FR3001017A1 - Amortisseur a coefficient d'amortissement variable et train d'atterrissage d'aeronef comportant un tel amortisseur - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne amortisseur comprenant un piston (15) d'amortisseur guidé dans une chambre (30) de compression dotée d'un passage d'amortissement permettant l'écoulement de fluide entre cette chambre de compression et au moins une chambre de compensation lorsque le piston se déplace dans le sens de compression, une vanne (62) haute vitesse rappelée en position d'obturation du passage d'amortissement par un dispositif de rappel, et un dispositif (27, 37, 35) de commande adapté pour pouvoir commander l'ouverture de la vanne haute vitesse lorsque la vitesse du piston (15) d'amortisseur dans le sens de compression dépasse une valeur prédéterminée.
Description
AMORTISSEUR À COEFFICIENT D'AMORTISSEMENT VARIABLE ET TRAIN D'ATTERRISSAGE D'AÉRONEF COMPORTANT UN TEL AMORTISSEUR L'invention concerne un amortisseur présentant un coefficient d'amortissement variable en fonction de la vitesse d'impact qu'il subit et de sa position d'enfoncement, et son application en particulier pour un train d'atterrissage d'aéronef. On connaît déjà (cf. par exemple FR 2922286) des amortisseurs, notamment pour giravion, présentant un amortissement progressif en fonction de la course de déplacement du piston d'amortisseur dans la chambre de compression, jusqu'à former une butée hydraulique en fin de compression. De tels amortisseurs sont 10 particulièrement efficaces pour une vitesse d'impact prédéterminée, notamment en cas d'impact relativement dur. En effet, ils peuvent présenter un coefficient d'amortissement relativement faible en début de compression et une faible saturation, avec un coefficient d'amortissement qui augmente considérablement en fonction de la course de compression. 15 Néanmoins, un tel amortisseur connu présente une plage de fonctionnement étroite, et n'est pas suffisamment efficace lorsque que la vitesse d'impact est très différente de la vitesse d'impact nominale pour laquelle l'amortisseur est dimensionné. En particulier, si la vitesse d'impact est plus faible, 20 l'amortissement obtenu est insuffisant, la section de passage du fluide étant trop importante pour générer une perte de charge. On constate alors un enfoncement exagéré de l'amortisseur, l'amortissement n'intervenant que sur la fin de la course de compression. Il en résulte alors des amplitudes de mouvement trop importantes, qui d'une part peuvent être dangereuses pour la stabilité de l'appareil à l'atterrissage, et, 25 d'autre part, entraînent une sollicitation exagérée des organes élastiques associés à l'amortisseur (ressort hélicoïdal externe et/ou ressort pneumatique intégré à l'amortisseur et/ou ressort par organes élastiques en compression intégrés à l'amortisseur ou au train (lames flexibles)). À l'inverse, si l'amortisseur est conçu pour de faibles vitesses 30 d'impact, les vitesses d'impact plus élevées entraînent inévitablement une saturation hydraulique de cette section de passage, l'amortisseur étant alors bloqué et ne pouvant pas jouer son rôle d'amortissement. Or, dans diverses applications, en particulier pour les trains d'atterrissage des aéronefs tels que les avions, il est nécessaire de prévoir un 5 amortisseur qui simultanément soit capable de présenter à l'impact un amortissement relativement important pour amortir les atterrissages normaux (avec une vitesse d'impact relativement faible) en évitant un débattement (à la compression) trop important ; et au contraire un amortissement initialement relativement faible mais progressif et sans saturation, avec une grande course de débattement (à la 10 compression), en cas d'atterrissage dur ou de crash (avec une vitesse d'impact élevée). L'invention vise donc à résoudre ce problème en proposant un amortisseur qui présente simultanément ces deux propriétés. L'invention vise également à proposer un amortisseur dont le coefficient d'amortissement pour les faibles vitesses d'impact puisse être ajusté 15 manuellement ou automatiquement. L'invention vise également à proposer un amortisseur qui présente un coefficient d'amortissement extrêmement faible, voire nul, sur une faible partie de sa course initiale de compression et/ou en fin de course de compression. L'invention vise également à proposer un amortisseur présentant 20 une butée hydraulique en fin de course de détente. L'invention vise aussi à proposer un tel amortisseur qui soit fiable, peu encombrant, léger, simple et peu coûteux en fabrication. En particulier, l'invention vise à proposer un tel amortisseur qui soit compatible avec les contraintes d'intégration à bord d'un aéronef et de qualification aéronautique. 25 L'invention vise encore à proposer un train d'atterrissage d'aéronef incorporant un tel amortisseur. Dans tout le texte, on désigne par "passage" tout dispositif permettant un écoulement d'un fluide, y compris un ou plusieurs conduits ou canaux ; par "fluide incompressible" tout fluide qui est soit strictement incompressible, soit 30 quasi-incompressible par exemple contenant une émulsion d'un fluide compressible (gaz) dans un fluide strictement incompressible (liquide) et pouvant donc présenter une faible variation de volume avec la pression ; par "section d'écoulement" d'un passage l'aire de la plus petite section dudit passage traversée par un écoulement de fluide. L'invention concerne donc un amortisseur comprenant un piston d'amortisseur guidé dans une chambre de compression dotée d'un passage d'amortissement permettant l'écoulement de fluide entre cette chambre de compression et au moins une chambre, dite chambre de compensation, lorsque le piston d'amortisseur se déplace dans un sens, dit sens de compression, correspondant à une réduction du volume de la chambre de compression, caractérisé en ce que le passage d'amortissement comprend une vanne, dite vanne haute vitesse, rappelée en position d'obturation du passage d'amortissement par un dispositif de rappel, et en ce qu'il comprend un dispositif de commande associé à ladite vanne haute vitesse et adapté pour pouvoir en commander l'ouverture lorsque la vitesse du piston d'amortisseur dans le sens de compression dépasse une valeur prédéterminée. Un amortisseur selon l'invention comprend avantageusement une tige de piston portant le piston d'amortisseur et s'étendant hors de la chambre de compression, et est notamment susceptible de subir un impact dans le sens de compression entre la chambre de compression et la tige de piston. Un amortisseur selon l'invention présente au moins deux modes de fonctionnement, selon la vitesse d'impact à laquelle le piston d'amortisseur est déplacé dans la chambre de compression. Dans un premier mode de fonctionnement, la vitesse du piston d'amortisseur reste inférieure à ladite valeur prédéterminée, de sorte que la vanne haute vitesse reste obturée (sous l'effet du dispositif de rappel), le coefficient d'amortissement de l'amortisseur étant essentiellement déterminé par le déplacement du piston dans la chambre de compression et par une perte de charge dans un passage de fuite. Dans un mode de réalisation préférentiel, avantageusement et 30 selon l'invention, la chambre de compression est dotée d'au moins un orifice, dit orifice de fuite en communication de fluide avec la chambre de compression et avec au moins une chambre distincte de la chambre de compression via un passage, dit passage de fuite, distinct du passage d'amortissement, ledit passage de fuite présentant une section d'écoulement, dite section de fuite, inférieure à la section d'écoulement du passage d'amortissement au moins en position initiale du piston d'amortisseur, dite position de détente, dans laquelle le volume de la chambre de compression présente une valeur maximale. Avantageusement et selon l'invention, ledit passage de fuite est ouvert avec une section de fuite non nulle au moins lorsque la vanne haute vitesse est en position d'obturation. Ce passage de fuite met la chambre de compression en communication de fluide avec au moins une chambre, distincte de la chambre de compression, qui peut être une chambre de compensation (reliée à la chambre de compression via le passage d'amortissement et la vanne haute vitesse qui est obturée