une fois les usinages, alésages et perçages réalisés sur le corps 2 du distributeur, avantageusement en partant d'une ébauche métallique, le corps 2 nu est équipé des différents éléments internes et externes pour aboutir au distributeur 10 tel que présenté sur la figure 2, apte à être installé dans un avion. Avantageusement le corps 2 comporte des extensions structurales 251, 252, 253 pour assurer sa fixation à la structure de l'avion. En règle générale, un avion 5 comporte plusieurs atterrisseurs.

Les avions de transport civil comportent de manière quasi systématique : • un atterrisseur principal 6 généralement constitué de deux jambes de train fixées à la voilure ou au fuselage suivant le cas; • un atterrisseur auxiliaire 8 avant avec en général une seule jambe de train. Lorsque la masse de l'avion est élevée, les contraintes liées aux chargesadmissibles par les pistes d'atterrissage conduisent dans certains cas les concepteurs d'aéronefs à équiper l'avion d'un second atterrisseur principal 7 plus ou moins complexe comportant une jambe de train dans l'axe de l'avion ou deux jambes de train de part et d'autre du fuselage. Un avion ayant une configuration avec deux atterrisseurs principaux 6, 7 à deux jambes de train d'atterrissage chacun est présenté sur la figure 8.

Chaque atterrisseur est sensiblement symétrique par rapport au plan vertical de symétrie de l'avion et dans le cas général chaque atterrisseur est pourvu d'un ensemble hydraulique de commande adapté à sa configuration mais qui, dans ses principes, est conforme au système de commande hydraulique qui vient d'être décrit pour la réalisation d'un distributeur hydraulique intégrant tous les composants hydrauliques du circuit de commande. Cette configuration des atterrisseurs est probablement la plus répandue, mais en théorie le nombre et la position des atterrisseurs peuvent être très variables de même que leurs systèmes de commande, par exemple deux atterrisseurs peuvent utiliser un même distributeur pour leur alimentation hydraulique. Ainsi l'avion comportera en général deux ou trois ensembles hydrauliques de commande pour atterrisseurs suivant qu'il est équipé de deux atterrisseurs (un atterrisseur principal 6 et un atterrisseur auxiliaire 8) ou de trois atterrisseurs (deux atterrisseurs principaux 6 et 7 et un atterrisseur auxiliaire 8).

Si chaque ensemble hydraulique de contrôle des atterrisseurs répond globalement aux mêmes objectifs, il est cependant nécessaire de considérer que chaque atterrisseur comporte des particularités. Un atterrisseur avant 8 comporte généralement une jambe de train alors qu'un atterrisseur principal 6 ou 7 en comporte le plus souvent deux, avec une jambe de train à droite et une autre à gauche du plan de symétrie vertical de l'avion. Pour chaque atterrisseur le nombre de trappes de fermeture de la case de train et leurs modes de fonctionnement sont également variables.

En pratique les circuits de commande de ces différents atterrisseurs comportent des éléments similaires, mais en nombre pouvant être différents, à ceux du circuit déjà analysé de la figure 3 qui correspond en particulier à un atterrisseur principal 7 de fuselage.

