FR3066999A1

FR3066999A1 - Actionneur electro-hydraulique pour un train d'atterrissage pivotant d'un aeronef

Info

Publication number: FR3066999A1
Application number: FR1854899A
Authority: FR
Inventors: Reinhold Kleinhans; Martin Brusecke
Original assignee: Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH
Current assignee: Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH
Priority date: 2017-06-06
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2018-12-07
Also published as: DE102017112451A1

Abstract

L'invention porte sur un actionneur électrohydraulique pour le train d'atterrissage d'un aéronef, notamment d'un avion, avec au moins un consommateur accouplé à une jambe de train d'atterrissage du train d'atterrissage, avec ou sans au moins une pompe à moteur électrique (1), au moins un accumulateur (2), au moins un bloc hydraulique (3) ayant au moins une vanne intégrée, avec ou sans un contrôleur de moteur et avec au moins un filtre (5).

Description

[0001] L’invention concerne un actionneur électrohydraulique pour le train d’atterrissage d’un aéronef, notamment d’un avion, avec au moins un consommateur accouplé à une jambe de train d’atterrissage du train d’atterrissage, avec ou sans au moins une pompe à moteur électrique, au moins un accumulateur, au moins un bloc hydraulique ayant au moins une vanne intégrée, avec ou sans un contrôleur de moteur et avec au moins un filtre.

[0002] Des actionneurs électrohydrauliques pour des trains d’atterrissage d'aéronefs sont connu de l’état de la technique, qui sont alimentés en énergie par des systèmes hydrauliques centraux, les actionneurs ou les consommateurs correspondants de train d’atterrissage étant asservis via des vannes et/ou des servo-vannes faisant partie du système de train d’atterrissage.

[0003] Dans cela, des systèmes compacts ou des packs de puissance (« Powerpack ») avec des pompes à moteur électrique, des accumulateurs, des filtres et/ou des blocs hydrauliques avec des vannes intégrées peuvent être montés comme des modules assemblés dans la travée de train d’atterrissage.

[0004] De tels dispositifs connus de l'état de la technique sont désavantageux dans la mesure où des consignes ou aspects de montage et de maintenance concernant les actionneurs ne sont pas ou ne sont pas suffisamment bien remplis et où des possibilités d’économies relatives aux coûts et au poids des actionneurs ne sont pas exploitées.

[0005] Par rapport à cette situation, le but de l’invention est de mettre à disposition un actionneur électrohydraulique qui est plus léger, plus simple à monter et plus facile à entretenir que c’est le cas pour des actionneurs connus de l’état de la technique.

[0006] Le but de l’invention est atteint selon l’invention par un actionneur électrohydraulique pour le train d’atterrissage d’un aéronef, notamment d’un avion. L’actionneur électrohydraulique comprend au moins un consommateur accouplé à une jambe de train d’atterrissage du train d'atterrissage, aucune ou au moins une pompe à moteur électrique, au moins un accumulateur, au moins un bloc hydraulique ayant au moins une vanne intégrée, aucun ou un contrôleur de moteur et au moins un filtre.

[0007] En ce qui concerne le consommateur, il peut s’agir par exemple d’un vérin hydraulique ou d’un dispositif à cylindre/piston. La pompe à moteur électrique peut être une pompe à moteur intégrée par laquelle de l’énergie électrique peut être transformée en énergie hydraulique.

[0008] Le bloc hydraulique peut être constitutif ici de tout dispositif hydraulique qui est adapté pour réguler/commander le flux hydraulique entre la pompe à moteur électrique et le consommateur.

[0009] La pompe à moteur électrique peut être un dispositif dans lequel un moteur électrique est combiné avec une pompe hydraulique notamment dans un carter commun.

[0010] Conformément à l’invention, il est prévu que, outre le consommateur, au moins une autre des composantes énoncées est accouplée au train d’atterrissage pour un actionnement commun. L’actionnement du train d’atterrissage peut comprendre la rétraction et la sortie et/ou la direction du train d’atterrissage ou de parties de celui-ci. Ladite une composante ou encore une pluralité des composantes de l’actionneur électrohydraulique peut être disposée dans des zones différentes ou prés de composantes différentes ou dans la même zone ou près de la même composante de la jambe de train d’atterrissage et peut notamment être intégrée dans ou auprès de celle-ci.