dans ce premier mode de fonctionnement) ou une chambre distincte à la fois de la chambre de compression et de chaque chambre de compensation, par exemple une chambre de détente. Le passage de fuite est distinct du passage d'amortissement et présente une section d'écoulement plus faible que ce dernier, au moins en position de détente du piston d'amortisseur et sur une course initiale de ce dernier dans le sens de compression à partir de la position de détente. Le passage de fuite présente ainsi une section d'écoulement faible et procure un coefficient d'amortissement relativement élevé à l'amortisseur. La section de fuite est ajustée en fonction du coefficient d'amortissement souhaité pour les faibles vitesses d'impact. Lorsque la vitesse du piston d'amortisseur dépasse ladite valeur prédéterminée, telle que détectée par le dispositif de commande, ce dernier déclenche l'ouverture du passage d'amortissement et de préférence la fermeture (section de fuite nulle) du passage de fuite par la vanne haute vitesse. Le passage d'amortissement met la chambre de compression en communication de fluide avec au moins une chambre de compensation distincte de la chambre de compression. Le coefficient d'amortissement de l'amortisseur est alors déterminé par le passage d'amortissement, de section d'écoulement supérieure à celle du passage de fuite (qui est alors obturé), au moins en position de détente, et de préférence en toute position du piston d'amortisseur. Le coefficient d'amortissement dans ce deuxième mode de fonctionnement est donc plus faible, au moins sur une première portion de course du piston d'amortisseur dans le sens de compression à partir de la position de détente. Le dispositif de commande peut faire l'objet de différentes variantes de réalisation dès lors qu'il est adapté pour pouvoir détecter la vitesse du 5 piston d'amortisseur et pour commander l'ouverture de la vanne haute vitesse à partir de ladite valeur prédéterminée. En particulier, ledit dispositif de commande comprend avantageusement un organe mobile relié mécaniquement à un obturateur de la vanne haute vitesse, cet organe mobile étant déplacé sous l'effet de la vitesse de déplacement 10 du piston d'amortisseur dans la chambre de compression au-delà de la valeur prédéterminée. Ce déplacement peut être obtenu de différentes manières. Par exemple, le dispositif de commande peut être intégré à la vanne haute vitesse, cette dernière étant de type coupe pression, c'est-à-dire formée d'une soupape déplacée à partir d'une certaine valeur de la pression dans la chambre de compression. 15 Dans les modes de réalisation de l'invention dans lesquels l'amortisseur est doté d'au moins un passage de fuite, le dispositif de commande peut être du type comportant au moins un organe mobile soumis à la pression dynamique du fluide passant par le passage de fuite, cette pression dynamique étant proportionnelle au carré de la vitesse du fluide dans le passage de fuite, elle-même 20 globalement proportionnelle à la vitesse du piston d'amortisseur dans la chambre de compression. En variante ou en combinaison, ledit organe mobile peut être soumis à la pression statique du fluide dont la valeur est brutalement modifiée par saturation du passage de fuite. De préférence, avantageusement et selon l'invention, ledit 25 dispositif de commande comprend un piston de commande : - présentant une face, dite face de détection, soumise à la pression du fluide issu de la chambre de compression via chaque orifice de fuite, - guidé en translation de façon à pouvoir être déplacé sous l'effet de ladite pression, 30 - ledit dispositif de rappel exerçant une force de rappel à l'encontre de ladite pression sur la face de détection, - relié mécaniquement à un obturateur de la vanne haute vitesse de façon à pouvoir entraîner l'obturateur en déplacement dans le sens de l'ouverture de la vanne haute vitesse. Dans ce mode de réalisation, le piston de commande est déplacé 5 sous l'effet de la pression statique et/ou dynamique exercée sur ladite face de détection par le fluide s'écoulant dans le passage de fuite. Avantageusement et selon l'invention, ladite section de fuite est adaptée pour que ladite valeur prédéterminée de la vitesse du piston d'amortisseur dans la chambre de compression dans le sens de compression corresponde à une saturation 10 du passage de fuite. Suite à cette saturation, dans le mode de réalisation mentionné ci-dessus du dispositif de commande, la pression du fluide sur ladite face de détection exerce un effort dépassant ladite force de rappel exercée par le dispositif de rappel. Pour les faibles vitesses de déplacement du piston d'amortisseur, le débit s'écoulant dans le passage de fuite dépend de la vitesse du piston 15 d'amortisseur. Comme on le sait, le débit s'écoulant dans un ajutage ne peut pas dépasser une certaine valeur limite dite de saturation, qui dépend notamment de la section de l'ajutage (section de fuite) et de la viscosité du fluide. La saturation du passage de fuite intervient lorsque que le débit de fluide forcé à travers le passage de fuite par la vitesse de déplacement du piston d'amortisseur dans le sens de compression 20 dépasse la valeur maximum du débit pouvant s'écouler dans le passage de fuite. Lorsque le passage de fuite est ainsi saturé, la pression dans la chambre de compression et subie par le dispositif de commande (par la face de détection du piston de commande) augmente instantanément et brusquement et devient suffisante pour dépasser la force de rappel et entraîner une commande d'ouverture de la vanne haute 25 vitesse. Avantageusement et selon l'invention, le dispositif de rappel est ajusté de telle sorte que la force de rappel corresponde au moins sensiblement à l'effort de pression subi par la face de détection pour le débit maximum (de saturation) de fluide pouvant s'écouler à travers le passage de fuite. Pour le fonctionnement de ce dispositif de commande, la face de 30 détection du piston de commande doit être disposée par rapport au passage de fuite de façon à être sensible à l'augmentation de pression du fluide résultant de la saturation du passage de fuite. L'invention s'applique à diverses formes de réalisation d'un amortisseur. Avantageusement un amortisseur selon l'invention est aussi caractérisé en ce que la chambre de compression est délimitée par au moins une paroi cylindrique selon un axe, dit axe principal, en ce que la chambre de compression est obturée à une extrémité axiale, dite extrémité distale, en ce que ledit passage d'amortissement comprend au moins une pluralité d'orifices, dits orifices d'amortissement, ménagés à travers au moins une paroi cylindrique de la chambre de compression et répartis axialement le long de ladite paroi cylindrique, chaque paroi cylindrique dotée d'orifices d'amortissement délimitant également une chambre cylindrique, dite chambre d'écoulement, en communication de fluide avec la chambre de compression via lesdits orifices d'amortissement, en ce que le piston d'amortisseur est guidé en translation axiale dans la chambre de compression selon l'axe principal de façon à obturer progressivement les différents orifices d'amortissement lors de sa pénétration dans la chambre de compression dans le sens de compression vers l'extrémité distale, en ce que ladite vanne haute vitesse est disposée à une extrémité, dite extrémité proximale, de la chambre d'écoulement opposée à l'extrémité distale de la chambre de compression, en ce que ladite vanne haute vitesse est adaptée pour pouvoir obturer l'extrémité proximale de la chambre d'écoulement, et en ce que chaque orifice de fuite est en communication de fluide avec l'extrémité distale de la chambre de compression. L'extrémité distale de la chambre de compression est l'extrémité de fin de compression ; elle est opposée à la tige de piston ; elle peut être formée par un flasque d'extrémité rapporté et fixé sur un corps d'amortisseur contenant la chambre de compression, ou formé d'une seule pièce avec le corps d'amortisseur. De préférence, chaque paroi cylindrique de la chambre de compression -notamment chaque paroi cylindrique dotée d'orifices d'amortissement- est une paroi cylindrique de révolution autour de l'axe principal. D'autres formes de sections droites transversales sont possibles.