Un distributeur hydraulique suivant l'invention peut être défini pour remplacer l'ensemble complexe des équipements isolés assemblés par des tuyauteries pour chaque atterrisseur de l'avion. Afin d'améliorer le processus industriel on réalise avantageusement un corps 2 de distributeur unique telle sorte qu'il soit possible de réaliser un distributeur pour chacun des atterrisseurs de l'avion, donc en mesure de correspondre aux différents schémas fonctionnels du système hydraulique de commande de chacun des atterrisseurs, avec le minimum de différences entre les distributeurs destinés aux différents atterrisseurs. A cette fin un schéma d'un système hydraulique virtuel de commande d'un atterrisseur est défini. Ce schéma virtuel correspond à l'enveloppe des systèmes hydrauliques de commande de tous les atterrisseurs d'un avion tant pour les composants hydrauliques que pour les liaisons entre ces composants. Un distributeur à corps unique réalisé sur la base du schéma de ce système hydraulique virtuel est apte à remplir les fonctions nécessaires à la commande de chaque atterrisseur d'un même avion. Suivant les compromis retenus entre les coûts de production, le nombre de références de pièces de rechanges et la masse, un des choix suivants est retenu: 1- un distributeur 10 identique en tout point est utilisé pour chaque atterrisseur de l'avion, les orifices non utilisés sur un atterrisseur donné étant fermés par des bouchons pour l'atterrisseur concerné; 2- chaque atterrisseur utilise un distributeur ayant le même corps 2 mais ne comportant essentiellement que les composants nécessaires à l'atterrisseur concerné et les orifices non utilisés étant fermés par des bouchons. Dans ce cas les perçages et alésages non nécessaires pour un atterrisseur donné peuvent ne pas être réalisé pour le distributeur hydraulique destiné audit atterrisseur; 3-chaque atterrisseur utilise un distributeur spécifique dont le corps 2 est adapté à l'atterrisseur concerné sur une base commune pour tous les atterrisseurs de l'avion. Le premier choix permet d'utiliser la même référence de distributeur sur chacun des atterrisseurs mais certaines parties du distributeur étant inutilisées dans certains cas, cette solution peut générer un surcoût et une pénalité de masse. Le second choix permet de diminuer les pénalités du précédent choix mais il impose de gérer des distributeurs de rechanges particuliers pour chaque 10 atterrisseur. Le troisième choix présente l'avantage de diminuer autant que possible la masse totale des distributeurs. Dans le cas particulier de l'exemple présenté, le système hydraulique de la figure 3 de commande de l'atterrisseur principal 7 de fuselage, en raison de sa 15 complexité, comporte tous les composants nécessaires aux distributeurs des autres atterrisseurs et il n'est donc pas, dans ce cas, nécessaire d'y ajouter des composants hydrauliques supplémentaires pour constituer le schéma du distributeur virtuel. Les deux autres circuits des figures 10 et 9, correspondants respectivement 20 aux atterrisseurs principaux de voilure 6 et auxiliaire avant 8, sont obtenus à partir du circuit de la figure 3 de l'atterrisseur principal de fuselage 7 par le retrait de certains composants hydrauliques et des liaisons correspondantes. Pour mettre en oeuvre l'option du choix numéro 3 ci-dessus, les composants hydrauliques du schéma virtuel qui sont communs à tous les circuits 25 hydrauliques de contrôle des atterrisseurs pour lesquels des distributeurs à corps unique doivent être réalisés sont identifiés. Ces composants, dits composants communs, sont agencés dans un corps unique afin de constituer un distributeur minimal conforme au distributeur suivant l'invention décrit précédemment. Par composant commun il convient de comprendre de façon large non 30 seulement les composants qui sont prévus identiques en tous points mais aussi des composants qui pourraient être choisis identiques pour réaliser des fonctions similaires, sous réserve de pénalité de masse ou de coût acceptable, ou de composants qui ne se différencient que par des éléments aisément modifiables sur le plan industriel. A titre d'illustration d'un élément aisément modifiable on peut citer la raideur d'un ressort sur un clapet de non-retour ou l'agencement des ouvertures sur un tiroir de distribution d'un sélecteur ou le diamètre de l'alésage d'un tiroir de distribution. Le distributeur minimal à corps unique peut ne correspondre seul aux besoins d'aucun des atterrisseurs car chaque atterrisseur est susceptible de comporter des composants qui lui sont propres, mais ce distributeur minimal est cependant utilisable par tous les atterrisseurs.

Dans une étape ultérieure les composants hydrauliques particuliers à chaque atterrisseur, le cas échéant regroupés par sous-ensembles communs à une partie des atterrisseurs de l'avion, sont associés au distributeur minimal afin de constituer des distributeurs conformes au distributeur à corps unique suivant l'invention mais adaptés à chaque atterrisseur.

