FR2982843A1

FR2982843A1 - Atterrisseur a partie inferieure orientable

Info

Publication number: FR2982843A1
Application number: FR1160521A
Authority: FR
Inventors: Edouard Campbell; Sebastien Dubois; Nicolas Keller
Original assignee: Messier Bugatti Dowty SA
Current assignee: Safran Landing Systems SAS
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2013-05-24
Anticipated expiration: 2031-11-18
Also published as: FR2982843B1; WO2013072286A1

Abstract

L'invention est relative à un atterrisseur d'aéronef comportant un caisson (401) dans lequel une partie inférieure orientable (402) est montée pour coulisser, et un organe d'orientation qui est adapté à faire tourner la partie inférieure orientable en réponse à un ordre d'orientation. Selon l'invention, l'organe d'orientation comporte un moteur électrique (410) avec au moins un stator (411) et au moins un rotor (413) qui s'étendent autour de la partie inférieure orientable de sorte qu'un axe de rotation du moteur coïncide avec axe de pivotement de la partie inférieure orientable, le stator étant solidarisé au caisson et le rotor solidaire en rotation de la partie inférieure orientable.

Description

L'invention est relative à un atterrisseur à partie inférieure orientable. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION On connaît des atterrisseurs d'aéronef comportant une partie inférieure orientable portant les roues de l'atterrisseur, et un organe d'orientation adapté à faire tourner la partie inférieure orientable en réponse à un ordre d'orientation. L'organe d'orientation comporte souvent un ou deux vérins qui agissent sur la partie inférieure orientable. On connaît d'autres types d'organe d'orientation, par exemple à crémaillère. Dans le domaine des aéronefs navals embarqués, il est connu d'utiliser des organes d'orientation comportant un actionneur à moteur hydraulique coopérant avec une roue dentée solidaire de la partie inférieure orientable de l'atterrisseur. Dans le domaine des aéronefs légers, il est connu d'utiliser un organe d'orientation comportant un actionneur à moteur électrique coopérant avec une roue dentée solidaire de la partie inférieure orientable de l'atterrisseur. On connaît du document FR2899871 un atterrisseur d'aéronef comportant une partie inférieure orientable et un organe d'orientation qui est adapté à faire tourner la partie inférieure orientable en réponse à un ordre d'orientation, et qui comporte une pluralité d'actionneurs électromécaniques d'orientation comportant chacun un moteur électrique d'orientation et disposés sur l'atterrisseur pour coopérer tous simultanément avec la partie inférieure orientable en vue d'en provoquer son orientation. Les actionneurs sont placés par exemple sur le caisson de l'atterrisseur pour coopérer avec une couronne dentée qui est portée par un tube tournant intérieurement au caisson, ou un collier tournant extérieurement au caisson, le tube ou le collier étant solidaire en rotation la partie inférieure orientable.

Les actionneurs comportent en général des réducteurs qui compliquent leur conception et leur fabrication. Par ailleurs, il faut prévoir des moyens de désembrayage pour désolidariser les actionneurs de la partie inférieure orientable, pour éviter qu'un blocage des actionneurs (par exemple une rupture d'une dent d'un pignon du réducteur) n'empêche l'orientation de la partie inférieure orientable. OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet un atterrisseur à partie inférieure orientable de structure simplifiée. RESUME DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose un atterrisseur d'aéronef comportant un caisson dans lequel une partie inférieure orientable est montée pour coulisser, et un organe d'orientation qui est adapté à faire tourner la partie inférieure orientable en réponse à un ordre d'orientation. Selon l'invention, l'organe d'orientation comporte un moteur électrique avec au moins un stator et au moins un rotor qui s'étendent autour de la partie inférieure orientable de sorte qu'un axe de rotation du moteur coïncide avec axe de pivotement de la partie inférieure orientable, le stator étant solidarisé au caisson et le rotor solidaire en rotation de la partie inférieure orientable. Ainsi, un unique organe moteur assure la fonction d'orientation, sans risque de blocage, puisque si pour une raison quelconque, le moteur ne pouvait être alimenté, le rotor du moteur, et donc la partie orientable de l'atterrisseur resterait libre en rotation et n'empêcherait pas l'orientation de l'aéronef par d'autres moyens, par exemple par freinage différentiel. Par ailleurs, cette disposition permet l'application directe sur la partie inférieure orientable d'un couple indépendant de la position angulaire de celle-ci, en évitant un recours à un réducteur. PRESENTATION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description détaillée de modes particuliers de réalisation de l'invention, en référence aux figures des dessins annexés, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un atterrisseur à partie inférieure orientable selon un premier mode particulier de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un atterrisseur à partie inférieure orientable selon un deuxième mode particulier de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un atterrisseur à partie inférieure orientable selon un troisième mode particulier de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un atterrisseur à partie inférieure orientable selon un quatrième mode particulier de réalisation de l'invention ; DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION En référence à la figure 1, l'atterrisseur selon un premier mode particulier de réalisation de l'invention comporte un caisson 1 destiné à être articulé par son extrémité supérieure sur une structure d'un aéronef. Le caisson est associé à des moyens de contreventement pour stabiliser l'atterrisseur en position déployée illustrée ici. Ces moyens sont biens connus et ne seront pas détaillés. Une tige 102 de section courante circulaire cylindrique est montée à coulissement étanche dans le caisson 101. A cet effet, la tige est guidé par un palier inférieur de guidage 105 porté par le caisson 101, et par un palier supérieur de guidage 106 porté par la tige 102. La tige 102 porte en partie basse un essieu 103 portant des roues 104. La tige 102 et le caisson 101 forment de façon connue en soi les deux parties télescopiques d'un amortisseur oléopneumatique. Le fluide hydraulique de l'amortisseur est symbolisé par des traits, tandis que le gaz de l'amortisseur est symbolisé par des points. On distingue ici le tube plongeur 107 de l'amortisseur portant un diaphragme 108. L'invention a trait à la façon dont la partie inférieure orientable de l'atterrisseur comprenant la tige 102, l'essieu 103 et les roues 104 sont actionnés pour pivoter autour d'un axe longitudinal de la tige.

