FR3086638A1 - Atterriseur a balancier motorise et aeronef - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un atterrisseur (10) à balancier muni d'une jambe de train (15) oscillante autour d'un axe de rétraction et de sortie (A1). L'atterrisseur (10) à balancier comporte un moteur (25) relié mécaniquement à la jambe de train (15), ledit atterrisseur (10) à balancier comprenant un calculateur (40) en communication avec un premier capteur (31) et ledit moteur (25), ledit calculateur (40) étant configuré pour contrôler ledit moteur (25) en fonction au moins d'une vitesse de rotation de la jambe de train établie à partir d'un premier signal transmis par ledit premier capteur (31).

Description

Atterrisseur à balancier motorisé et aéronef

La présente invention concerne un atterrisseur à balancier motorisé et un aéronef muni d’un tel atterrisseur à balancier.

Classiquement, un aéronef comporte un train d’atterrissage par l’intermédiaire duquel l’aéronef repose sur le sol. Le train d’atterrissage est parfois muni d’une pluralité d’atterrisseurs. Selon un exemple, le train d’atterrissage comporte deux atterrisseurs à balancier principaux arrière et un atterrisseur auxiliaire avant.

Un atterrisseur à balancier peut comprendre une jambe de train oscillante dénommée plus simplement « balancier ». La jambe de train porte au moins une roue. La jambe de train est articulée à une structure porteuse de l’aéronef et peut être ainsi escamotée en vol dans une case de train.

De plus, un atterrisseur à balancier connu comporte une contrefiche qui joue le rôle d’amortisseur et de vérin. La contrefiche est articulée à la jambe de train et à la structure porteuse. La contrefiche possède un vérin hydraulique d’entrée/sortie associé à un amortisseur oléopneumatique. Un tel amortisseur oléopneumatique produit de la raideur par la compression d’un gaz et de l’amortissement par laminage d’un liquide.

Bien qu’efficace, un tel atterrisseur à balancier est dimensionné en fonction de divers critères à savoir par exemple des capacités maximales d’amortissement à atteindre dans certaines conditions et des performances minimales à atteindre en dehors de ces conditions, la capacité à générer une garde au sol de l’aéronef comprise entre une garde au sol minimale et une garde au sol maximale, un encombrement prédéterminé, une masse à minimiser, une raideur à atteindre dans le cadre du problème connu sous l’expression « résonance sol »...

Un constructeur réalise alors classiquement un atterrisseur à balancier en faisant des concessions pour certains des critères précédents afin de fournir un atterrisseur à balancier optimisé selon au moins un critère particulier.

En outre, un atterrisseur à balancier ne peut éventuellement pas être réglé en temps réel par exemple pour maîtriser les facteurs de charge appliqués à l’aéronef en fonction de la masse de l’aéronef et/ou des conditions d’atterrissage ou pour maîtriser le comportement dynamique de l’atterrisseur à balancier en fonction des températures extérieures. L’amortisseur oléopneumatique de la contrefiche peut éventuellement être réglé avant vol mais n’est pas réglable en vol. De même, la garde au sol d’un aéronef connu peut varier involontairement car cette garde au sol est dépendante notamment de la masse de l’aéronef, du profil du sol tel que sa pente et de la température extérieure.

Par ailleurs, un atterrisseur à balancier peut être équipé d’organes supplémentaires pour détecter quand l’aéronef touche le sol.

Le document EP 2319760 décrit un atterrisseur motorisé muni de moyens de verrouillage et d’une jambe de train qui comprend un amortisseur, la jambe de train étant au sol pratiquement verticale.

Le document EP 2778047 est éloigné de la problématique en proposant un atterrisseur muni d’un amortisseur à courant de Foucault pour lutter contre le phénomène connu sous le terme anglais « shimmy ».

Le document EP 2494239 n’appartient pas au domaine technique de l’invention en ayant trait à une boîte de changement de vitesse.