[0011] Par cela, il est possible de disposer l’alimentation hydraulique ou la pompe à moteur électrique et/ou d’autres composantes de l’actionneur le plus proche possible du consommateur, afin de rendre possible des conduites hydrauliques courtes de manière optimale et ainsi les plus légères possibles. Le terme actionneur est à comprendre ici le plus large possible et peut comprendre les composantes prévues selon l’invention ainsi que d’autres composantes.

[0012] Par la disposition optimale rendue possible par l’invention, des composantes de l’actionneur électrohydraulique à l’ensemble du train d’atterrissage, le montage ou la disposition des conduites hydrauliques peut être simplifiée et rendu optimale le plus possible, grâce à quoi l’intégration des conduites hydrauliques dans l’avion est simplifiée.

[0013] Dans l’ensemble, ladite composante ou au moins une composante de l’actionneur électrohydraulique peut être choisie, en ce qui concerne sa répartition, sa disposition et/ou son emplacement, de façon qu’un bon accès pour le montage et l’entretien des composantes soit donné.

[0014] Afin de faire les conduites hydrauliques les plus courtes possibles et afin de rendre le problème des chemins des conduites le plus modéré possible, il est ici possible, selon l’invention, d’une part de disposer l’alimentation hydraulique décentralisée ou la pompe à moteur électrique le plus proche possible du ou des consommateurs) et d’autre part de rendre la complexité des chemins des conduites hydrauliques, par exemple sur l’angle de mouvement d’environ 100° lors de la rétraction et de la sortie du train d’atterrissage, la plus petite possible.

[0015] En même temps, il est possible d’améliorer ou de simplifier l’accès nécessaire pour la première monte du dispositif et aussi pour l’entretien de composantes déjà installées du dispositif, par une répartition appropriée des composantes de l’actionneur électrohydraulique.

[0016] Selon un mode de réalisation préféré, il est pensable que toutes les composantes énoncées soient accouplées au train d’atterrissage, notamment à la jambe de train d’atterrissage du train d’atterrissage, pour un actionnement commun, et/ou que la pompe à moteur électrique comprenne une pompe hydraulique bidirectionnelle.

[0017] Les composantes peuvent être disposées de manière répartie sur différentes zones, notamment sur des zones espacées les unes des autres, du train d’atterrissage ou de la jambe de train d’atterrissage.

[0018] Selon un autre mode de réalisation préféré, il est pensable que ledit au moins un consommateur soit, chacun, au moins un actionneur de commande, un actionneur de rétraction, un actionneur d'urgence, un actionneur de porte, un verrou train rétracté, un verrou train sorti et/ou un actionneur de verrouillage.

[0019] L’actionneur de rétraction peut être adapté pour rétracter le train d’atterrissage dans la travée du train d’atterrissage. L'actionneur d'urgence peut être un actionneur qui est conçu pour faire sortir, en cas d’urgence, le train d'atterrissage ou la jambe de train d’atterrissage, notamment en chute libre.

[0020] L’actionneur de porte peut être conçu pour ouvrir et/ou fermer la porte de la travée de train d’atterrissage.

[0021] Selon un autre mode de réalisation préféré, il est pensable que l’actionneur hydraulique comprenne exactement deux conduites hydrauliques disposées le long de la jambe de train d'atterrissage. Ces exactement deux conduites hydrauliques peuvent relier, par exemple, un consommateur disposé le plus bas ou en bas de la jambe de train d’atterrissage à une alimentation hydraulique disposée au-dessus. La zone inférieure de la jambe de train d’atterrissage correspond dans ce cas à la zone dans quelle est disposée au moins une roue du train d’atterrissage.

[0022] Selon un autre mode de réalisation préféré, il est pensable que l’accumulateur et/ou le bloc hydraulique et le filtre avec ou sans contrôleur de moteur et/ou la pompe à moteur électrique soient intégrés à l’intérieur d’un amortisseur de train d’atterrissage du train d’atterrissage.

