FR3073495A1

FR3073495A1 - Atterrisseur d'aeronef

Info

Publication number: FR3073495A1
Application number: FR1760694A
Authority: FR
Inventors: Fernand Rodrigues; Jean-Pierre Garcia
Original assignee: Safran Electrical and Power SAS
Current assignee: Safran Electrical and Power SAS
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2019-05-17
Anticipated expiration: 2037-11-14
Also published as: FR3073495B1; WO2019097137A1

Abstract

L'invention concerne un atterrisseur (1) d'aéronef comportant un essieu (3), une roue (4) montée pivotante sur l'essieu (3), et des moyens d'entraînement (8) en rotation de la roue, caractérisé en ce que la roue (4) comporte une jante (5) et une piste d'entraînement (7) annulaire, solidaire de la jante (5), les moyens d'entraînement (7) comportant au moins deux moteurs, chaque moteur (8) comportant un stator et un rotor, un galet (10) d'entraînement étant entraîné en rotation par le rotor, chaque galet (10) étant apte à venir en appui sur la piste d'entraînement (7) de manière à entraîner la rotation de la piste d'entraînement (7) et de la jante (5) autour de l'essieu (3).

Description

ATTERRISSEUR D’AERONEF

DOMAINE [001] La présente invention concerne un atterrisseur d’aéronef.

CONTEXTE [002] Un atterrisseur d’aéronef comporte classiquement un essieu, une roue montée pivotante sur l’essieu, et des moyens d’entraînement en rotation de la roue.

[003] Dans document WO 2014/023941, les moyens d’entraînement en rotation comportent un moteur comprenant un stator fixe et un rotor entraînant un pignon engrenant avec une couronne dentée solidaire en rotation d’une jante de la roue.

[004] De tels moyens d’entraînement génèrent des vibrations en fonctionnement. Par ailleurs, pour des raisons de sécurité, il est généralement prévu de pouvoir découpler la roue du moteur et le moteur à l’aide de moyens de débrayage et d’embrayage. De tels moyens de débrayage et d’embrayage sont difficiles à mettre en œuvre dans une telle solution technique.

[005] Dans le document EP 3 048 045, les moyens d’entraînement en rotation comportent un moteur unique entraînant plusieurs galets par l’intermédiaire d’une courroie et de pignons. Chaque galet est en appui sur une piste d’entraînement cylindrique, solidaire de la jante de la roue.

[006] L’utilisation de plusieurs galets est rendue nécessaire par le fait de devoir transmettre un couple important à la roue, chaque galet ne pouvant transmettre qu’un couple limité. Un seul moteur entraînant tous les galets simultanément, une telle solution technique ne permet pas de commander indépendamment chaque galet. Or les conditions de fonctionnement peuvent être différentes d’un galet à l’autre : pressions d’appuis, conditions environnementales (humidité, saleté, température,...).

[007] Par ailleurs, la chaîne cinématique permettant de transmettre le mouvement du moteur aux différents galets est relativement complexe et encombrante.

[008] De plus, quelle que soit la solution technique envisagée, la panne de l’unique moteur entraîne nécessairement un arrêt de la fonction d’entraînement de la roue.

RESUME DE L’INVENTION [009] L’invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, la présente invention concerne un atterrisseur d’aéronef comportant un essieu, une roue montée pivotante sur l’essieu, et des moyens d’entraînement en rotation de la roue, caractérisé en ce que la roue comporte une jante et une piste d’entraînement annulaire, solidaire de la jante, les moyens d’entraînement comportant au moins deux moteurs, chaque moteur comportant un stator et un rotor, un galet d’entraînement étant entraîné en rotation par le rotor, chaque galet étant apte à venir en appui sur la piste d’entraînement de manière à entraîner la rotation de la piste d’entraînement et de la jante autour de l’essieu.

[010] De cette manière, chaque galet peut être entraîné indépendamment des autres, ce qui permet d’adapter la vitesse de rotation de chaque galet aux conditions de fonctionnement spécifiques. Par ailleurs, la perte d’un moteur en cas de panne n’entraîne pas la perte totale de la fonction d’entraînement de la roue. Enfin, il n’est pas nécessaire de prévoir une chaîne cinématique complexe entre chaque moteur et le galet correspondant. On notera que chaque galet peut être entraîné directement par l’arbre de sortie du moteur ou encore être entraîné par l’intermédiaire d’un réducteur de vitesse. Ce dernier peut ou non être intégré au moteur. Les moteurs sont par exemple des moteurs électriques.