La présente invention a alors pour objet de proposer un atternsseur innovant et susceptible d’être adaptable lors son utilisation, à savoir par exemple avant un atterrissage, pendant un atterrissage, voire après un atterrissage quand l’appareil est au sol.

Selon l’invention, un atterrisseur à balancier est muni d’une jambe de train oscillante autour d’un axe de rétraction et de sortie, la jambe de train portant au moins un organe de contact avec le sol.

Un tel organe de contact peut inclure une roue ou tout autre organe et par exemple un ski.

Cet atterrisseur à balancier comporte un moteur relié mécaniquement à la jambe de train pour qu’un mouvement d’un organe mobile du moteur génère un couple sur la jambe de train, ledit atterrisseur comprenant un calculateur en communication avec ledit moteur, ledit calculateur étant configuré pour contrôler ledit moteur en fonction au moins d’une vitesse de rotation de la jambe de train établie à partir d’un premier signal transmis par un premier capteur en communication avec le calculateur.

L expression « génère un couple » signifie que l’organe mobile de sortie du moteur est relié mécaniquement à la jambe de tram pour tendre à la faire tourner autour de son axe de rétraction et de sortie. La jambe de train effectue ou n’effectue pas une telle rotation notamment en fonction du couple moteur possiblement appliqué, notamment en réaction au couple induit par l’action du sol sur I organe de contact avec le sol. Le couple transmis à la jambe de train par le moteur peut être égal ou proportionnel à un couple moteur délivré par l’organe mobile du moteur, l’utilisation d’organes de transmission pour démultiplier le couple à la sortie du moteur étant possible.

Dès lors, le premier capteur est un capteur qui mesure une information variant lorsque la jambe de train se déplace en rotation autour de l’axe de rétraction et de sortie. Le premier capteur émet un signal dit par commodité « premier signal » qui est porteur de manière directe ou indirecte de la vitesse de rotation de la jambe 10 de train et par exemple fonction d’une valeur proportionnelle à cette vitesse de rotation de la jambe de train. Le premier capteur peut donc être un capteur de vitesse qui mesure la vitesse de rotation de la jambe de train en tant que telle ou d’un élément mobile en rotation avec la jambe de train, ou un accéléromètre qui 15 mesure une accélération de la jambe de train en tant que telle ou d’un élément mobile en rotation avec la jambe de train qui par integration permet au calculateur d’obtenir la vitesse de rotation souhaitée ou encore un capteur de position qui mesure une position de la jambe de train en tant que telle ou d’un élément 20 mobile en rotation avec la jambe de train qui par dérivation permet d obtenir la vitesse de rotation exploitée.

Le premier capteur mesure donc une information qui varie lors de la rotation de la jambe de train et qui permet au calculateur d en déduire au moins cette vitesse de rotation. Par exemple, cette 25 information peut prendre la forme d’un premier signal électrique présentant une tension électrique qui varie lorsque la vitesse de rotation ou la position ou l’accélération de la jambe de train varient ou encore d’un premier signal de vitesse numérique porteur d’une valeur égale ou proportionnelle à la vitesse de rotation ou à la 30 position à une accélération de la jambe de train...

Dès lors, cet atterrisseur à balancier est muni d’une jambe de train par exemple d’un type usuel formant un balancier. En outre, I atterrisseur à balancier possède un moteur qui exerce un couple moteur tendant à faire tourner la jambe de train autour de son axe 5 de retraction et de sortie. Ce moteur peut avoir un comportement électromécanique et peut remplacer totalement ou partiellement une contrefiche existante au comportement oléopneumatique. Le moteur contrôlé par un calculateur permet de rendre paramétrable en temps réel le mouvement et la position de la jambe de train 10 pour répondre aux problèmes précités.