[0023] Selon un autre mode de réalisation préféré, il est pensable que l’accumulateur et/ou le bloc hydraulique et/ou le filtre et/ou le contrôleur de moteur et/ou la pompe à moteur électrique sont intégrés dans la zone de l’axe de boulon du train d’atterrissage.

[0024] Selon un autre mode de réalisation préféré, il peut être prévu que les composantes énoncées soient disposées à l’intérieur ou à l’extérieur d’une zone en Vé d’un carter de train d’atterrissage du train d’atterrissage. Les composantes peuvent aussi être disposées à l’intérieur ou à l’extérieur delà zone de l’actionneur de direction.

[0025] Il est par ailleurs aussi pensable de disposer les composantes énoncées à l’intérieur ou à l’extérieur de la zone d’au moins un consommateur différent de l’actionneur de commande. Les différentes possibilités énoncées de l'intégration ou de la disposition des composantes rend possible de les placer avec le moins de besoin en espace possible et de manière protégée, à l'intérieur ou sur la structure du train d’atterrissage.

[0026] Il peut notamment être prévu que différentes composantes soient prévues dans des zones différentes du train d’atterrissage et que de cette manière, les avantages sensés être obtenus selon l’invention, puissent être obtenus.

[0027] L’invention concerne en outre un train d’atterrissage pour un aéronef, notamment pour un avion, le train d’atterrissage comprenant au moins un actionneur électrohydraulique c’est-à-dire selon l'invention et/ou l’un de ses modes de réalisation énoncés ci-avant.

[0028] D’autres détails et avantages de l’invention ressortent des modes de réalisation montrés à titre d’exemples dans les figures et expliqués. Dans ces figures les figures 1a, 1b montrent un premier exemple de réalisation d’un actionneur électrohydraulique selon l’invention avec un schéma de circuits, les figures 2a, 2b montrent un deuxième exemple de réalisation d’un actionneur électrohydraulique selon l’invention avec un schéma de circuits.

[0029] Il est connu que des composantes de l’actionneur électrohydraulique qui peuvent être atteintes sans moyens auxiliaires par un opérateur ou par une personne de maintenance, sont plus faciles à installer et/ou à entretenir. Plus particulièrement, des composantes qui sont disposées dans la zone de la jambe de train d’atterrissage, sont plus faciles à monter et/ou à entretenir.

[0030] Dans le cas d’un actionneur électrohydraulique conçu selon l’invention, les différentes composantes ou au moins une de ces composantes peuvent être prévues dans différentes zones, par exemple dans une zone inférieure de la jambe de train d’atterrissage et peuvent ainsi être plus facilement accessibles pour le personnel opérateur ou pour le personnel de maintenance.

[0031] L’actionneur électrohydraulique selon l’invention rend possible une alimentation décentralisée en hydraulique directe d’un consommateur du train d’atterrissage. Grâce à cela, des conduites hydrauliques courtes peuvent être utilisées dans la zone du train d’atterrissage et de ses actionneurs ou consommateurs. Les conduites hydrauliques courtes rendent possible une meilleure pose des conduites par laquelle des économies de poids et de coûts de fabrication sont possibles. Par l’accès plus facile aux composantes, les possibilités d’installation et de maintenance et des coûts de maintenance peuvent être minimisés.

[0032] Il est connu de l’état de la technique que des composantes individuelles sont réunies en une unité. Celle-ci comprend par exemple un filtre 5 qui peut être bouché, le cas échéant, et qui, dans ce cas, doit être nettoyé ou remplacé. Un pack de puissance approprié comprend en outre un réservoir ou un accumulateur 2 qui doit aussi être entretenu. Le pack de puissance peut comprendre en outre un réservoir à pression précontraint qui doit aussi être accessible à la maintenance. En ce qui concerne l’accumulateur 2 selon l’invention, il s’agit d’un accumulateur hydraulique rempli, par exemple, d’azote.

[0033] Le pack de puissance peut comprendre en outre une vanne qui doit aussi être accessible pour des travaux de maintenance. La vanne peut être notamment une vanne de sécurité 10 pour sécuriser la pompe.