[011] Chaque galet peut être de forme cylindrique.

[012] Chaque galet peut comporter au moins une zone arrondie, par exemple de forme sphérique ou ovoïde, apte à venir en contact avec la piste d’entraînement.

[013] La piste d’entraînement peut être de forme cylindrique.

[014] L’utilisation d’un galet cylindrique ou arrondi avec une piste d’entraînement cylindrique permet de simplifier la structure des moyens d’entraînement de la roue. L’efficacité de cette configuration est directement proportionnelle à la force d’appui du galet sur la piste d’entraînement et du coefficient de friction entre le galet et la piste. On notera qu’un effort d’appui important génère un effort radial supplémentaire entre la jambe de l’atterrisseur et la roue, ainsi qu’une augmentation de la pression de contact entre le galet et la piste d’entraînement.

[015] La piste d’entraînement peut comporter une gorge annulaire, comprenant une surface annulaire de fond et deux flancs latéraux, chaque galet étant apte à venir en appui sur les flancs latéraux de la gorge.

[016] Dans un tel cas, le coefficient de friction apparent est fonction du coefficient de friction entre le galet et la piste d’entraînement et d’un autre paramètre dépendant du glissement entre la zone de contact du galet et la piste d’entraînement. Une telle configuration permet en effet de maximiser les surfaces de contact de façon à augmenter le couple pouvant être transmis à la roue sans devoir augmenter de façon importante l’effort d’appui du galet sur la piste d’entraînement. Une telle configuration peut également permettre de réduire le nombre de galets à utiliser pour un couple déterminé à transmettre à la roue.

[017] Chaque flanc peut être incliné par rapport au plan radial perpendiculaire à l’axe de la piste d’entraînement.

[018] L’inclinaison de chaque flanc par rapport audit plan radial peut être comprise entre 30 et 40°.

[019] L’axe du galet peut être parallèle à l’axe de la piste d’entraînement.

[020] L’axe du galet peut être incliné par rapport à l’axe de la piste d’entraînement, d’un angle compris entre 10 et 25°.

[021] De cette manière, le contact entre la piste d’entraînement et la périphérie externe du galet combine à la fois du roulement et du glissement à leur interface. Ceci permet d’améliorer encore l’accroche du galet sur la piste d’entraînement.

[022] En effet, dans une telle configuration, le coefficient de friction apparent est fonction du coefficient de friction entre le galet et la piste d’entraînement et d’un autre paramètre dépendant du glissement entre la zone de contact du galet et de la piste d’entraînement. Ce glissement est proportionnel à l’angle de l’axe galet et l’axe de piste. Il est ainsi possible d’augmenter le couple transmis par chaque galet à la roue.

[023] Une telle configuration permet d’augmenter le coefficient apparent de friction. Par ailleurs, dans un tel cas, le coefficient de friction apparent est plus stable puisqu’il ne dépend pas exclusivement du seul coefficient de friction entre le galet et la piste d’entraînement. Cette configuration augmente cependant l’usure entre le galet et la piste d’entraînement dans les zones de glissement, une telle usure devant être maîtrisée.

[024] Le galet et/ou la piste d’entraînement peuvent comporter des moyens de détection de l’usure ou du glissement.

[025] De tels moyens sont par exemple formés par une bande de matériau disposée en périphérie du galet ou sur la piste d’entraînement, l’usure de la bande de matériau pouvant être facilement détectable visuellement par un opérateur. Une détection visuelle peut par exemple être rendue possible par arrachement de peinture. Une détection de l’usure ou du glissement peut également être obtenue par contact électrique en assurant un passage de courant lorsque des bandes entrent en contact de façon à fermer un circuit électrique.

[026] Les moyens de détection peuvent également comporter une roue phonique, de façon à détecter la vitesse de déplacement du galet par rapport à la piste d’entraînement ainsi que la vitesse de glissement (principe utilisé dans l’automobile dans l’asservissement de freinage avec ABS).