Des lors, le moteur peut exercer un couple moteur pour déplacer l’organe de contact avec le sol selon un premier sens de rotation d’une position train rentré par exemple à atteindre en vol de croisière jusqu’à une position train sorti à atteindre avant un 15 atterrissage, et inversement selon un deuxième sens par exemple suite a un décollage. Le moteur peut positionner l’organe de contact avec le sol dans toutes les positions angulaires comprises entre la position train rentré et la position train sorti. Eventuellement le calculateur peut contrôler le moteur pour 20 atteindre en vol de croisière une position train semi-rentré durant des missions particulières, et par exemple à basse altitude lorsque l’aéronef vole à une hauteur inférieure à un seuil.

Lors de l’atterrissage à savoir lorsque l’organe de contact avec le sol touche le sol, le sol exerce un effort sur l’organe de 25 contact avec le sol qui génère un premier couple sur l’axe de rétraction et de sortie de la jambe de train. La jambe de train tend alors à retourner vers sa position train rentré selon le deuxième sens de rotation. Le premier capteur émet un premier signal qui varie en fonction de la rotation de la jambe de train. Le calculateur 30 détecte ce mouvement rotatif de la jambe de train en traitant le premier signal pour obtenir au moins la vitesse de rotation de la jambe de train et commande le moteur pour que le moteur exerce un couple moteur générant sur la jambe de train un deuxième couple contraire au premier couple afin par exemple d’amortir la descente de la cellule vers le sol et pour finalement atteindre une position d’équilibre. Par exemple, l’atterrisseur effectue une rotation selon le deuxième sens pour tendre à se déplacer vers sa position train rentré durant une phase où le moteur tend à amortir la descente de l’aéronef vers le sol en induisant un deuxième couple inférieur au premier couple au début de la rotation dans le deuxième sens puis le deuxième couple est augmenté pour que la jambe de train atteigne finalement une position d’équilibre, par exemple à la fin de la rotation dans le deuxième sens ou suite finalement à une rotation supplémentaire dans le premier sens à la recherche d une autre position d’équilibre.

A cet effet, le calculateur est configuré pour commander ledit moteur en appliquant au moins une loi pour positionner la jambe de tram dans une position d’équilibre adéquate. Une telle loi comporte au moins une composante ajustable en fonction de la vitesse de rotation de la jambe de train. Cette composante représente une composante de dissipation d’énergie à l’atterrissage, habituellement assurée par le laminage d’un liquide sur une contrefiche usuelle. En outre, la loi peut permettre de rétracter au maximum la jambe de train à chaque atterrissage afin de réduire les efforts exercés sur la structure porteuse de l’aéronef articulée à l’atterrisseur. Pour permettre au calculateur d’adapter la commande du moteur aux conditions courantes, ladite loi peut comprendre divers paramètres ajustables en fonction par exemple :

de la masse de I aéronef, cette masse pouvant être calculée en vol à partir de la masse de l’aéronef au décollage et de la masse du carburant consommé, du centrage de l’aéronef, ce centrage pouvant également être calculé en vol à partir de sa position au décollage et de la masse de carburant consommée, des conditions d’atterrissage mesurables pendant le vol par des organes usuels, et par exemple de la vitesse de descente de I aéronef, de la vitesse d’avancement de I aéronef, de la portance de l’aéronef...

- de la température extérieure, d une garde au sol à atteindre ou à ne pas dépasser.

¹⁰ Eventuellement, le calculateur peut contrôler le moteur pour que le moteur assure un maintien de la jambe de train en position via la génération d’un couple et ainsi permette de s’affranchir du problème de résonance sol.

En outre, le calculateur peut aisément déduire du signal de vitesse l’instant où l’organe de contact avec le sol touche le sol.

L atterrisseur à balancier peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui suivent.

Selon une première réalisation, l’atterrisseur à balancier peut comporter un amortisseur à gaz articulé à la jambe de train et 20 configuré pour être articulé à une structure porteuse d’un aéronef.

Selon une deuxième réalisation, l’atterrisseur à balancier peut être dépourvu d’un amortisseur à gaz, et par exemple d’un amortisseur à huile ou de volume intégré dans un amortisseur à gaz classique.