Chaque paroi cylindrique dotée d'orifices d'amortissement sépare la chambre de compression de la chambre d'écoulement. De préférence, le passage de fuite est isolé de la chambre d'écoulement (c'est-à-dire ne communique pas avec cette dernière), de sorte que lorsque la vanne haute vitesse est obturée, la chambre d'écoulement est close. Lorsque la vanne haute vitesse est ouverte, elle peut mettre en communication de fluide la chambre d'écoulement avec au moins une chambre de compensation, directement ou par l'intermédiaire d'au moins un clapet anti retour. En outre, de préférence, avantageusement et selon l'invention, ladite vanne haute vitesse est adaptée pour obturer le passage de fuite lorsqu'elle est en position ouverte dans laquelle le passage d'amortissement est ouvert. Dans cette variante de réalisation, les deux modes de fonctionnement (pour les faibles vitesses d'impact et pour les hautes vitesses d'impact) sont totalement dissociés. En variante, le passage de fuite, de section d'écoulement beaucoup plus faible que le passage d'amortissement, pourrait être maintenu ouvert lorsque la vanne haute vitesse est ouverte. Le passage d'amortissement est formé à travers au moins une paroi cylindrique de la chambre de compression. Lesdits orifices d'amortissement ménagés à travers une paroi cylindrique permettent un écoulement de fluide radial par rapport à l'axe principal. Lesdits orifices d'amortissement forment un passage d'amortissement à section d'écoulement variable. Lesdits orifices d'amortissement présentent avantageusement des sections d'écoulement différentes permettant d'optimiser la variation du coefficient d'amortissement au fur et à mesure du déplacement du piston d'amortisseur dans la chambre de compression. En variante, lesdits orifices d'amortissement peuvent tous présenter la même section d'écoulement. La somme des sections d'écoulement des différents orifices d'amortissement non obturés par le piston d'amortisseur correspond, pour chaque position de ce piston d'amortisseur dans la chambre de compression, à la section d'écoulement, dite section d'amortissement, du passage d'amortissement. Dans un mode de réalisation préférentiel, un amortisseur selon l'invention comprend une unique paroi cylindrique dotée d'orifices d'amortissement, de préférence délimitant la chambre de compression radialement à l'intérieur par rapport à l'axe principal, la chambre d'écoulement étant formée d'une seule cavité délimitée par cette paroi. Rien n'empêche en variante de prévoir plusieurs parois cylindriques dotées d'orifices d'amortissement, la chambre d'écoulement pouvant être formée d'une pluralité de cavités distinctes délimitées par ces différentes parois. Par exemple, la chambre d'écoulement peut comprendre une paroi cylindrique dotée d'orifices d'amortissement et une cavité s'étendant à l'intérieur radialement de la chambre de compression et/ou une paroi cylindrique dotée d'orifices d'amortissement et une cavité s'étendant à l'extérieur radialement de la chambre de compression. Avantageusement un amortisseur selon l'invention est aussi caractérisé en ce que chaque orifice de fuite et le piston de commande sont disposés à l'extrémité distale de la chambre de compression, en ce que le piston de commande est relié à l'obturateur de la vanne haute vitesse par un tube de liaison dont l'intérieur est en communication de fluide avec chaque orifice de fuite et en ce que ledit obturateur présente au moins un ajutage en communication de fluide avec l'intérieur du tube de liaison et mettant, lorsque la vanne haute vitesse est en position d'obturation, l'intérieur du tube de liaison en communication de fluide avec ladite au moins une chambre distincte de la chambre de compression, de sorte que ledit passage de fuite comprend l'intérieur dudit tube de liaison et chaque ajutage. En particulier, avantageusement et selon l'invention, l'orifice de fuite et le piston de commande sont disposés dans un flasque d'extrémité refermant l'extrémité distale de la chambre de compression et celle de la chambre d'écoulement. Dans un mode de réalisation préférentiel et selon l'invention, ledit tube de liaison est centré axialement sur l'axe principal de la chambre de compression et constitue le tube interne situé radialement le plus à l'intérieur vers l'axe. Par ailleurs, un amortisseur selon l'invention est aussi avantageusement caractérisé en ce que la chambre de compression comprend une paroi cylindrique tubulaire interne dotée d'orifices d'amortissement et en ce que le tube de liaison s'étend axialement à l'intérieur de la chambre d'écoulement délimitée par cette paroi cylindrique tubulaire interne. En outre, avantageusement et selon l'invention, ledit piston de commande présente un alésage central en communication de fluide avec chaque orifice de fuite et avec l'intérieur du tube de liaison. Cet alésage central du piston de commande met donc chaque orifice de fuite (qui est à l'amont de la face de détection du piston de commande) en communication de fluide avec l'intérieur du tube de liaison. Par ailleurs, chaque orifice de fuite est avantageusement agencé de façon à délivrer le fluide issu de la chambre de compression vers la face de détection du piston de commande selon une direction au moins sensiblement normale à cette face de détection, et en une zone située radialement à l'extérieur dudit alésage central, cette zone étant radialement en communication de fluide avec ledit alésage central grâce à au moins un canal radial. La section de fuite du passage de fuite peut être formée par l'alésage central et/ou par chaque canal radial mettant ledit alésage central en communication de fluide avec une zone d'arrivée du fluide sur la face de détection du 10 piston de commande. Avantageusement, un amortisseur selon l'invention, comprend un dispositif d'ajustement du débit de fluide à travers le passage de fuite. De préférence, avantageusement et selon l'invention, ce dispositif d'ajustement du débit de fluide à travers le passage de fuite est un dispositif d'ajustement de la section de fuite. 15 Ce dispositif d'ajustement du débit de fluide à travers l'orifice de fuite peut être un dispositif d'ajustement manuel (par exemple à vis à tête moletée) ou automatique (par exemple à vis accouplée à un servo moteur). Dans un mode de réalisation préférentiel, avantageusement et selon l'invention, la section de fuite du passage de fuite est formée par un pointeau 20 coopérant avec l'alésage central et/ou avec chaque canal radial du piston de commande, et ledit dispositif d'ajustement du débit de fluide à travers l'orifice de fuite comprend des moyens d'ajustement de la position du pointeau par rapport à l'alésage central et/ou par rapport à chaque canal radial du piston de commande. La valeur de la section de fuite dépend donc de la position du pointeau. Les moyens d'ajustement de la 25 position du pointeau peuvent être formés d'une vis tronconique radiale, le pointeau présentant une extrémité distale coopérant avec cette vis tronconique, et étant rappelé au contact de cette dernière par un ressort de compression. D'autres variantes de réalisation de la section de fuite et, le cas échéant, du dispositif d'ajustement du débit de fluide à travers le passage de fuite, sont possibles. 30 Ledit dispositif de rappel de la vanne haute vitesse peut faire l'objet de diverses variantes de réalisation. En particulier, il peut s'agir d'un dispositif de rappel élastique, ou d'un dispositif de rappel non strictement élastique. Il peut comprendre notamment au moins un ressort incorporé dans la vanne haute vitesse et associé à l'obturateur de cette dernière et/ou au moins un ressort incorporé dans le dispositif de commande, par exemple associé au piston de commande et/ou au moins une chambre pneumatique de la vanne haute vitesse associée à l'obturateur de cette dernière et/ou au moins une chambre pneumatique associée au piston de commande ... Chaque ressort peut être formé aussi bien d'un ressort hélicoïdal de compression ou de traction et/ou d'un ressort à lame(s) et/ou d'au moins une pièce de matériau élastique en compression ou en traction (rondelles Belleville, bloc d'élastomère...).
Avantageusement et selon l'invention, ledit dispositif de rappel comprend un ressort hélicoïdal de compression logé dans une cavité étanche remplie d'un gaz, ledit ressort étant en appui contre une face du piston de commande opposée à la dite face de détection, le piston de commande étant guidé en translation dans ladite cavité. Cette cavité étant étanche, elle n'est en particulier pas soumise à la pression du fluide dans la chambre de compression et/ou s'écoulant dans le passage d'amortissement qui serait susceptible de s'opposer à l'ouverture de la vanne haute vitesse. En variante ou en combinaison, avantageusement et selon l'invention, le dispositif de rappel comprend une cavité étanche remplie d'un gaz obturée par l'obturateur mobile de la vanne haute vitesse. La cavité obturée par l'obturateur s'étend de préférence par rapport à l'obturateur à l'opposé de la pression du fluide issu de la chambre de compression et/ou à l'opposé de la liaison de l'obturateur avec le piston de commande dispositif de commande. Un ressort de compression peut éventuellement être incorporé dans cette cavité étanche de la vanne haute vitesse. En outre, avantageusement, un amortisseur selon l'invention comprend un dispositif d'ajustement de la force de rappel exercée par le dispositif de rappel sur la vanne haute vitesse. Il peut s'agir d'un dispositif d'ajustement manuel (par exemple sous forme d'une vis tronconique radiale à tête moletée agencée pour pouvoir modifier la compression initiale d'un ressort hélicoïdal de compression ; ou d'une valve reliant une cavité remplie de gaz compressible à l'extérieur du corps d'amortisseur pour permettre le réglage de la pression de gaz à l'intérieur de cette cavité) ou automatique (vis tronconique entraînée par un servo moteur). Par ailleurs, l'invention concerne également un amortisseur comprenant un piston d'amortisseur guidé dans une chambre de compression dotée d'un passage d'amortissement permettant l'écoulement de fluide entre cette chambre de compression et au moins une chambre, dite chambre de compensation, lorsque le piston d'amortisseur se déplace dans un sens, dit sens de compression, correspondant à une réduction du volume de la chambre de compression, caractérisé en ce que la chambre de compression comprend au moins un orifice, dit orifice d'impact, en communication de fluide avec une chambre distincte de la chambre de compression via un passage, dit passage d'impact, distinct du passage d'amortissement et du passage de fuite, chaque orifice d'impact et le passage d'impact étant adaptés pour permettre un déplacement libre du piston d'amortisseur dans la chambre de compression à partir de la position de détente en début de compression sur une course initiale d'impact prédéterminée, chaque orifice d'impact étant obturé par le piston d'amortisseur lorsque ce dernier se déplace au-delà de ladite course initiale d'impact. Le passage d'impact présente une section d'écoulement de valeur importante de façon à produire un coefficient d'amortissement de valeurs extrêmement faible, voire sensiblement nulle, et est en communication de fluide avec une chambre, qui peut être ou non une chambre de compensation, et qui est adaptée pour recevoir librement le fluide en provenance de la chambre de compression via le passage d'impact à partir de la position de détente du piston d'amortisseur. Par ailleurs, l'invention concerne également un amortisseur comprenant un piston d'amortisseur guidé dans une chambre de compression dotée d'un passage d'amortissement permettant l'écoulement de fluide entre cette chambre de compression et au moins une chambre, dite chambre de compensation, lorsque le piston d'amortisseur se déplace dans un sens, dit sens de compression, correspondant à une réduction du volume de la chambre de compression, caractérisé en ce qu'il comprend un passage, dit passage de relaxation, adapté pour mettre en communication de fluide une portion d'extrémité de fin de course de compression de la chambre de compression avec une chambre distincte de la chambre de compression -notamment la chambre de détente- lorsque que le piston d'amortisseur est en fin de course de compression, ledit passage de relaxation étant adapté pour permettre un déplacement du piston d'amortisseur avec un coefficient d'amortissement réduit en fin de course de compression.
