FR3045008A1 - Procede et systeme pour la commande de trappes avant et arriere couplees d’une case de train d’atterrissage d’aeronef. - Google Patents
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Abstract
- Procédé et système pour la commande de trappes avant et arrière couplées d'une case de train d'atterrissage d'aéronef. - Le système pour la commande des trappes d'une case (3) d'un train d'atterrissage (2), rétractable et déployable, d'un aéronef (1), l'ouverture de la case (3) prévue pour le passage du train d'atterrissage étant obturable par une trappe avant (4G, 4D) et par une trappe arrière (5G, 5D), comporte un mécanisme d'accouplement de ladite trappe arrière (5G, 5D) et de ladite trappe avant (4G, 4D), qui est configuré pour que la trappe arrière (5G, 5D) ne soit pas complètement fermée, mais au contraire soit entrebâillée, dès l'ouverture de la trappe avant (4G, 4D) lors du déploiement du train d'atterrissage (2) et qu'elle soit complétement fermée à la fermeture complète de la trappe avant (4G, 4D) lors de la rétractation du train d'atterrissage (2).
Description
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un procédé et un système pour la commande de trappes d’une case d’un train d’atterrissage, rétractable et déployable, d’un aéronef.
On connaît déjà des aéronefs comportant au moins une case de train d’atterrissage dont l’ouverture, prévue pour le passage dudit train d’atterrissage, est obturable par une trappe avant et par une trappe arrière.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Lorsque le train d’atterrissage est rétracté à l’intérieur de ladite case, c’est-à-dire lorsque l’aéronef est en vol, les deux trappes avant et arrière sont fermées et sont en continuité aérodynamique avec la partie du fuselage de l’aéronef entourant l’ouverture de ladite case de train d’atterrissage. Pour le déploiement de ce dernier, on commence par ouvrir la trappe avant pour le passage dudit train d’atterrissage, la trappe arrière restant fermée, puis, le déploiement se poursuivant, on ouvre la trappe arrière et on referme la trappe avant. Ce processus permet de limiter l’introduction, à l’intérieur de ladite case de train, de flux d’air qui seraient générateurs de tourbillons et donc de traînée.
Ainsi, lorsque le train d’atterrissage est dans sa position entièrement déployée, la trappe avant est fermée et la trappe arrière est seule ouverte pour laisser passer le fût dudit train d’atterrissage.
Inversement, lorsque ledit train d’atterrissage a été déployé et qu’il doit être rétracté dans ladite case, ladite trappe arrière étant alors ouverte, on commence par ouvrir la trappe avant, puis, lorsque le fût du train, en se rétractant, a quitté la trappe arrière, on referme cette dernière, et ensuite, ledit train d’atterrissage ayant été complètement rétracté dans ladite case, on referme également ladite trappe avant.
Ainsi, aussi bien à l’atterrissage (déploiement du train d’atterrissage) qu’au décollage (rétraction dudit train d’atterrissage) de l’aéronef, le processus de commande du train d’atterrissage comporte une phase provisoire pendant laquelle la trappe avant est ouverte, alors que la trappe arrière est fermée. Pendant une telle phase provisoire, de l’air pénètre dans la case de train par la trappe avant et frappe la trappe arrière, ce qui produit des vibrations engendrant du bruit et de la traînée, tout en soumettant la trappe arrière et son environnement à des efforts mécaniques importants.
EXPOSÉ DE L’INVENTION
La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. À cette fin, selon l’invention, le procédé pour la commande des trappes d’une case d’un train d’atterrissage, rétractable et déployable, d’un aéronef, l’ouverture de ladite case prévue pour le passage dudit train d’atterrissage étant obturable par une trappe avant et par une trappe arrière et ledit procédé comportant au moins une phase provisoire pendant laquelle ladite trappe avant est ouverte, alors que ladite trappe arrière est fermée, est remarquable en ce que l’on couple ladite trappe arrière et ladite trappe avant de façon que ladite trappe arrière : • ne soit pas complètement fermée, mais au contraire soit entrebâillée, dès l’ouverture de la trappe avant, lors du déploiement du train d’atterrissage, et • soit complètement fermée à la fermeture complète de ladite trappe avant lors de la rétractation du train d’atterrissage.
Ainsi, grâce à la présente invention, les flux d’air pénétrant dans la case de train par la trappe avant ouverte peuvent s’échapper à travers l’entrebâillement de la trappe arrière, ce qui atténue les vibrations et donc le bruit, la traînée et les efforts mécaniques qu’elles engendrent.
Le couplage entre la trappe arrière et la trappe avant peut être de toute nature, électrique, hydraulique, pneumatique, etc. Toutefois, de préférence, ce couplage est obtenu par un accouplement mécanique.