[0034] Selon l’invention, il peut être évité, de manière avantageuse, d’intégrer dans l’avion ou dans la zone du train d’atterrissage, avec beaucoup d’efforts, des conduites hydrauliques longues ou lourdes. En outre, le dispositif selon l’invention rend possible une caractéristique bonne et simple d’installation et de maintenance de l’actionneur ou de ses composantes. La disponibilité de l’actionneur peut être augmentée en prévoyant en redondance des composantes telles qu'un réservoir ou l’accumulateur 2, par exemple le bloc hydraulique 3 ou des unités de vannes individuelles, l’unité de filtre ou le filtre 5, le contrôleur de moteur 4 et/ou le groupe motopompe ou la pompe à moteur électrique 1.

[0035] Selon l’invention, il est également possible de réduire la quantité d’huile dont le système a besoin et l’accumulateur 2 ou les accumulateurs 2 peuvent être conçus de manière plus petite et plus légère.

[0036] Les figures 1a et 1b montrent un exemple de réalisation selon lequel le moteur électrique peut entraîner la pompe hydraulique qui est notamment une pompe bidirectionnelle, le moteur électrique et la pompe pouvant former le groupe motopompe électrique. Le contrôleur de moteur 4 qui asservit le moteur électrique peut être disposé non pas sur le train d’atterrissage mais à une distance de celui-ci. Les différentes fonctions telles que la direction de l’aéronef via l’actionneur de direction (steering actuator SA), la rétraction et la sortie du train d'atterrissage via un actionneur de rétraction (retraction actuator RA) et/ou l’actionnement de l’actionneur de verrouillage/déverrouillage (uplock actuator UA) peuvent être asservies via des vannes. En cas d'urgence, le train d'atterrissage est sortie (free fall) via un actionneur alternatif EHA ou un actionneur électrohydraulique de remplacement.

[0037] Dans cette réalisation, des composantes individuelles telles que la motopompe ou pompe à moteur électrique 1, le réservoir, le bloc de vannes ou le bloc hydraulique 3 sont disposés sur la jambe de train d’atterrissage, à proximité immédiate des consommateurs, le vérin de direction pouvant être disposé à proximité immédiate des composantes.

[0038] Ainsi, on obtient de manière non compliquée une mise en place de tuyauterie selon laquelle seulement deux conduites hydrauliques sont placées sur la jambe de train d’atterrissage rotative (angle de rotation environ 100°).

[0039] Les figures 2a et 2b montrent un exemple de réalisation selon lequel le moteur électrique peut entraîner la pompe hydraulique qui est notamment une pompe bidirectionnelle, le moteur électrique et la pompe pouvant former le groupe motopompe électrique. Le contrôleur de moteur 4 qui asservit le moteur électrique peut être disposé non pas sur le train d’atterrissage mais à une distance de celui-ci. Les différentes fonctions telles que la direction de l’aéronef via l’actionneur de direction (SA), la rétraction et la sortie du train d’atterrissage via un actionneur de rétraction (RA), l’actionnement de l’actionneur de verrouillage/déverrouillage (UA), l’actionnement d’une porte via un actionneur de porte (door actuator DA), l’actionnement d’un verrouillage de train rétracté et/ou d’un verrouillage de pompe a moteur électrique accumulateur bloc hydraulique unité de filtre ou filtre pack de puissance pompe hydraulique (env. 14.000 tours/ min) compensateur (env. 10 bar) vanne de commutation vanne de limitation de pression de pompe vanne sélectrice vanne de désactivation de chute libre commande (rack + pignon) actionneur de rétraction actionneur de déverrouillage vanne de sélection porte - train d’atterrissage actionneur de verrouillage porte fermée actionneur de porte - auto-verrouillant en position rétractée « appuyer pour déverrouiller le train d’atterrissage, pour rétracter » actionneur électrohydraulique de remplacement « tirer pour rétracter le train d’atterrissage » « pousser pour déverrouiller le train d’atterrissage, rétracté » « pousser pour déverrouiller la porte » « tirer pour ouvrir la porte » « tirer pour déverrouiller le train d’atterrissage, pour rétracter » actionneur de porte verrouillage de porte fermée porte fermée peuvent être asservies via des vannes. En cas d’urgence, le train d’atterrissage est sorti (free fait) via une fonction alternative du verrouillage de train rétracté.