Ainsi, un amortisseur selon l'invention comprenant en combinaison le passage d'amortissement, le passage de fuite, le passage d'impact et le passage de relaxation, présente quatre modes de fonctionnement : un premier mode de fonctionnement à l'impact lors duquel le coefficient d'amortissement est très faible, voire sensiblement nul, pendant une première course initiale d'impact à partir de la position de détente ; un deuxième mode de fonctionnement au-delà de la course initiale d'impact avec un coefficient d'amortissement élevé lorsque la vitesse d'impact est faible (écoulement du fluide hors de la chambre de compression via le passage de fuite) ; un troisième mode de fonctionnement au-delà de la course initiale d'impact avec un coefficient d'amortissement initialement faible et augmentant progressivement lorsque la vitesse d'impact est importante (écoulement du fluide hors de la chambre de compression via le passage d'amortissement) ; un quatrième mode de fonctionnement en fin de course de compression avec un coefficient d'amortissement très faible. Un tel amortisseur selon l'invention est particulièrement avantageux pour les trains d'atterrissage d'aéronefs (avions, giravions (hélicoptères, autogires...), dirigeables, aérostats, engins spatiaux...), et en particulier pour les trains d'atterrissage d'avions. En effet, le très faible niveau d'amortissement sur la course initiale d'impact permet notamment de minimiser les phénomènes de rebond longitudinal des roues d'un avion au moment de leur contact avec le sol et de leur mise en rotation. Après ce contact, l'amortisseur selon l'invention présentera un coefficient d'amortissement automatiquement ajusté en fonction de la vitesse d'impact, c'est-à-dire : un coefficient d'amortissement relativement important en cas d'atterrissage normal et au roulage, permettant de maintenir la stabilité de l'appareil ; et un coefficient d'amortissement plus faible et progressif avec une grande course de compression en cas d'atterrissage dur ou de crash, ou d'impact au roulage, permettant de mieux absorber l'énergie. En outre, un amortisseur selon l'invention présente un coefficient d'amortissement réduit, voire sensiblement nul, en toute fin de course de compression. Par ailleurs, avantageusement, dans un tel amortisseur selon l'invention, les différents modes de fonctionnement sont indépendants les uns des autres. Ainsi, un même amortisseur selon l'invention peut être adapté pour présenter l'un et/ou l'autre de ces différents modes de fonctionnement, en fonction des besoins de l'application, c'est- à-dire en particulier de l'aéronef concerné. Par ailleurs, l'invention concerne également un amortisseur comprenant un piston d'amortisseur guidé dans une chambre de compression dotée d'un passage d'amortissement permettant l'écoulement de fluide entre cette chambre de compression et au moins une chambre, dite chambre de compensation, lorsque le piston d'amortisseur se déplace dans un sens, dit sens de compression, correspondant à une réduction du volume de la chambre de compression, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif adapté pour former une chambre, dite chambre de butée de détente, obturée en fin de course du piston d'amortisseur dans le sens de détente, ladite chambre de butée de détente renfermant un volume non nul de fluide et étant en communication de fluide avec une autre chambre avec une perte de charge apte à former une butée de détente. Ainsi, l'amortisseur selon l'invention peut être rapidement rappelé en position de détente par des organes élastiques associés à l'amortisseur (ressort hélicoïdal externe et/ou ressort pneumatique intégré à l'amortisseur et/ou ressort par organes élastiques en compression intégrés à l'amortisseur), la butée de détente formée par un volume de fluide évitant les pics d'efforts en fin de détente. Le coefficient d'amortissement formé par la chambre de butée de détente est supérieur à celui présenté par l'amortissement lors de la course initiale de détente du piston d'amortisseur. Avantageusement un amortisseur selon l'invention est aussi caractérisé en ce que ledit fluide (dans la chambre de compression) est un liquide incompressible et en ce qu'il comprend au moins une chambre, dite chambre de compensation élastique -notamment élastique en compression et agencée de façon à impartir un effort de rappel élastique au piston d'amortisseur dans le sens de la détente. Une telle chambre de compensation élastique peut comprendre un gaz compressible et/ou un ressort hélicoïdal et/ou une garniture de matériau élastique ou viscoélastique.
Par exemple, un amortisseur selon l'invention peut aussi incorporer une ou plusieurs chambre(s) de compensation comme décrit par FR 2922286. En outre, avantageusement un amortisseur selon l'invention est aussi caractérisé en ce que la tige de piston est un cylindre creux, en ce que ladite 5 chambre de compensation est ménagée dans la tige de piston, en ce qu'il comporte une chambre, dite chambre de détente, s'étendant entre la tige de piston et une paroi cylindrique externe délimitant la chambre de compression, en ce que le piston d'amortisseur est adapté pour former un passage permettant l'écoulement de fluide entre la chambre de compensation et la chambre de détente dans le sens de 10 compression, et un passage permettant l'écoulement de fluide entre la chambre de détente et la chambre de compression dans le sens de détente. L'invention s'étend également à un train d'atterrissage d'aéronef caractérisé en ce qu'il comprend au moins un amortisseur selon l'invention. L'invention s'étend également à un aéronef équipé d'au moins un train d'atterrissage selon 15 l'invention. L'invention concerne également un amortisseur, un train d'atterrissage, et un aéronef caractérisés en combinaison par tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus ou ci-après. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention 20 apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un de ses modes de réalisation préférentiel donné à titre non limitatif et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un amortisseur selon l'invention, 25 - la figure 2 est une coupe axiale schématique de l'amortisseur de la figure 1 avec le piston d'amortisseur en position extrême de détente et en début de compression, - la figure 3 est une coupe axiale schématique partielle de l'amortisseur de la figure 1 avec le piston d'amortisseur en début de déplacement dans le sens de 30 compression à faible vitesse, - la figure 4 est une coupe axiale schématique partielle similaire à la figure 3 avec le piston d'amortisseur dans une position subséquente dans le sens de compression à faible vitesse, - la figure 5 est une coupe axiale schématique partielle d'un amortisseur 5 selon l'invention avec le piston d'amortisseur en déplacement dans le sens de compression à vitesse élevée, - la figure 6 est une vue schématique en perspective coupée par un plan longitudinal axial d'un amortisseur selon l'invention avec le piston d'amortisseur en déplacement dans le sens de compression à faible vitesse, 10 - la figure 7 est une vue schématique en perspective coupée par un plan longitudinal axial d'un amortisseur selon l'invention avec le piston d'amortisseur en déplacement dans le sens de compression à vitesse élevée, - la figure 8 est une coupe axiale schématique partielle de l'extrémité distale d'un amortisseur selon l'invention, 15 - les figures 9a, 9b, 9c sont des coupes axiales schématiques partielles illustrant le piston d'amortisseur en fin de déplacement dans le sens de détente d'un amortisseur selon l'invention, - la figure 10 est une vue schématique en perspective partielle de l'extrémité distale de l'amortisseur selon l'invention avec le piston d'amortisseur en fin 20 de course de compression. Un amortisseur selon l'invention conforme au mode de réalisation représenté sur les figures est un amortisseur bitube qui comprend un corps 11 formant un logement cylindrique de révolution dans lequel coulisse un tube cylindrique de révolution faisant office de tige 12 de piston. Dans l'exemple 25 représenté, le corps 11 est formé d'un tube cylindrique. En variante non représentée, le corps 11 peut être formé en tout ou partie par un caisson de train d'atterrissage ou de châssis. Dans l'exemple représenté, le corps 11 présente une première extrémité axiale, dite extrémité 13 distale, refermée par un flasque 17 portant un 30 anneau 18 de fixation du corps 11 à une structure telle qu'un train d'atterrissage d'aéronef. La tige 12 de piston rentre dans le corps 11 par l'autre extrémité axiale, dite extrémité 14 proximale, de ce dernier. La tige 12 de piston porte, à son extrémité distale, un piston 15 d'amortisseur qui coulisse à l'intérieur du corps 11. La tige 12 de piston s'étend à l'extérieur du corps 11 au-delà de l'extrémité 14 proximale, jusqu'à son extrémité axiale, dite extrémité 16 proximale, opposée au piston 15 d'amortisseur.