Au cours de cette étape de conception des distributeurs à corps unique, il est procédé par ajout des composants particuliers, soit dans des volumes disponibles du corps de distributeur minimal défini lors de la première étape, soit à la périphérie du corps de ce distributeur minimal, mais sans modifier la disposition définie pour les composants communs lors de la première étape. Si cette condition ne peut pas être respectée, le processus de conception est repris par itérations successives, par exemple en modifiant la disposition des composants ou en les agençant plus éloignés les uns des autres, pour aboutir au résultat recherché. Dans le cas des trois circuits de commande des trois atterrisseurs d'un avion, donnés sur les figures 3, 9 et 10, les composants communs sont ceux utilisés par le système hydraulique de contrôle du train auxiliaire 8 avant dont le circuit est celui de la figure 9. Ces composants communs sont : • le sélecteur de train 14a (à deux étages); • le sélecteur de trappe principale 14b; • la vanne 16a pour la sortie de train par gravité; • la vanne 15a pour l'ouverture des trappes au sol; • la vanne d'isolement 13; • les clapets de non-retour 181a, 181c, 181d et 182a; • le détecteur de pression 17a. Ces composants permettent de définir un distributeur minimal de corps unique 2a présenté sur la figure 11 a et qui, dans ce cas particulier, correspond au besoin du circuit de l'atterrisseur auxiliaire 8 avant. (les canaux correspondants aux liaisons hydrauliques ne sont pas représentés sur cette vue) Les circuits des autres atterrisseurs 6 et 7 donnés à la figure 3 et à la figure 10 permettent d'établir des listes de composants spécifiques.

Une première liste de composants spécifiques est commune aux deux atterrisseurs principaux 6 et 7 et comporte dans ce cas: • la vanne 16b pour la sortie de train par gravité; • la vanne 15b pour l'ouverture des trappes (coté gauche si la vanne 15a est dédiée au côté droit) au sol; • les clapets de non-retour 181e et 182b. Cette liste combinée à la liste précédente du distributeur minimal conduit, en respectant la définition du corps 2a du distributeur minimal obtenue à partir des composants communs, à un corps de distributeur hydraulique étendu 2b tel que présenté sur la figure 11 b. Ce corps de distributeur 2b est obtenu en rapportant les zones 32 et 33 correspondant aux volumes utilisés pour l'implantation des composants spécifiques de la première liste. Dans l'exemple utilisé, ce distributeur étendu à corps unique correspond au besoin de l'atterrisseur principal 6 de voilure. Une seconde liste spécifique est liée à l'atterrisseur principal 7 de fuselage 25 et comporte les composants pour le fonctionnement des trappes secondaires 122a, 122b qui n'existent pas sur les autres atterrisseurs de l'exemple: -le sélecteur de trappes secondaires 14c; - le clapet de non-retour 181b. Comme dans le cas précédent, cette seconde liste combinée aux 30 précédentes conduit à un autre corps de distributeur hydraulique étendu 2c tel que présenté sur la figure 11c. Ce corps de distributeur 2c est obtenu en rapportant sur le corps 2a du distributeur minimal les zones 31, 32 et 33 correspondant aux volumes utilisés pour l'implantation des composants spécifiques de la première liste et de la seconde liste ou en rapportant sur le corps 2b la zone 31 correspondant au volume utilisé pour l'implantation des composants spécifiques de la seconde liste.

Pour réaliser, suivant l'option correspondant au choix numéro 3, les distributeurs hydrauliques de contrôle suivant l'invention pour tous les atterrisseurs d'un avion, on réalise un corps 2c (au moins au stade de l'ébauche) correspondant au cas le plus complet et, suivant la destination du distributeur hydraulique à réaliser, c'est à dire de l'atterrisseur auquel il est destiné, la zone 31 ou les zones 31, 32, 33 du corps 2c destinées à recevoir tout ou partie des éléments inutiles sont supprimés par exemple par un usinage de l'ébauche ou par la réalisation d'une ébauche modifiée pour aboutir au corps 2b ou 2a respectivement. Une telle approche s'avère particulièrement réaliste lorsque les circuits considérés peuvent, comme dans l'exemple présenté, être déduit l'un de l'autre par simplifications successives en partant du circuit le plus élaboré (ou augmentations successives de complexité en partant du circuit le plus simple), au moins à des détails près ne remettant pas en cause la conception du corps adapté à chaque atterrisseur.