[027] Une première bande peut par exemple être située en périphérie externe du galet, une seconde bande étant par exemple située au niveau de la surface de fond de la gorge de la piste d’entraînement.

[028] L’atterrisseur peut également comporter des moyens d’application du galet en appui sur la piste d’entraînement et/ou des moyens de retrait du galet hors de la piste d’entraînement. De tels moyens peuvent permettre de réaliser la fonction d’embrayage et/ou de débrayage. De tels moyens peuvent également permettre de contrôler et d’adapter l’effort exercé par chaque galet sur la piste d’entraînement. Le glissement entre le galet et la piste d’entraînement peut notamment être contrôlé en adaptant l’effort précité.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [029] L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés.

la figure 1 est une vue en perspective d’une partie d’un atterrisseur selon l’invention ;

la figure 2 est une vue schématique en coupe d’une partie de l’atterrisseur ;

la figure 3 est une vue schématique, de dessus, d’une partie de l’atterrisseur ;

la figure 4 est une vue correspondant à la figure 3, illustrant une variante de réalisation dans laquelle le galet est incliné par rapport à l’axe de la roue ;

la figure 5 est une vue correspondant à la figure 2, illustrant une deuxième forme de réalisation de l’invention ;

la figure 6 est une vue correspondant à la figure 2, illustrant une troisième forme de réalisation de l’invention.

DESCRIPTION DETAILLEE [030] Les figures 1 à 3 illustrent un atterrisseur 1 d’aéronef selon une première forme de réalisation de l’invention. Celui-ci comporte une jambe 2 équipée de moyens d’amortissement, un essieu 3 relié à la jambe 2 et perpendiculaire à celle-ci, deux roues 4 montées de part et d’autre de la jambe 2, sur chaque extrémité de l’essieu 3. Seule une roue 4 est représentée à la figure 1. Chaque roue 4 comporte une jante 5 et un pneumatique 6. Chaque roue 4 comporte en outre une piste d’entraînement 7 annulaire, solidaire de la jante 5. La piste d’entraînement 7 est formée par une pièce indépendante de la jante 5. En variante, la piste 7 peut être formée intégralement avec la jante 5.

[031] La piste d’entraînement 7 est sensiblement cylindrique et coaxiale à la jante 5, d’axe A.

[032] L’atterrisseur 1 comporte en outre, pour chaque roue 4, au moins deux moteurs électriques 8 de type « brushless », par exemple trois moteurs. Chaque moteur 8 comporte un stator et un rotor couplé à un arbre de sortie

9. Le rotor est ici couplé directement à un arbre de sortie 9. En variante, le rotor peut être couplé à l’arbre de sortie 9 par l’intermédiaire d’un réducteur de vitesses intégré au moteur par exemple.

[033] Un galet cylindrique 10 est monté sur l’arbre de sortie 9 de chaque moteur 8, la périphérie externe de chaque galet étant en appui sur la piste d’entraînement cylindrique. Chaque galet 10 est par exemple réalisé en acier inoxydable à haute résistance avec un traitement superficiel permettant d’accepter des hautes pressions de contact, la piste d’entraînement 7 étant réalisée en acier inoxydable à haute résistance traité superficiellement permettant d’accepter des hautes pressions de contact et une diminution de l’usure. Des moyens d”application 11 sont situés entre chaque moteur 8 et une partie fixe 12 de l’atterrisseur 1. De tels moyens 11 peuvent commander l’application du galet 10 sur la piste d’entraînement 7 ou le retrait du galet 10 de façon à débrayer en cas de nécessité. De tels moyens 11 peuvent également permettre de contrôler et d’adapter l’effort exercé par chaque galet 10 sur la piste d’entraînement 7. Le glissement entre le galet 10 et la piste d’entraînement 7 peut notamment être contrôlé en adaptant l’effort précité.

[034] Comme cela est mieux visible aux figures 2 et 3, l’axe B du galet 10 est parallèle à l’axe A de la jante 5 et de la piste d’entraînement 7.