Dans le cas usuel où : • la trappe avant comporte une porte avant gauche et une porte avant droite, lesdites deux portes avant étant rotatives de façon symétrique autour d’axes latéraux respectifs, et • la trappe arrière comporte une porte arrière gauche et une porte arrière droite, lesdites deux portes arrière étant rotatives de façon symétrique autour d’axes latéraux respectifs, il est avantageux, selon l’invention, de coupler la porte arrière gauche avec la porte avant gauche et la porte arrière droite avec la porte avant droite.
Avantageusement, l’étape d’accouplement consiste à empêcher les portes arrière de la trappe arrière d’être complètement fermées, tant que les portes avant de la trappe avant ne sont pas complètement fermées lors de la rétraction du train d’atterrissage.
La présente invention concerne de plus un système pour la commande des trappes d’une case d’un train d’atterrissage, rétractable et déployable, d’un aéronef, l’ouverture de ladite case prévue pour le passage dudit train d’atterrissage étant obturable par une trappe avant et par une trappe arrière, ce système étant remarquable en ce qu’il comporte un mécanisme d’accouplement de ladite trappe arrière et de ladite trappe avant, qui est configuré pour que ladite trappe arrière : • ne soit pas complètement fermée, mais au contraire soit entrebâillée, dès l’ouverture de ladite trappe avant lors du déploiement du train d’atterrissage ; et • soit complètement fermée à la fermeture complète de ladite trappe avant lors de la rétractation du train d’atterrissage.
Dans le cas mentionné ci-dessus où chaque trappe comporte deux portes, ledit système peut comporter : • pour chacune desdites deux portes avant, au moins un vérin articulé, d’un côté, à ladite case de train d’atterrissage, et, de l’autre côté, à ladite porte avant concernée, ledit vérin provoquant l’ouverture et la fermeture de cette dernière, et • pour chacune desdites deux portes arrière, au moins une bielle de liaison articulée, d’un côté, audit train d’atterrissage, et, de l’autre côté, à ladite porte arrière concernée, ladite bielle de liaison provoquant l’ouverture et la fermeture de cette dernière en liaison avec le déploiement et la rétraction dudit train d’atterrissage, et est remarquable en ce que : • ladite bielle de liaison est une bielle à ressort ayant tendance à s’allonger spontanément ; • le mécanisme d’accouplement comporte deux couplages mécaniques couplant respectivement la porte arrière avec la porte avant de même côté, chacun desdits couplages mécaniques comportant une barre de torsion, parallèle auxdits axes latéraux de rotation et montée rotative autour de son axe longitudinal par rapport à ladite case de train d’atterrissage, ladite barre de torsion inhibant l’allongement spontané de ladite bielle à ressort lorsque les portes avant et arrière couplées sont fermées et permettant cet allongement spontané lorsque la porte avant s’ouvre, entraînant l’entrebâillement de la porte arrière.
Chacun desdits couplages mécaniques peut comporter de plus des butées respectivement solidaires desdites portes avant et desdites portes arrière coopérant avec des doigts transversaux solidaires des extrémités de ladite barre de torsion.
Dans ce cas, lesdits doigts transversaux peuvent être respectivement au contact desdites butées lorsque les portes avant et arrière couplées sont fermées, et échapper auxdites butées lorsque le vérin ouvre la porte avant.
La présente invention concerne de plus un aéronef comportant au moins une case de train d’atterrissage obturable par une trappe avant et par une trappe arrière remarquable en ce que, pour la commande desdites trappes, ledit aéronef comporte un système de commande tel que celui décrit ci-dessus.
La présente invention est particulièrement, mais non exclusivement appropriée à être appliquée à une case de train avant d’aéronef.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les figures annexées feront bien comprendre comment l’invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. Plus particulièrement : • la figure 1 est une vue schématique, en perspective du dessous, d’un aéronef pourvu d’un train d’atterrissage avant rétractable dans une case obturable par une trappe avant et par une trappe arrière ; • la figure 2 est une coupe longitudinale schématique d’une partie de la case de train de l’aéronef de la figure 1, perfectionnée selon la présente invention ; • la figure 3 est une vue agrandie en perspective d’une partie longitudinale du système de commande des trappes de la case de train montrée sur la figure 2, lesdites trappes étant en position fermée ; • la figure 4 est une vue en perspective de la position entrebâillée de la trappe arrière de la case de train des figures 2 et 3, lorsque la trappe avant de ladite case est au moins partiellement ouverte, aussi bien lors de l’ouverture que lors de la fermeture de ladite trappe avant ; et • la figure 5 est une vue en perspective de la trappe avant et de la trappe arrière de la case de train des figures 2 à 4, en position ouverte.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Sur la figure 1, on a représenté schématiquement la partie avant d’un aéronef 1, d’axe longitudinal X-X, pourvu d’un train d’atterrissage avant déployable 2, rétractable dans une case 3. L’ouverture de ladite case prévue pour le passage dudit train d’atterrissage 2 est obturable par une trappe avant, composée d’une porte avant gauche 4G et d’une porte avant droite 4D, symétriques l’une de l’autre, et par une trappe arrière, composée d’une porte arrière gauche 5G et d’une porte arrière droite 5D, symétriques l’une de l’autre.