L'extrémité 16 proximale de la tige 12 de piston est refermée par un flasque 19 qui porte un anneau 20 de fixation de la tige 12 de piston à une structure telle qu'un support de roue de train d'atterrissage d'aéronef. L'extrémité 14 proximale du corps 11 porte un manchon 21 de guidage et d'étanchéité de la tige 12 de piston par rapport au corps 11. Il va de soi que l'amortisseur selon l'invention peut présenter toute autre forme de réalisation d'interface entre le corps 11 et un train d'atterrissage ou un châssis, et entre la tige 12 de piston et une roue et/ou un patin (ski) et/ou un flotteur, ou un train de roues et/ou de patin(s) et/ou de flotteur(s), ou un essieu ou autre organe à amortir. Le corps 11 renferme en outre un tube 22 interne cylindrique de révolution porté par le flasque 17 d'extrémité distale du corps 11, et s'étendant à l'intérieur du corps 11 sur une longueur axiale correspondant au moins à la course de coulissement du piston 15 d'amortisseur dans le corps 11. Le corps 11, la tige 12 de piston, et le tube 22 interne sont coaxiaux autour d'un même axe 23 principal de révolution de l'amortisseur, qui correspond à l'axe de translation du piston 15 d'amortisseur dans le corps 11. Le piston 15 d'amortisseur présente un alésage central traversé par le tube 22 interne dont l'extrémité 25 axiale proximale s'étend à l'intérieur de la tige 12 de piston et porte une douille 26 proximale présentant des portées de guidage venant au contact de la paroi interne du tube formant la tige 12 de piston.
Le corps 11, le tube 22 interne, le piston 15 d'amortisseur et le flasque 17 d'extrémité distale délimitent une chambre 30 de compression dont le volume dépend de la position du piston 15 d'amortisseur le long du corps 11 et du tube 22 interne. Ce volume est maximum lorsque le piston 15 d'amortisseur est en position de détente en butée contre le manchon 21 de guidage, la tige 12 de piston étant entièrement déployée à l'extérieur du corps 11. La chambre 30 de compression est, dans cette position de détente, remplie d'un fluide qui est de préférence un liquide tel que de l'huile, mais peut comprendre un volume de gaz ou même être formé d'un mélange gazeux. Lorsque le piston 15 d'amortisseur se rapproche de l'extrémité 13 distale du corps 11, dans le sens de compression, le fluide contenu dans la chambre 30 de compression est chassé de cette dernière comme indiqué ci-après plus en détail et le volume de la chambre 30 de compression diminue. Le tube 22 interne est fixé au flasque 17 d'extrémité par une douille 27 distale vissée dans le flasque 17 ou autrement solidaire de ce dernier, cette douille 27 distale présentant un manchon 29 sur lequel le tube 22 interne est fixé rigidement. La douille 27 distale est de plus grand diamètre que le tube 22 interne de façon à présenter une collerette 28 s'étendant radialement autour du manchon 29. Le manchon 29 guide en translation axiale, par l'intermédiaire d'un joint 36 d'étanchéité, un tube 35 de liaison cylindrique de révolution autour de l'axe 23 principal s'étendant à l'intérieur du tube 22 interne. Le tube 35 de liaison cylindrique porte, à son extrémité 34 distale, un piston 37 de commande qui est guidé en translation axiale dans une chambre 38 de guidage ménagée à l'intérieur du manchon 29 de la douille 27 distale. Cette chambre 38 de guidage renferme un ressort 39 hélicoïdal de compression qui est en appui d'un côté sur un épaulement du manchon 29, et de l'autre sur le piston 37 de commande de façon à repousser le piston 37 de commande vers l'extrémité 13 distale du corps 11, c'est-à-dire dans le même sens que le sens de compression du piston 15 d'amortisseur. Un joint torique 42 assure l'étanchéité entre le piston 37 de commande et la paroi interne de la chambre 38 de guidage du manchon 29. Le déplacement du piston 37 de commande du côté distal sous l'effet du ressort 39 est limité de préférence par un circlips 50. Le piston 37 de commande est prolongé par une extension 43 axiale proximale, de plus petit diamètre, filetée vissée dans un taraudage de l'extrémité distale du tube 35 de liaison. Le ressort 39 est logé dans la chambre 38 de guidage entre l'extrémité 34 distale du tube 35 de liaison et la paroi interne, de plus grand diamètre, de la chambre 38 de guidage. La chambre 38 de guidage est avantageusement remplie d'un mélange gazeux compressible et est isolée de façon étanche du fluide de la chambre 30 de compression grâce aux joints d'étanchéité 36, 42. Le piston 37 de commande est ainsi rappelé par le ressort 39 et le mélange gazeux de la chambre 38 de guidage dans le sens distal contre le circlips 50. La position du circlips 50 détermine l'effort de rappel exercé par le ressort 39 qui, dans cet exemple de réalisation, est donc fixe et non ajustable. Le tube 35 de liaison s'étend axialement dans le tube 22 interne 5 jusqu'à la douille 26 proximale de ce dernier. Le tube 35 de liaison présente une extrémité 33 proximale sur laquelle est vissé un obturateur 61 d'une vanne, dite vanne 62 haute vitesse. Le tube 35 de liaison présente un alésage 32 intérieur creux sur toute sa longueur entre son extrémité 34 distale portant le piston 37 de commande et son extrémité 33 proximale portant l'obturateur 61. Le piston 37 de commande et 10 l'extension 43 proximale sont traversés par un alésage central 44 débouchant à l'intérieur 32 du tube 35 de liaison du côté proximal. Le piston 37 de commande présente une extension 40 axiale distale, de plus petit diamètre, logée et guidée axialement dans un alésage 41 du flasque 17 par l'intermédiaire d'un joint 53 torique d'étanchéité. À l'opposé du 15 ressort 39, c'est-à-dire du côté distal, le piston 37 de commande présente ainsi une face 45 de détection qui s'étend radialement entre l'extension 40 axiale distale et la paroi interne de la chambre 38 de guidage. Une pluralité de perçages 46 radiaux uniformément répartis angulairement autour de l'axe sont ménagés à travers l'extension 40 distale au niveau de la face 45 de détection de façon à déboucher dans 20 l'alésage 44 central du piston 37 de commande. La collerette 28 de la douille 27 distale délimite la chambre 30 de compression à son extrémité distale. Cette collerette 28 de la douille 27 distale présente une pluralité d'orifices 47 de fuite s'étendant parallèlement à l'axe 23 et traversant l'épaisseur de cette collerette 28 pour communiquer avec un évidement 48 25 ménagé dans le flasque 17 d'extrémité au-delà de la douille 27 distale. Le manchon 29 s'étend à l'intérieur de cet évidement 48 et est lui-même doté de perçages radiaux 49 au niveau de cet évidement 48. De la sorte, la face 45 de détection du piston 37 de commande est en communication de fluide avec le fluide issu de la chambre 30 de compression successivement via les orifices 47 de fuite, l'évidement 48, et les 30 perçages 49.
L'extension 40 distale est également dotée d'un alésage 51 central traversant, de diamètre légèrement plus grand que l'alésage 44 de l'extension 43 proximale et du piston 37 de commande, et recevant et guidant en translation axiale un pointeau 52 s'étendant axialement dans l'alésage 41 du flasque 17 duquel il débouche par un orifice 58 distal de ce dernier de façon à présenter une extrémité 56 distale coopérant avec une vis 54 tronconique radiale d'ajustage vissée dans un taraudage 57 radial du flasque 17. Le pointeau 52 est rappelé axialement vers la vis 54 tronconique par un ressort 59 hélicoïdal de compression dont une extrémité proximale est fixée rigidement à l'extension 40 distale, et dont l'autre extrémité prend appui sur un épaulement du pointeau 52. Le pointeau 52 présente une extrémité 55 proximale pointue adaptée pour pouvoir pénétrer dans l'alésage 44 du piston 37 de commande, de telle sorte que la section d'écoulement, dite section de fuite, du fluide à l'entrée distale de cet alésage 44 dépend de la position axiale du pointeau 52, qui peut être ajustée par la vis 54 tronconique dont la tête moletée peut être manipulée à l'extérieur du corps 11.