Selon l'invention, un moteur électrique 110 est installé autour du caisson, avec un stator 111 disposé dans une cage externe 112 s'étendant autour d'une portion inférieure du caisson 101 en étant solidarisée à ce dernier, et un rotor 113 qui s'étend intérieurement au stator 111 en étant solidaire d'un tube 114 monté tournant autour du caisson 101. Le tube tournant 114 est relié à la tige 102 par un compas 115 dont on voit les deux branches 115a et 115b. Le compas 115 laisse libre l'enfoncement de la tige 102 dans le caisson 101, tout en liant en rotation la tige 102 au tube tournant 114, et donc au rotor 113 du moteur 110. Ainsi, l'axe de rotation du moteur 110 coïncide avec un axe de pivotement de la tige coulissante 102 et donc de la partie inférieure orientable dans le caisson 101 Le diamètre important du moteur 110 qui s'étend ici autour du caisson, permet de développer un couple important propre à provoquer la rotation de la partie inférieure orientable, sans usage d'un réducteur. Par ailleurs, lorsque le moteur n'est pas alimenté, il n'oppose qu'un couple magnétique résiduel ne gênant pas un pivotement de la partie inférieure orientable sous l'effet d'un freinage différentiel, ou encore sous l'action d'un tracteur de remorquage attelé à la partie inférieure orientable, sans qu'il soit besoin de déconnecter les branches du compas. D'autres modes de réalisation peuvent être mis en oeuvre qui présentent les mêmes avantages que ceux décrits ici. En référence à la figure 2 sur laquelle les éléments communs portent des références augmentées d'une centaine, et selon un deuxième mode particulier de réalisation de l'invention, le stator 211 du moteur électrique 210 est maintenant directement solidaire du caisson, tandis que le rotor 213 s'étend maintenant extérieurement au stator 211, tout en étant solidaire d'un collier 214, qui remplace le tube tournant. Le compas 215 est solidaire du collier 214. De la même façon qu'auparavant, l'axe de rotation du moteur 210 coïncide avec un axe de pivotement de la tige coulissante 202 et donc de la partie inférieure orientable dans le caisson 201. En référence à la figure 3 sur laquelle les éléments communs portent des références augmentées d'une centaine, et selon un troisième mode particulier de réalisation de l'invention, le stator 311 du moteur électrique 310 est toujours solidaire du caisson, mais est porté à l'intérieur de celui-ci. Le rotor 313 s'étend en regard du stator 311 en étant solidaire d'un tube tournant 314 monté tournant à l'intérieur du caisson 301 et qui s'étend entre le caisson 301 et la tige 302. Cette configuration oblige à faire porter le palier inférieur 305 de guidage de la tige par le tube tournant 314. Ici, on a utilisé un amortisseur dit inversé, dans lequel le fluide hydraulique et le gaz sont confinés à l'intérieur de la tige coulissante 302 et du tube plongeur 307. Dans cette configuration, le palier supérieur de guidage 306 est également porté par le tube tournant 314. Ce guidage se retrouve par exemple dans l'atterrisseur auxiliaire de l'AIRBUS A320.