Comme cela est représenté sur les figures 2 et 3, les portes gauches 4G et 5G sont montées rotatives de façon symétrique autour d’un axe latéral LG. De façon identique, mais non visible sur les figures, les portes droites 4D et 5D sont montées rotatives de façon symétrique autour d’un axe latéral LD (non représenté).
Sur la figure 1, on a représenté le train d’atterrissage 2 en position déployée passant dans l’ouverture de la case de train 3 formée par les portes arrière 5G et 5D en position ouverte, les portes avant 4G et 4D étant fermées. Au contraire, sur les figures 2 et 3, le train d’atterrissage 2 est rétracté dans la case de train 3 et les trappes avant et arrière sont fermées. Sur ces figures, à cause de la représentation en coupe longitudinale, seules les portes 4G et 5G sont visibles, les portes 4D et 5D étant bien entendu respectivement symétriques de ces dernières par rapport au plan longitudinal médian de l’aéronef 1. À des fins de clarté de dessin, le système de commande de déploiement et de rétraction du train d’atterrissage 2 par rotation autour de son axe 6 n’est pas représenté sur les figures 2 et 3. En revanche, ces figures montrent des moyens d’ouverture et de fermeture des trappes 4G, 4D et 5G, 5D qui comportent : • pour chacune des portes avant 4G et 4D, au moins un vérin 7, articulé du côté 7A, à la case de train 3 et, de l’autre côté 7B, à la porte avant 4G ou 4D concernée ; • pour chacune des portes arrière 5G et 5D, au moins une bielle à ressort 8 à allongement spontané, articulée, du côté 8A, au train d’atterrissage 2 et, de l’autre côté 8B, à la porte arrière 5G ou 5D concernée.
Dans l’art antérieur, sans les caractéristiques de l’invention décrites ci-après, l’ouverture des trappes avant et arrière se fait de la manière suivante.
Le train d’atterrissage 2 étant initialement rétracté dans la case de train 3, comme représenté sur les figures 2 et 3, le déploiement dudit train commence par l’ouverture des portes avant 4G et 4D sous l’action des vérins 7 associés. Puis, le train d’atterrissage 2 basculant dans le sens des aiguilles d’une montre, les bielles à ressort 8 associées pressent les portes arrière 5G et 5D qui s’ouvrent. Lorsque le train d’atterrissage 2 est arrivé entre les portes arrière 5G et 5D ouvertes, les vérins 7 ferment les portes avant 4G et 4D.
Inversement, le train d’atterrissage 2 étant initialement déployé hors de la case de train 3 avec les portes avant 4G et 4D fermées, la rétraction dudit train commence par l’ouverture des portes avant 4G et 4D sous l’action des vérins 7 associés. Puis le train d’atterrissage 2 bascule dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Les bielles à ressort 8 associées tirent les portes arrière 5G et 5D qui se ferment. Lorsque le train d’atterrissage 2 a pénétré dans la case de train 3, les vérins 7 ferment les portes avant 4G et 4D.
Ainsi, dans l’art antérieur, sans les caractéristiques de l’invention décrites ci-après, aussi bien au déploiement qu’à la rétraction du train d’atterrissage 2, il existe une phase pendant laquelle les portes avant 4G et 4D sont ouvertes, alors que les portes arrière 5G et 5D sont fermées, de sorte qu’un flux d’air sous pression s’engouffre dans la case de train en engendrant des inconvénients aérodynamiques, mécaniques et acoustiques.
Selon l’invention, pour atténuer les inconvénients précités, on prévoit des couplages entre la porte avant 4G et la porte arrière 5G, ainsi qu’entre la porte avant 4D et la porte arrière 5D, pour permettre aux portes arrières 5G et 5D de s’entrebâiller dès que les portes avant 4G et 4D s’ouvrent lors du déploiement du train d’atterrissage 2 et pour empêcher les portes arrière 5G et 5D d’être complètement fermées, tant que les portes avant 4G et 4D ne sont pas complètement fermées lors de la rétraction du train d’atterrissage 2.