[0040] Dans cette réalisation, des composantes individuelles telles que la motopompe ou pompe à moteur électrique 1, le réservoir, le bloc de vannes ou le bloc hydraulique 3 sont disposés sur la jambe de train d’atterrissage, à proximité immédiate des consommateurs, le vérin de direction pouvant être disposé à proximité immédiate des composantes.

[0041] Liste des numéros de référence :

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

A

AEHA

B

C

D

E

F

DA

D-UPLOCK

G-UPLOCK	8 verrouillage de train d’atterrissage rétracté
RA	actionneur de rétraction
SA	actionneur de direction
UA	actionneur de verrouillage/déverrouillage

Claims

REVENDICATIONS

1. Actionneur électrohydraulique pour le train d’atterrissage d’un aéronef, notamment d’un avion, avec au moins un consommateur accouplé à une jambe de train d’atterrissage du train d’atterrissage, avec ou sans au moins une pompe à moteur électrique (1), au moins un

5 accumulateur (2), au moins un bloc hydraulique (3) ayant au moins une vanne intégrée, avec ou sans un contrôleur de moteur et avec au moins un filtre (5), caractérisé en ce que, outre le consommateur, au moins une autre des composantes énoncées est accouplée au train d’atterrissage pour un actionnement commun.
2. Actionneur électrohydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que toutes les 10 composantes énoncées sont accouplées au train d’atterrissage, notamment à la jambe de train d’atterrissage du train d’atterrissage, pour un actionnement commun, et/ou en ce que la pompe à moteur électrique (1) comprend une pompe hydraulique bidirectionnelle.
3. Actionneur électrohydraulique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit au moins un consommateur est, chacun, au moins un actionneur de commande, un

15 actionneur de rétraction, un actionneur d’urgence, un actionneur de porte DA), un verrou train rétracté, un verrou train sorti et/ou un actionneur de verrouillage (UA).
4. Actionneur électrohydraulique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend exactement deux conduites hydrauliques disposées le long de la jambe de train d’atterrissage.

20 5. Actionneur électrohydraulique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’accumulateur (2) et/ou le bloc hydraulique (3) et le filtre (5) avec ou sans contrôleur de moteur et/ou la pompe à moteur électrique (1) sont intégrés à l’intérieur d’un amortisseur de train d’atterrissage du train d’atterrissage.

6. Actionneur électrohydraulique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé 25 en ce que l’accumulateur (2) et/ou le bloc hydraulique (3) et/ou le filtre (5) et/ou le contrôleur de moteur et/ou la pompe à moteur électrique (1) sont intégrés dans la zone de l’axe de boulon du train d’atterrissage.

7. Actionneur électrohydraulique selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’accumulateur (2) et/ou le bloc hydraulique (3) et/ou le filtre (5) et/ou le contrôleur

30 de moteur et/ou la pompe à moteur électrique (1) sont intégrés à l’intérieur ou à l’extérieur d’une zone en Vé d’un carter de train d’atterrissage du train d’atterrissage.

8. Actionneur électrohydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l’accumulateur (2) et/ou le bloc hydraulique (3) et/ou le filtre (5) et/ou un contrôleur de moteur et/ou la pompe à moteur électrique (1) sont intégrés à l’intérieur ou à l’extérieur de la zone de l’actionneur de direction.
5 9. Actionneur électrohydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce que l’accumulateur (2) et/ou le bloc hydraulique (3) et/ou le filtre (5) et/ou un contrôleur de moteur et/ou la pompe à moteur électrique (1) sont intégrés à l’intérieur ou à l’extérieur de la zone d’au moins un consommateur différent de l’actionneur de commande.
10. Train d’atterrissage pour un aéronef, notamment pour un avion, avec au moins un 10 actionneur électrohydraulique selon l’une des revendications 1 à 9.