De façon alternative le corps est réalisé d'abord conformément à la définition la plus simple du corps minimal 2a et les éléments de corps 32 et 33 ou 31, 32 et 33 sont rapportés en fonction de l'atterrisseur auquel est destiné le distributeur pour aboutir au corps 2b ou 2c respectivement. Les différents modes d'adaptation du corps ou du distributeur sont le cas échéant associés, avantageusement dans le cas de situation complexe où des circuits comportent des parties spécifiques qui peuvent être aisément rapportées sur un corps, où d'autres parties peuvent être aisément éliminées en fonction du circuit de destination et où d'autres parties peuvent être neutralisées car non aisément rapportées ou éliminées.30

Claims (20)

REVENDICATIONS

1- Atterrisseur (6, 7, 8) pour avion (5) comportant au moins une jambe (112a, 112b) de train d'atterrissage (11 a, 11 b) , pouvant être mue entre deux positions au moyen d'un actionneur hydraulique (113a, 113b) et au moins une trappe mobile (121a, 121b) entre deux positions et actionnée au moyen d'un actionneur hydraulique (123a, 123b) caractérisé en ce que les actionneurs hydrauliques (113a, 113b) du au moins un train d'atterrissage (11 a, 11 b) et de la au moins une trappe (121a, 121b) sont alimentés en fluide hydraulique par un distributeur hydraulique (10) à corps unique qui comporte un ensemble de composants hydrauliques qui assurent l'alimentation des actionneurs (113a, 113b, 123a, 123b) pour la commande de mouvements de la au moins une jambe de train d'atterrissage (112a, 112b) et de la au moins une trappe (121a, 121b) et qui comporte des liaisons hydrauliques (23) entre ces composants pour le fonctionnement du distributeur (10).

2- atterrisseur suivant la revendication 1 dont le distributeur (10) à corps unique comporte au moins une vanne de sélection (14a) pour la commande du au moins un actionneur hydraulique(113a, 113b) assurant les mouvements de la au moins une jambe (112a, 112b) de train d'atterrissage, au moins une vanne de sélection (14b) pour la commande du au moins un actionneur hydraulique (123a, 123b) assurant les mouvements de la au moins une trappe (121a, 121b) et au moins une vanne (15a, 15b) apte à inhiber les efforts exercés par le au moins un actionneur (123a, 123b) de la au moins une trappe (121a, 121b) pour permettre le mouvement au sol de la trappe sous l'effet de forces externes.

3- Atterrisseur suivant la revendication 2 dont le distributeur (10) à corps unique comporte en outre au moins une vanne (16a, 16b) apte à inhiber les efforts exercés par les actionneurs hydrauliques (113a, 113b, 123a, 123b) des au moins un train et au moins une trappe pour permettre le mouvement du train sous l'effet de la gravité

4- Atterrisseur suivant la revendication 2 ou la revendication 3 dont le distributeur (10) à corps unique comporte en outre une vanne d'isolement (13) apte à interdire l'arrivée de fluide hydraulique sous pression aux composants hydrauliques du distributeur (10) et aux actionneurs (113a, 113b, 123a, 123b, 124a, 124b) dont ledit distributeur assure le contrôle.

5- Atterrisseur suivant l'une des revendications 2, 3 ou 4 dont le distributeur (10) à corps unique comporte au moins une première vanne de sélection (14b) pour assurer l'alimentation d'au moins un premier actionneur (123a, 123b) pour au moins une première trappe (121a, 121b) articulée sur une structure fixe de l'avion et au moins une seconde vanne de sélection (14c) distincte de la première vanne (14b) pour assurer l'alimentation d'au moins un second actionneur (124a, 124b) pour au moins une seconde trappe (122a, 122b) articulée sur la au moins une première trappe (121a, 121b).

6- Atterrisseur suivant l'une des revendications 2 à 5 dont les vannes (13, 14a, 14b, 14c, 15a, 15b, 16a, 16b) sont disposées dans le corps unique (2) du distributeur (10) suivant des orientations sensiblement parallèles.

7- Atterrisseur suivant l'une des revendications 1 à 6 dans lequel les liaisons hydrauliques (23) entre les composants hydrauliques du distributeur (10) sont réalisées par des canaux rectilignes.

8- Atterrisseur suivant la revendication 7 dans le distributeur (10) à corps unique duquel les canaux rectilignes (23) sont réalisés par des perçages ou des alésages depuis la surface externe dudit corps.