Pour ce faire, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 à 5, chacun des couplages porte avant 4G - porte arrière 5G et porte avant 4D - porte arrière 5D est mécanique et est réalisé par l’intermédiaire d’une part, d’une barre de torsion 9 parallèle aux axes de rotation LG et LD et montée rotative autour de son axe longitudinal, par l’intermédiaire de paliers fixes 10 montés dans la case de train 3, et, d’autre part, de butées 11 et 12, respectivement solidaires des portes avant 4G (ou 4D) et des portes arrière 5G (ou 5D) et coopérant avec des doigts transversaux 13 et 14 solidaires des extrémités de ladite barre de torsion. Ladite barre de torsion 9 dispose d’un ou de plusieurs ressorts configurés pour faire tourner ladite barre de torsion dans un sens 16 représenté sur la figure 3.
Lorsque les portes avant 4G, 4D et les portes arrière 5G, 5D sont fermées (voir la figure 2 et la figure 3), la butée 11 de chacune desdites portes avant repousse, éventuellement par l’intermédiaire d’un galet, le doigt transversal 13 correspondant, et le doigt transversal 14 pousse la butée 12 de chacune desdites portes arrière, les empêchant de s’ouvrir.
En revanche, lorsque le vérin 7 est commandé pour ouvrir la porte avant 4G (ou 4D), le doigt transversal 13 échappe à la butée 11 et la barre de torsion 9 tourne dans le sens 16 grâce à son ou ses ressorts et permet au doigt transversal 14 d’échapper à la butée 12 (voir la figure 4). La porte arrière 5G (ou 5D) n’est donc plus verrouillée par la barre de torsion 9 et peut légèrement s’entrebâiller sous l’action de la bielle à ressort 8 qui s’allonge sous l’effet de son ressort comprimé jusqu’à atteindre une butée mécanique définissant sa longueur maximum. Tout autre moyen d’allongement jusqu’à une longueur maximum est possible. Sur la figure 4, l’entrebâillement de la porte arrière 5G porte la référence 15.
Dans cette situation, l’air pénétrant dans la case de train 3 à travers les portes avant 4G, 4D peut donc s’échapper librement à travers l’entrebâillement 15, atténuant ainsi les phénomènes nuisibles mentionnés ci-dessus.
Après ouverture des portes avant 4G (4D), le train d’atterrissage 2 peut être déployé entraînant l’ouverture des portes arrière 5G (5D), comme représenté sur la figure 5.
Ensuite, les portes avant 4G, 4D se referment complètement, le train d’atterrissage 2 étant toujours déployé. À la rétraction du train d’atterrissage 2 à partir de la position déployée de la figure 5 (les portes avant 4G, 4D étant déjà ré-ouvertes), la porte arrière 5G (5D) est tirée par l’intermédiaire de la bielle à ressort 8 qui, à cause de son état allongé, empêche ladite porte arrière 5G (5D) de complètement se fermer en maintenant l’entrebâillement 15 (voir la figure 4). Lorsque le vérin 7 ferme la porte avant 4G (4D), la butée 11 appuie sur le doigt transversal 13, forçant la barre de torsion 9 à tourner dans le sens inverse au sens 16. Le doigt transversal 14 appuie alors sur la butée 12, forçant la porte arrière 5G (5D) à complètement se fermer et forçant la bielle à ressort 8 à se raccourcir.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Procédé pour la commande des trappes (4G-4D, 5G-5D) d’une case (3) d’un train d’atterrissage (2), rétractable et déployable, d’un aéronef (1), l’ouverture de ladite case (3) prévue pour le passage dudit train d’atterrissage (2) étant obturable par une trappe avant (4G, 4D) et par une trappe arrière (5G, 5D), caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’accouplement consistant à coupler ladite trappe arrière (5G, 5D) et ladite trappe avant (4G, 4D) de façon que ladite trappe arrière (5G, 5D) : • ne soit pas complètement fermée, mais au contraire soit entrebâillée, dès l’ouverture de la trappe avant (4G, 4D) lors du déploiement du train d’atterrissage (2), et • soit complètement fermée à la fermeture complète de ladite trappe avant (4G, 4D) lors de la rétractation du train d’atterrissage (2).
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape d’accouplement consiste à accoupler mécaniquement ladite trappe arrière (5G, 5D) et ladite trappe avant (4G, 4D).