En variante non représentée, rien n'empêche de prévoir que la position de cette vis 54 tronconique d'ajustage soit contrôlée par un servo moteur. L'alésage 41 du flasque 17 recevant l'extension 40 axiale distale du piston 37 de commande est isolé du fluide de la chambre 30 de compression par le joint 53 d'étanchéité, et forme avantageusement une cavité étanche remplie d'un 20 mélange gazeux compressible, par exemple de l'air atmosphérique. Le tube 22 interne est doté d'une pluralité d'orifices, dits orifices 60 d'amortissement répartis sur sa longueur, de préférence disposés selon une hélice par exemple comme décrit par FR 2922286. Les orifices 60 d'amortissement mettent en communication de fluide la chambre 30 de compression avec une chambre, 25 dite chambre 74 d'écoulement, délimitée radialement entre le tube 22 interne et le tube 35 de liaison, ce dernier étant étanche au fluide et présentant un diamètre externe plus petit que le diamètre interne du tube 22 interne. L'obturateur 61 de la vanne 62 haute vitesse est guidé en translation dans un alésage cylindrique, dit alésage 63 de guidage, de la douille 26, et 30 présente un alésage 64 central en communication de fluide avec l'intérieur du tube 35 de liaison, et avec une pluralité d'ajutages 65 radiaux traversant radialement l'obturateur 61 qui constitue ainsi un boisseau coulissant en translation dans la douille 26 sous l'effet des déplacements en translation du tube 35 de liaison. En outre, l'obturateur 61 présente une extension 75 proximale guidée, par l'intermédiaire d'un joint 77 torique d'étanchéité, dans une portion 5 d'extrémité proximale de l'alésage 63 de guidage qui présente un diamètre plus faible. Cette portion d'extrémité proximale est borgne et constitue ainsi une cavité 76 isolée de façon étanche du fluide de la chambre 30 de compression. Cette cavité 76 est remplie d'un mélange gazeux compressible qui a pour effet, conjointement au ressort 39 du piston 37 de commande et au mélange gazeux de la cavité 38 qui le 10 contient, de rappeler l'équipage mobile en translation formé de l'obturateur 61, du tube 35 de liaison et du piston 37 de commande contre le circlips 50, en position d'obturation de la vanne 62 haute vitesse. Le ressort 39 du piston 37 de commande et les cavités 38, 76 remplies de gaz compressible (par exemple de l'air) constituent donc un dispositif de rappel de la vanne 62 haute vitesse en position d'obturation. 15 La tige 12 de piston creuse forme une chambre, dite chambre 67 de compensation distale, délimitée du côté distal par le piston 15 d'amortisseur et, du côté proximal, par un piston 73 solidaire de la douille 26 proximale du tube 22 interne et coulissant dans la tige 12 de piston. La tige 12 de piston forme également une chambre, dite chambre 68 de compensation proximale, délimitée du côté distal par le 20 piston 73 coulissant de la douille 26 proximale du tube 22 interne, et, du côté proximal, par un piston 69 séparateur coulissant librement de façon étanche à l'intérieur de la tige 12 de piston. La tige 12 de piston forme, entre le piston 69 séparateur et son flasque 19 d'extrémité, une chambre, dite chambre 70 de compensation élastique, renfermant un volume gazeux compressible (dont la pression 25 peut être ajustée grâce à une valve 79 dans le mode de réalisation représenté) et/ou un ressort hélicoïdal et/ou une garniture en matériau élastique ou viscoélastique. Cette chambre 70 de compensation élastique impartit un effort de rappel au piston d'amortisseur dans le sens de la détente (lorsque le piston d'amortisseur se déplace dans le sens de la compression). Par ailleurs, une chambre, dite chambre 71 de détente 30 est formée dans un espace radial s'étendant entre la tige 12 de piston et le corps 11 tubulaire. Cette chambre 71 de détente est séparée de la chambre 30 de compression par le piston 15 d'amortisseur. La douille 26 proximale du tube 22 interne présente au moins un orifice 66 radial et au moins un conduit 72 parallèle à l'axe 23, mettant en 5 communication de fluide l'alésage 63 de guidage de la douille 26 avec la chambre 68 de compensation proximale. Le diamètre externe du tube 35 de liaison est inférieur au diamètre interne de l'alésage 63 de guidage de la douille 26, de sorte que, lorsque la vanne 62 haute vitesse est ouverte, c'est-à-dire que l'obturateur 61 n'est pas en regard des orifices 66 de la douille 26, le fluide peut circuler librement depuis la chambre 74 10 d'écoulement dans cet alésage 63 de guidage dans chaque orifice 66 radial et chaque conduit 72 de la douille 26 pour rejoindre la chambre 68 de compensation proximale. Lorsque le piston 37 de commande est dans une première position, dite position distale, en butée contre le circlips 50, l'obturateur 61 de la vanne 62 haute vitesse obture l'extrémité proximale de la chambre 74 d'écoulement et 15 les ajutages 65 radiaux de cet obturateur 61 sont en regard des orifices 66 radiaux de la douille 26, de sorte que la chambre 30 de compression est en communication de fluide avec la chambre 68 de compensation proximale via le passage de fuite formé par les orifices 47 de fuite, l'évidement 48 du flasque 17, les perçages 49 du manchon 29 de la douille 27 distale, les perçages 46 radiaux et l'alésage 44 du piston 37 de commande 20 (dont la section d'entrée dépend de la position du pointeau 52), l'intérieur 32 du tube 35 de liaison, l'alésage 64 central et les ajutages 65 radiaux de l'obturateur 61, les orifices 66 radiaux et chaque conduit 72 axial de la douille 26 proximale. Le piston 37 de commande est dans cette position distale lorsque le piston 15 d'amortisseur est en position de détente. Cette position distale du piston 37 de commande et cette 25 communication de fluide est maintenue tant que la section de fuite n'est pas saturée. En outre, dans cette position distale du piston 37 de commande, l'obturateur 61 de la vanne haute vitesse obture la chambre 74 d'écoulement, le fluide ne pouvant pas passer depuis l'alésage 63 de guidage de la douille 26 dans les orifices 66 radiaux de cette dernière. En conséquence, le fluide ne peut pas s'écouler depuis la chambre 30 de 30 compression jusque dans la chambre 68 de compensation proximale via les orifices 60 d'amortissement et la chambre 74 d'écoulement, cette dernière étant close. Dans cette position, le coefficient d'amortissement de l'amortisseur est déterminé par la section de fuite. À partir d'une certaine vitesse de déplacement du piston 15 d'amortisseur dans le sens de compression, la section de fuite définie entre le pointeau 52 et l'alésage central 44 est saturée par le débit de fluide imposé par le passage de fuite par cette vitesse, de sorte que la pression de fluide sur la face 45 de détection augmente subitement, jusqu'à atteindre une valeur qui déplace le piston 37 de commande dans le sens proximal (c'est-à-dire le sens de détente du piston 15 d'amortisseur) à l'encontre du ressort 39 et de la pression de gaz élastique dans la chambre 38 de guidage et dans la cavité 76 de la portion d'extrémité proximale de l'alésage 63 de guidage de la douille 26 proximale. Le piston 37 de commande, le tube 35 de liaison, et l'obturateur 61 se déplacent alors dans le sens proximal jusqu'à ce que les orifices 66 radiaux de la douille 26 viennent en communication avec l'alésage 63 de guidage dans sa portion distale en communication de fluide avec la chambre 74 d'écoulement. Dans cette position, le fluide peut donc être évacué de la chambre 30 de compression via le passage d'amortissement formé par les orifices 60 d'amortissement, la chambre 74 d'écoulement, l'alésage 63 de guidage, les orifices 66 radiaux de la douille 26 et chaque conduit 72 axial de cette dernière, jusqu'à la chambre 68 de compensation proximale. Dans cette position, le coefficient d'amortissement de l'amortisseur est principalement déterminé par la section d'amortissement qui est égale à la somme des sections des orifices 60 d'amortissement qui restent non recouverts ni dépassés par le piston 15 d'amortisseur. À partir d'une certaine valeur du déplacement axial dans le sens proximal du piston 37 de commande, les ajutages 65 radiaux de l'obturateur 61 ne sont plus en communication de fluide avec les orifices 66 radiaux de la douille 26, de sorte que le passage de fuite est obturé. Il peut cependant exister une course intermédiaire du piston 37 de commande entre les deux positions pendant laquelle le fluide peut s'écouler dans la chambre 68 de compensation proximale simultanément à la fois via le passage de fuite et via le passage d'amortissement formé depuis la chambre 30 de compression via les orifices 60 d'amortissement, la chambre 74 d'écoulement, l'alésage 63 de guidage, les orifices 66 radiaux et chaque conduit 72 axial de la douille 26. De préférence, cette course intermédiaire est aussi faible que possible et sensiblement nulle de façon à découpler parfaitement les deux modes de fonctionnement de l'amortisseur selon l'invention en fonction des vitesses d'impact. Par ailleurs, le tube 22 interne délimitant du côté intérieur la 5 chambre 30 de compression est avantageusement doté, à son