9- Atterrisseur suivant la revendication 8 dans le distributeur (10) à corps unique duquel des trous correspondants aux extrémités débouchantes des canaux (23) à la surface externe dudit corps (2) sont obturés par des éléments (231, 232) rapportés lorsque lesdits trous ne correspondent pas à une arrivée ou à un départ de canalisation (233) pour fluide hydraulique.

10- Atterrisseur suivant l'une des revendications précédentes dans lequel le distributeur (10) comporte au moins un sélecteur (14a, 14b, 14c) à deux étages dont lesdits deux étages sont intégrés dans le corps unique (2).

11- Atterrisseur suivant l'une des revendications précédentes dans lequel au moins un des composants hydrauliques du distributeur (10) à corps unique (2)utilisent des moyens de commande mécanique aboutissant sur le corps unique (2) du distributeur.

12- Atterrisseur suivant l'une des revendications précédentes dans lequel au moins un des composants hydrauliques du distributeur (10) à corps unique (2) utilisent des moyens de commande électriques, électromagnétiques (221a, 221b, 223a, 223b, 224a, 224b) ou moteurs (225, 226, 227, 228, 229) , fixés sur le corps unique (2) du distributeur.

13- Avion (5) comportant au moins deux atterrisseurs (6, 7, 8), chaque atterrisseur comportant au moins une jambe (112a, 112b) de train d'atterrissage, pouvant être mue entre deux positions au moyen d'un actionneur hydraulique (14a) et au moins une trappe mobile (121a, 121b) entre deux positions et actionnée au moyen d'un actionneur hydraulique (123a, 123b) caractérisé en ce que les actionneurs hydrauliques (112a, 112b, 123a, 123b, 124a, 124b) de chaque atterrisseur sont alimentés en fluide hydraulique par un distributeur hydraulique (10) à corps unique qui comporte un ensemble de composants hydrauliques qui assurent audit atterrisseur l'alimentation des actionneurs pour la commande des mouvements de la au moins une jambe de train d'atterrissage et de la au moins une trappe et qui comporte des liaisons hydrauliques (23) entre ces composants pour le fonctionnement du distributeur.

14- Avion suivant la revendication 13 dans lequel le corps (2) du distributeur (10) à corps unique de chaque atterrisseur est réalisé à partir d'un schéma hydraulique virtuel correspondant à un corps maximal (2c) de distributeur hydraulique à corps unique apte à satisfaire la commande des mouvements de chacun des au moins deux atterrisseurs de l'avion.

15- Avion suivant la revendication 14 dans lequel les distributeurs hydrauliques (10) à corps unique des au moins deux atterrisseurs de l'avion (5) sont identiques.

16- Avion suivant la revendication 14 dans lequel les distributeurs hydrauliques (10) à corps unique de chacun des au moins deux atterrisseurs de l'avion (5) ont des corps (2) identiques et dans lequel chaque distributeur (10) est équipéau moins des composants nécessaires à la commande des mouvements de l'atterrisseur auquel il est destiné.

17- Avion suivant la revendication 14 dans lequel au moins un distributeur hydraulique (10) à corps unique est réalisé avec un corps (2a, 2b) obtenu à partir du corps maximal (2c) de distributeur à corps unique par élimination de parties (31, 32, 33) du corps maximal non utilisés par l'atterrisseur concerné.

18- Avion suivant la revendication 13 dans lequel les corps (2a, 2b, 2c) de distributeurs à corps unique de chacun des au moins deux atterrisseurs comportent une partie commune, ou corps minimal (2a), correspondant aux composants hydrauliques identiques ou similaires communs aux au moins deux atterrisseurs.

19- Avion suivant la revendication 18 dans lequel le corps (2) de distributeur à corps unique pour au moins un des atterrisseurs est obtenu par apport d'au moins un élément spécifique de corps sur le corps minimal.

20- Avion suivant la revendication 13 dont les corps (2a, 2b, 2c) des distributeurs à corps unique de chacun des atterrisseurs sont obtenus à partir d'un corps de référence, pour au moins un des atterrisseurs, par inhibition d'au moins une partie du corps de référence inutilisée par l'atterrisseur concerné et ou par élimination d'une partie non utile à l'atterrisseur concerné et ou par apport d'une partie de corps nécessaire à l'atterrisseur concerné.