- 3. Procédé selon l’une des revendications 1 ou 2, appliqué à une case de train d’atterrissage (3) dans laquelle : • la trappe avant comporte une porte avant gauche (4G) et une porte avant droite (4D), lesdites deux portes avant étant rotatives de façon symétrique autour d’axes latéraux respectifs (LG, LD), et • la trappe arrière comporte une porte arrière gauche (5G) et une porte arrière droite (5D), lesdites deux portes arrière étant rotatives de façon symétrique autour d’axes latéraux respectifs (LG, LD), caractérisé en ce que la porte arrière gauche (5G) est couplée avec la porte avant gauche (4G) et la porte arrière droite (5D) est couplée avec la porte avant droite (4D).
- 4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’étape d’accouplement consiste à empêcher les portes arrière (5G, 5D) de la trappe arrière d’être complètement fermées, tant que les portes avant (4G, 4D) de la trappe avant ne sont pas complètement fermées lors de la rétraction du train d’atterrissage (2).
- 5. Système pour la commande des trappes d’une case (3) d’un train d’atterrissage (2), rétractable et déployable, d’un aéronef (1), l’ouverture de ladite case prévue pour le passage dudit train d’atterrissage étant obturable par une trappe avant (4G, 4D) et par une trappe arrière (5G, 5D), caractérisé en ce qu’il comporte un mécanisme d’accouplement (9-14) de ladite trappe arrière et de ladite trappe avant, qui est configuré pour que ladite trappe arrière (5G, 5D) : • ne soit pas complètement fermée, mais au contraire soit entrebâillée, dès l’ouverture de ladite trappe avant (4G, 4D) lors du déploiement du train d’atterrissage (2) ; et • soit complètement fermée à la fermeture complète de ladite trappe avant (4G, 4D) lors de la rétractation du train d’atterrissage (2).
- 6. Système selon la revendication 5, pour une case de train d’atterrissage (3) dans laquelle : • la trappe avant comporte une porte avant gauche (4G) et une porte avant droite (4D), lesdites deux portes avant étant rotatives de façon symétrique autour d’axes latéraux respectifs (LG, LD), et • la trappe arrière comporte une porte arrière gauche (5G) et une porte arrière droite (5D), lesdites deux portes arrière étant rotatives de façon symétrique autour d’axes latéraux respectifs (LG, LD), ledit système comportant : • pour chacune desdites deux portes avant (4G, 4D), au moins un vérin (7) articulé, d’un côté, à ladite case de train d’atterrissage (3), et, de l’autre côté, à ladite porte avant (4G, 4D) concernée, ledit vérin provoquant l’ouverture et la fermeture de cette dernière, et • pour chacune desdites portes arrière (5G, 5D), au moins une bielle de liaison articulée, d’un côté, audit train d’atterrissage (2), et, de l’autre côté, à ladite porte arrière concernée (5G, 5D), ladite bielle de liaison provoquant l’ouverture et la fermeture de cette dernière en liaison avec le déploiement et la rétraction dudit train d’atterrissage, caractérisé en ce que : • ladite bielle de liaison est une bielle à ressort (8) ayant tendance à s’allonger spontanément ; • le mécanisme d’accouplement comporte deux couplages mécaniques couplant respectivement la porte arrière avec la porte avant de même côté, chacun desdits couplages mécaniques comportant une barre de torsion (9), parallèle auxdits axes latéraux de rotation (LG, LD) et montée rotative autour de son axe longitudinal par rapport à ladite case de train d’atterrissage (3), ladite barre de torsion (9) inhibant l’allongement spontané de la bielle à ressort (8) lorsque les portes avant et arrière couplées (4G, 5G - 4D, 5D) sont fermées et permettant cet allongement lorsque la porte avant s’ouvre, entraînant ainsi l’entrebâillement de la porte arrière.
- 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacun desdits couplages mécaniques comporte de plus des butées (11, 12) respectivement solidaires desdites portes avant (4G, 4D) et desdites portes arrière (5G, 5D) coopérant avec des doigts transversaux (13, 14) solidaires des extrémités de ladite barre de torsion (9).
- 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits doigts transversaux (13, 14) sont respectivement au contact desdites butées (11, 12) lorsque les portes avant et arrière couplées (4G, 5G - 4D, 5D) sont fermées, et échappent auxdites butées lorsque le vérin (7) ouvre la porte avant (4G, 4D).
- 9. Aéronef, comportant au moins une case de train d’atterrissage (3) obturable par une trappe avant (4G, 4D) et par une trappe arrière (5G, 5D), caractérisé en ce que, pour la commande desdites trappes, il comporte un système spécifié sous l’une des revendications 5 à 8.
- 10. Aéronef selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite case de train (3) est celle du train d’atterrissage avant (2) dudit aéronef.
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