extrémité 25 proximale, d'au moins un orifice, dit orifice 80 d'impact, mettant en communication de fluide la chambre 30 de compression avec un canal, dit canal 81 d'impact, ménagé entre la paroi interne du tube 22 interne et la douille 26 et s'étendant sur une certaine longueur du côté proximal à partir de chaque orifice 80 d'impact. Le tube 22 interne comprend 10 également au moins un orifice, dit orifice 82 de réalimentation, en communication de fluide avec ledit canal 81 d'impact, à une extrémité proximale de ce dernier. De préférence, le canal 81 d'impact est un logement annulaire cylindrique de révolution ménagé en creux sur toute la périphérie de la douille 26, et le tube 22 interne est doté d'une pluralité d'orifices 80 d'impact répartis sur sa circonférence à l'extrémité distale 15 du canal 81 d'impact, et d'une pluralité d'orifices 82 de réalimentation répartis sur sa circonférence à l'extrémité proximale du canal 81 d'impact. Les orifices 80 d'impact sont disposés légèrement au-delà du piston 15 d'amortisseur dans le sens distal de compression lorsque le piston 15 d'amortisseur est en position extrême de détente, de sorte que, dans cette position, le fluide contenu dans la chambre 30 de compression 20 peut s'écouler à travers ces orifices 80 d'impact et à travers le canal 81 d'impact. Le piston 15 d'amortisseur présente une hauteur axiale du côté du tube 22 interne adapté pour permettre au fluide s'écoulant dans le canal 81 d'impact de s'évacuer via les orifices 82 de réalimentation, et via un canal, dit canal 83 de réalimentation, ménagé axialement dans le piston 15 d'amortisseur et communiquant avec la chambre 71 de 25 détente s'étendant du côté proximal par rapport au piston 15 d'amortisseur. Ainsi, à partir de la position de détente du piston 15 d'amortisseur, lorsque celui-ci se déplace dans le sens de compression, quelle que soit sa vitesse, le fluide peut tout d'abord s'écouler directement de la chambre 30 de compression dans la chambre 71 de détente via le passage d'impact formé par les orifices 80 d'impact, le canal 81 d'impact, les 30 orifices 82 de réalimentation, et le canal 83 de réalimentation. Ce passage d'impact présente une section d'écoulement importante, supérieure à la section d'amortissement et à la section de fuite, et procurant un coefficient d'amortissement négligeable, de sorte que le piston 15 d'amortisseur peut librement se déplacer sur une course initiale à partir de la position de détente, jusqu'à venir obturer les orifices 80 d'impact. Après cette petite course initiale d'impact de coefficient d'amortissement négligeable, le piston 15 d'amortisseur poursuit son déplacement dans le sens de compression avec un coefficient d'amortissement qui dépend de la vitesse d'impact, c'est-à-dire soit un coefficient d'amortissement relativement important déterminé par la section de fuite si la vitesse d'impact est en dessous de la valeur seuil maximum à partir de laquelle le piston 37 de commande est déplacé, soit un coefficient d'amortissement initialement relativement faible, déterminé par la section d'amortissement, si la vitesse d'impact a dépassé ladite valeur seuil maximum. La section d'amortissement déterminée par les orifices 60 d'amortissement est cependant variable au fur et à mesure de la course de compression et diminue en fonction des différents orifices d'amortissement qui sont obturés par le piston 15 d'amortisseur, de sorte que le coefficient d'amortissement augmente. La portion 95 extrême distale de la chambre 30 de compression est avantageusement dotée d'un doublage 96 périphérique externe entourant le corps 11 tubulaire, fixé rigidement à ce dernier, par exemple par soudure, et présentant une forme adaptée pour former un espace 97 périphérique autour de cette portion 95 extrême distale. L'espace 97 périphérique s'étend sur une faible portion de longueur axiale correspondant à une fin de course de compression du piston 15 d'amortisseur. Le corps 11 tubulaire communique avec cet espace 97 périphérique d'une part via des orifices 98 proximaux traversant l'épaisseur du corps 11 tubulaire à l'extrémité proximale de l'espace 97 périphérique, et, d'autre part, via des orifices 99 distaux traversant l'épaisseur du corps 11 tubulaire à l'extrémité distale de l'espace 97 périphérique. De la sorte, lorsque le piston 15 d'amortisseur se déplace dans le sens de compression et dépasse les orifices 98 proximaux (figure 10), un passage 99, 97, 98 de relaxation est ménagé entre les orifices 99 distaux, l'espace 97 périphérique, et les orifices 98 proximaux qui sont alors en communication de fluide avec la chambre 71 de détente. Dans cette position, le fluide résiduel dans la chambre 30 de compression est directement évacué dans la chambre 71 de détente par ce passage de relaxation qui présente un coefficient d'amortissement réduit, sensiblement nul. Ainsi, un amortisseur selon l'invention présente plusieurs modes d'amortissement différents : un mode d'amortissement très faible initial à l'impact, un mode d'amortissement pour les faibles vitesses d'impact, un mode d'amortissement pour les fortes vitesses d'impact, et un mode d'amortissement très faible en fin de course de compression. La valeur de la vitesse seuil de déclenchement de ce troisième mode d'amortissement peut être ajustée par la position du pointeau 52 grâce à la vis de réglage 54.
Il est à noter que le piston 73 coulissant de la douille 26 proximale du tube 22 interne présente un passage 78 de fluide permettant, dans le sens de détente, l'écoulement du fluide depuis la chambre de 68 de compensation proximale jusqu'à la chambre 67 de compensation distale, par l'intermédiaire d'un clapet 85 qui interdit au contraire l'écoulement du fluide dans le sens de compression du piston 15 d'amortisseur depuis la chambre 67 de compensation distale vers la chambre 68 de compensation proximale. Lorsque le piston 15 d'amortisseur se déplace dans le sens de compression, le fluide évacué dans la chambre 68 de compensation proximale peut ensuite s'écouler dans la chambre 67 de compensation distale via le passage 78 de fluide du piston 73 coulissant de la douille 26, puis dans la chambre 71 de détente via un passage 87 de fluide mettant en communication la chambre 67 de compensation distale avec le canal 83 de réalimentation du piston 15 d'amortisseur, lui-même en communication avec la chambre 71 de détente qui recueille donc finalement le fluide issu de la chambre 30 de compression via le passage de fuite ou le passage d'amortissement.
Par ailleurs, le canal 83 de réalimentation du piston 15 d'amortisseur est également doté d'un clapet 86 qui est adapté pour permettre un écoulement libre du fluide vers la chambre 71 de détente (en provenance du passage d'impact comme indiqué ci-dessus), et pour permettre un écoulement du fluide en sens inverse à partir de la chambre 71 de détente dans le canal 83 de réalimentation, mais avec une perte de charge, dans le sens de détente du piston 15 d'amortisseur.
Lorsque le piston 15 d'amortisseur se déplace le long du tube 22 interne dans le sens de détente, les orifices 60 d'amortissement viennent successivement en regard du canal 83 de réalimentation du piston 15 d'amortisseur, de sorte que le fluide peut s'écouler depuis la chambre 71 de détente via le canal 83 de 5 réalimentation, via les orifices 60 d'amortissement dans la chambre 74 d'écoulement puis à travers les orifices 60 d'amortissement situés du côté distal au-delà du piston 15 d'amortisseur depuis la chambre 74 d'écoulement jusque dans la chambre 30 de compression. De même, dans le sens de détente, le fluide situé dans la chambre 67 de compensation distale de la tige 12 de piston s'écoule librement vers la chambre 30 de 10 compression via le passage 87 de fluide ménagé entre le piston 15 d'amortisseur et cette chambre 67 de compensation distale, ce passage 87 de fluide étant en communication avec le canal 83 de réalimentation. En fin de détente, le piston 15 d'amortisseur vient accoster le manchon 21 de guidage qui présente une extrémité distale élargie de façon à former 15 une chambre, dite chambre 88 de butée de détente, normalement en communication de fluide avec la chambre 71 de détente. Le canal 83 de réalimentation du piston 15 d'amortisseur débouche à une extrémité 89 proximale de ce dernier, qui vient obturer la chambre 88 de butée de détente dotée d'un joint 90 d'étanchéité et renfermant un volume non nul de fluide, et formant alors une butée hydraulique de détente. Le fluide 20 peut s'évacuer de la chambre 88 de butée de détente via le clapet 86 du canal 83 de réalimentation, depuis la chambre 88 de butée de détente vers la chambre 30 de compression, mais ce avec une perte de charge plus importante qui freine la détente du piston 15 d'amortisseur. L'invention peut faire l'objet de nombreuses variantes par rapport 25 au mode de réalisation représenté sur les figures et décrit ci-dessus. Un amortisseur selon l'invention peut être appliqué dans un train d'atterrissage d'aéronef ou d'automobile ou de tout autre véhicule, ou dans toute autre application où les mêmes problèmes se posent.