De la même façon qu'auparavant, l'axe de rotation du moteur 310 coïncide avec un axe de pivotement de la tige coulissante 302 et donc de la partie inférieure orientable dans le caisson 301. En référence à la figure 4, sur laquelle les éléments communs portent des références augmentées d'une centaine, et selon un quatrième mode particulier de réalisation de l'invention, le stator 411 du moteur électrique 410 est toujours solidaire du caisson 410, et s'étend toujours à l'intérieur de celui-ci, mais, cette fois, le rotor 413 est directement solidaire de la tige coulissante 402. Ainsi, le rotor 413 coulisse avec la tige coulissante en regard du stator 411. La position axiale relative et les longueurs du stator 411 et du rotor 413 sont bien sûr prévues de sorte que le rotor 413 soit toujours sous l'influence magnétique du stator 411, quel que soit l'enfoncement de l'amortisseur. Cette disposition évite le recours à un tube tournant ou à un collier, ainsi qu'au compas associé et contribue à un gain de poids appréciable. Dans le mode de réalisation illustré, l'amortisseur est de type classique, de sorte que le moteur électrique 410 baigne dans le fluide hydraulique de l'amortisseur. Cependant, la solidarisation directe du rotor 413 à la tige coulissante 402 peut également être mise en oeuvre avec un atterrisseur comportant un amortisseur inversé tel qu'illustré à la figure 3. Le tube tournant est alors supprimé, et le rotor 413 est directement solidarisé à la tige coulissante. De la même façon qu'auparavant, l'axe de rotation du moteur 410 coïncide avec un axe de pivotement de la tige coulissante 402 et donc de la partie inférieure orientable dans le caisson 401. Dans tous ces modes de réalisation, le moteur électrique s'étend autour de la tige coulissante, pour lui imprimer un mouvement de rotation qui permet l'orientation de la partie inférieure orientable de l'atterrisseur. Cette disposition présente plusieurs avantages : - le fait que le stator soit solidaire du caisson facilite son alimentation électrique par un faisceau de câbles électriques descendant le long du caisson jusqu'à son branchement sur des connecteurs électriques d'alimentation du moteur ; - la commande du moteur est considérablement simplifiée, puisque le couple qu'il délivre est sensiblement indépendant de la position angulaire de la partie inférieure orientable. Ce n'est pas le cas des organes d'orientation de type push-pull, que l'on trouve par exemple sur l'atterrisseur auxiliaire de l'AIRBUS 1340. - On pourra asservir la partie inférieure orientable en position à l'aide d'une simple boucle de rétroaction en position, en se passant d'une boucle de rétroaction interne en vitesse. - Il est très facile de prévoir des redondances dans le dispositif d'orientation de l'invention, par exemple en prévoyant un moteur électrique avec deux stators agissant soit sur le même rotor, soit sur deux rotors distincts, chacun des stators étant solidaires du caisson, tandis que le ou les rotors sont solidaires en rotation de la partie inférieure orientable. Le moteur électrique sera choisi pour délivrer un couple suffisant, par exemple un moteur couple de type Vernier.

Claims

REVENDICATIONS1. Atterrisseur d'aéronef comportant un caisson (101;201;301;401) dans lequel une partie inférieure orientable (102;202;302;402) est montée pour coulisser, et un organe d'orientation qui est adapté à faire tourner la partie inférieure orientable en réponse à un ordre d'orientation. Selon l'invention, l'organe d'orientation comporte un moteur électrique (110;210;310;410) avec au moins un stator (111;211;311;411) et au moins un rotor (113;213;313;413) qui s'étendent autour de la partie inférieure orientable de sorte qu'un axe de rotation du moteur coïncide avec axe de pivotement de la partie inférieure orientable, le stator étant solidarisé au caisson et le rotor solidaire en rotation de la partie inférieure orientable.
2. Atterrisseur selon la revendication 1, dans lequel le stator (111) est porté par une cage externe s'étendant autour d'une portion inférieure du caisson, tandis que le rotor (113) s'étend à l'intérieur du stator en étant solidaire d'un tube (114) qui est monté tournant autour du caisson et qui est relié à la partie inférieure orientable par un compas (115).
3. Atterrisseur selon la revendication 1, dans lequel le stator (211) s'étend autour du caisson, tandis que le rotor (213) s'étend autour du stator en étant solidaire d'un collier (214) qui est monté tournant sur le caisson et qui est relié à la partie inférieure orientable par un compas (215).
4. Atterrisseur selon la revendication 1, dans lequel le stator (311) s'étend à l'intérieur du caisson, tandis que le rotor (313) s'étend à l'intérieur du stator en étant solidaire d'un tube (314) qui est monté tournant à l'intérieur du caisson et qui est relié à la partie inférieure orientable par un compas (315).
5. Atterrisseur selon la revendication 1, dans lequel le stator (411) s'étend à l'intérieur du caisson, tandis que le rotor (413) est directement solidaire d'une tige (402) de la partie inférieure orientable montée pour coulisser dans le caisson.