[035] La figure 4 illustre une deuxième forme de réalisation, qui diffère de celle illustrée aux figures 1 à 3 en ce que l’axe B du moteur 8 et du galet 10 est incliné d’un angle a compris entre 10 et 25°, par rapport à l’axe A, en vue de dessus. De cette manière, le contact entre la piste d’entraînement 7 et la périphérie externe du galet 10 combine à la fois du roulement et du glissement à leur interface.

[036] La figure 5 illustre une troisième forme de réalisation, qui diffère de celle exposée précédemment en référence aux figures 1 à 3 en ce que le galet présente une forme générale arrondie, par exemple une forme globalement sphérique ou ovoïde.

[037] Comme précédemment, l’axe B du moteur et du galet peut également être incliné d’un angle a compris entre 10 et 25°, par rapport à l’axe A, en vue de dessus.

[038] La figure 6 illustre une quatrième forme de réalisation dans laquelle la piste d’entraînement 7 comporte une gorge annulaire 13, comportant une surface annulaire de fond 14 et deux flancs latéraux 15. Chaque flanc 15 est incliné par rapport au plan radial perpendiculaire à l’axe de la piste d’entraînement 7. L’inclinaison β de chaque flanc par rapport audit plan radial est compris entre 30 et 40°.

[039] Les flancs 15 peuvent être plans. En variante, ils peuvent être arrondis.

[040] La gorge 13 s'évase radialement vers l’extérieur.

[041] Chaque galet 10 comporte deux faces radiales 16, 17 dites avant et arrière, aptes à venir respectivement en appui sur les flancs latéraux 15 de la gorge 13. Les faces avant et arrière 16, 17 peuvent être planes et/ou arrondies. Les faces avant et arrière 16, 17 peuvent également comporter 5 une zone radialement interne plane annulaire et une zone radialement externe arrondie.

[042] Le galet 10 et/ou la piste d’entraînement 7 peuvent comporter des moyens 18 de détection de l’usure ou du glissement.

[043] De tels moyens 18 sont par exemple formés par une première bande 10 de matériau disposée en périphérie du galet 10 et par une seconde bande située le long de la paroi de fond de la forge de la piste d’entraînement

7, l’usure de bande de matériau pouvant être facilement détectable visuellement par un opérateur.

Claims

REVENDICATIONS

1. Atterrisseur (1) d’aéronef comportant un essieu (3), une roue (4) montée pivotante sur l’essieu (3), et des moyens d’entraînement (8) en rotation de la roue, caractérisé en ce que la roue (4) comporte une jante (5) et une piste d’entraînement (7) annulaire, solidaire de la jante (5), les moyens d’entraînement (7) comportant au moins deux moteurs, chaque moteur (8) comportant un stator et un rotor, un galet (10) d’entraînement étant entraîné en rotation par le rotor, chaque galet (10) étant apte à venir en appui sur la piste d’entraînement (7) de manière à entraîner la rotation de la piste d’entraînement (7) et de la jante (5) autour de l’essieu (3).
2. Atterrisseur (1 ) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque galet (10) est de forme cylindrique.
3. Atterrisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque galet (10) comporte au moins une zone arrondie, par exemple de forme sphérique ou ovoïde, apte à venir en contact avec la piste d’entraînement (7).
4. Atterrisseur (1 ) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la piste d’entraînement (7) est de forme cylindrique.
5. Atterrisseur selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la piste d’entraînement (7) comporte une gorge annulaire (13), comportant une surface annulaire de fond (14) et deux flancs latéraux (15), chaque galet (10) étant apte à venir en appui sur les flancs latéraux (15) de la gorge (13).
6. Atterrisseur (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque flanc (15) est incliné par rapport au plan radial perpendiculaire à l’axe de la piste d’entraînement (7).
7. Atterrisseur (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’inclinaison de chaque flanc (15) par rapport audit plan radial est compris entre 30 et 40°.
8. Atterrisseur (1 ) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l’axe du galet (10) est parallèle à l’axe de la piste d’entraînement (7).
9. Atterrisseur (1 ) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé 5 en ce que l’axe du galet (10) est incliné par rapport à l’axe de la piste d’entraînement (7), d’un angle compris entre 10 et 25°.
10. Atterrisseur (1 ) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le galet (10) et/ou la piste d’entraînement (7) comportent des moyens (18) de détection de l’usure ou du glissement.