Claims (8)
- REVENDICATIONS1/ - Amortisseur comprenant un piston (15) d'amortisseur guidé dans une chambre (30) de compression dotée d'un passage (60, 74, 63, 66, 72) d'amortissement permettant l'écoulement de fluide entre cette chambre (30) de compression et au moins une chambre, dite chambre (68) de compensation, lorsque le piston (15) d'amortisseur se déplace dans un sens, dit sens de compression, correspondant à une réduction du volume de la chambre (30) de compression, caractérisé en ce que le passage (60, 74, 63, 66, 72) d'amortissement comprend une vanne, dite vanne(62) haute vitesse, rappelée en position d'obturation du passage d'amortissement par un dispositif (38, 39, 76) de rappel, et en ce qu'il comprend un dispositif (27, 37, 35) de commande associé à ladite vanne (62) haute vitesse et adapté pour pouvoir en commander l'ouverture lorsque la vitesse du piston (15) d'amortisseur dans le sens de compression dépasse une valeur prédéterminée.
- 2/ - Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre (30) de compression est dotée d'au moins un orifice, dit orifice (47) de fuite, en communication de fluide avec la chambre (30) de compression et avec au moins une chambre (68) distincte de la chambre (30) de compression via un passage, dit passage (47, 48, 49, 46, 44, 32, 64, 65, 66, 72) de fuite, distinct du passage (60, 74, 63, 66, 72) d'amortissement, ledit passage de fuite présentant une section d'écoulement, dite section de fuite, inférieure à la section d'écoulement du passage d'amortissement au moins en position initiale du piston (15) d'amortisseur, dite position de détente, dans laquelle le volume de la chambre (30) de compression présente une valeur maximale.
- 3/ - Amortisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que 25 ledit dispositif (27, 37, 35) de commande comprend un piston (37) de commande : - présentant une face (45), dite face de détection, soumise à la pression du fluide issu de la chambre (30) de compression via chaque orifice (47) de fuite, - guidé en translation de façon à pouvoir être déplacé sous l'effet de ladite pression, 30 - ledit dispositif (38, 39, 76) de rappel exerçant une force de rappel à l'encontre de ladite pression sur la face (45) de détection,- relié mécaniquement à un obturateur (61) de la vanne (62) haute vitesse de façon à pouvoir entraîner l'obturateur (61) en déplacement dans le sens de l'ouverture de la vanne (62) haute vitesse.
- 4/ - Amortisseur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que en ce que ladite section de fuite est adaptée pour que ladite valeur prédéterminée de la vitesse du piston (15) d'amortisseur dans la chambre de compression dans le sens de compression corresponde à une saturation du passage (47, 48, 49, 46, 44, 32, 64, 65, 66, 72) de fuite.
- 5/ - Amortisseur selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la chambre (30) de compression est délimitée par au moins une paroi cylindrique selon un axe, dit axe (23) principal, en ce que la chambre (30) de compression est obturée à une extrémité axiale, dite extrémité distale, en ce que ledit passage (60, 74, 63, 66, 72) d'amortissement comprend au moins une pluralité d'orifices (60), dits orifices d'amortissement, ménagés à travers au moins une paroi (22) cylindrique de la chambre (30) de compression et répartis axialement le long de ladite paroi (22) cylindrique, chaque paroi (22) cylindrique dotée d'orifices (60) d'amortissement délimitant également une chambre cylindrique, dite chambre (74) d'écoulement, en communication de fluide avec la chambre (30) de compression via lesdits orifices (60) d'amortissement, en ce que le piston (15) d'amortisseur est guidé en translation axiale dans la chambre (30) de compression selon l'axe (23) principal de façon à obturer progressivement les différents orifices (60) d'amortissement lors de sa pénétration dans la chambre (30) de compression dans le sens de compression vers l'extrémité distale, en ce que ladite vanne (62) haute vitesse est disposée à une extrémité, dite extrémité proximale, de la chambre (74) d'écoulement opposée à l'extrémité distale de la chambre (30) de compression, en ce que ladite vanne (62) haute vitesse est adaptée pour pouvoir obturer l'extrémité proximale de la chambre (74) d'écoulement, et en ce que chaque orifice (47) de fuite est en communication de fluide avec l'extrémité distale de la chambre (30) de compression.
- 6/ - Amortisseur selon les revendications 2 à 5, caractérisé en ce que chaque orifice (47) de fuite et le piston (37) de commande sont disposés àl'extrémité distale de la chambre (30) de compression, en ce que le piston (37) de commande est relié à l'obturateur (61) de la vanne (62) haute vitesse par un tube (35) de liaison dont l'intérieur (32) est en communication de fluide avec chaque orifice (47) de fuite et en ce que ledit obturateur (61) présente au moins un ajutage (65) en 5 communication de fluide avec l'intérieur (32) du tube (35) de liaison et mettant, lorsque la vanne (62) haute vitesse est en position d'obturation, l'intérieur (32) du tube (65) de liaison en communication de fluide avec ladite au moins une chambre (68) distincte de la chambre (30) de compression, de sorte que ledit passage(47, 48, 49, 46, 44, 32, 64, 65, 66, 72) de fuite comprend l'intérieur (32) dudit 10 tube (35) de liaison et chaque ajutage (65).
- 7/ - Amortisseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la chambre (30) de compression comprend une paroi (22) cylindrique tubulaire interne dotée d'orifices (60) d'amortissement et en ce que le tube (35) de liaison s'étend axialement à l'intérieur de la chambre (74) d'écoulement délimitée par cette paroi (22) 15 cylindrique tubulaire interne.
- 8/ - Amortisseur selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit piston (37) de commande présente un alésage (44) central en communication de fluide avec chaque orifice (47) de fuite et avec l'intérieur (32) du tube de liaison (35). 20 9/ - Amortisseur selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (54) d'ajustement du débit de fluide à travers le passage (47, 48, 49, 46, 44, 32, 64, 65, 66, 72) de fuite. 10/ - Amortisseur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la chambre (30) de compression comprend au moins un orifice, 25 dit orifice (80) d'impact, en communication de fluide avec une chambre (71) distincte de la chambre (30) de compression via un passage, dit passage d'impact, distinct du passage (60, 74, 63, 66, 72) d'amortissement et du passage (47, 48, 49, 46, 44, 32, 64, 65, 66, 72) de fuite, chaque orifice (80) d'impact et le passage d'impact étant adaptés pour permettre un déplacement libre du piston (19) dans la chambre (30) de compression à 30 partir de la position de détente en début de compression sur une course initialed'impact prédéterminée, chaque orifice (80) d'impact étant obturé par le piston (15) d'amortisseur lorsque ce dernier se déplace au-delà de ladite course initiale d'impact. 11/ - Amortisseur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif adapté pour former une chambre, dite chambre (88) de butée de détente, obturée en fin de course du piston (15) d'amortisseur dans le sens de détente, ladite chambre (88) de butée de détente renfermant un volume non nul de fluide et étant en communication de fluide avec une autre chambre avec une perte de charge apte à former une butée de détente. 12/ - Amortisseur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit fluide est un liquide incompressible et en ce qu'il comprend au moins une chambre, dite chambre (70) de compensation élastique, élastique en compression et agencée de façon à impartir un effort de rappel élastique au piston (15) d'amortisseur dans le sens de la détente. 13/ - Amortisseur selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un passage, dit passage (99, 97, 98) de relaxation, adapté pour mettre en communication de fluide une portion (95) d'extrémité de fin de course de compression de la chambre (30) de compression avec une chambre (71) distincte de la chambre de compression lorsque que le piston (15) d'amortisseur est en fin de course de compression, ledit passage de relaxation étant adapté pour permettre un déplacement du piston d'amortisseur avec un coefficient d'amortissement réduit en fin de course de compression. 14/ - Amortisseur selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la tige (12) de piston est un cylindre creux, en ce que ladite chambre (68) de compensation est ménagée dans la tige (12) de piston, en ce qu'il comporte une chambre, dite chambre (71) de détente, s'étendant entre la tige (12) de piston et une paroi (11) cylindrique externe délimitant la chambre (30) de compression, en ce que le piston (15) d'amortisseur est adapté pour former un passage permettant l'écoulement de fluide entre la chambre (68) de compensation et la chambre (71) de détente dans le sens de compression, et un passage permettant l'écoulement de fluide entre la chambre (71) de détente et la chambre (30) de compression dans le sens de détente.15/ - Train d'atterrissage d'aéronef caractérisé en ce qu'il comprend au moins un amortisseur selon l'une des revendications 1 à 14. 16/ - Aéronef caractérisé en ce qu'il est équipé d'au moins un train d'atterrissage selon la revendication 15.
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