²⁵ Dans cette configuration, l’encombrement peut être optimisé en raison de l’absence totale d’une contrefiche usuelle.

La jambe de train peut être dépourvue d’amortisseur.

Indépendamment de la réalisation, le moteur peut être relié mécaniquement à une roue dentée d’entrée solidaire de la jambe de train au moins par un réducteur mécanique de vitesse de 5 rotation, ladite roue dentée d’entrée étant mobile en rotation autour dudit axe de rétraction et de sortie.

La roue dentée d’entrée peut être solidaire d’une partie de la jambe de train. Par exemple cette partie de de la jambe pourrait être directement celle assurant la rotation, soit de rétraction soit 10 d extension de la jambe de train. La roue dentée d’entrée peut donc être fixée à un tube de la jambe de train mobile en rotation autour de l’axe de rétraction et de sortie.

Le réducteur mécanique peut comprendre un ou plusieurs étages de réduction de vitesse de rotation et de couple dit plus 15 simplement « étage de réduction de vitesse de rotation » pour optimiser le moteur à utiliser.

A titre d’exemple, sur un aéronef de 7500 kilogrammes ayant une vitesse de descente de 2 mètres par seconde, l’utilisation de deux réducteurs fournissant chacun un rapport de réduction de 10 20 peut permettre d’utiliser un moteur fournissant une puissance de I ordre de 50 à 70 kilowatts et apte à délivrer un couple moteur de l’ordre de 150 à 300 Newton-mètre. Un tel moteur peut alors présenter une masse et un encombrement raisonnables.

Selon une possibilité, l’atterrisseur à balancier peut 25 comporter un pignon de mesure en prise sur une roue dentée d’entrée solidaire de la jambe de train, ledit premier capteur mesurant une vitesse de rotation dudit pignon de mesure. Eventuellement mais non obligatoirement, ledit pignon de mesure peut avoir un nombre de dents inférieur à un nombre de dents de la roue d’entrée pour améliorer la précision de la mesure.

Une faible rotation de la jambe de train génère alors une rotation importante du pignon de mesure qui facilite la mesure de vitesse angulaire précitée. Le signal de vitesse est alors porteur de la vitesse de rotation du pignon de mesure qui est elle-même proportionnelle à la vitesse de rotation de la jambe de train. Dès lors, le signal de vitesse fournit bien une information représentant la vitesse de rotation de la jambe de train.

Selon un aspect, ledit organe mobile du moteur peut être mobile en rotation autour d’un axe moteur décalé par rapport à l’axe de rétraction et de sortie de la jambe de train.

Selon un aspect, ledit organe mobile du moteur peut comporter un pignon moteur engrenant une roue de réduction, la roue de réduction présentant un nombre de dents supérieur à un nombre de dents du pignon moteur, ladite roue de réduction étant solidaire en rotation autour d’un axe intermédiaire d’un pignon de liaison, ledit axe intermédiaire étant parallèle à l’axe de rétraction et de sortie, ledit pignon de liaison engrenant une roue dentée d’entrée solidaire en rotation de la jambe de train, ledit pignon de liaison ayant un nombre de dents inférieur à un nombre de dents de la roue d’entrée.

Un couple exercé par l’organe mobile du moteur induit alors un couple plus important sur l’axe de rétraction et de sortie de la jambe pour permettre d’optimiser le moteur à utiliser.

Par ailleurs et notamment dans le cadre de la deuxième réalisation, le calculateur peut alors commander le moteur en fonction d’une composante supplémentaire fonction de la position de la jambe de train pour compenser l’absence d’amortisseur dans le cas d’un remplacement total de la contrefiche. Cette composante additionnelle dite d’absorption, habituellement assurée par la compression d un gaz sur un atterrisseur classique, peut aussi prendre en compte les paramètres ajustables précités.

Selon un aspect, le calculateur peut être configuré pour contrôler ledit moteur en fonction au moins de ladite vitesse de rotation établie à partir du premier signal et d’une position courante de la jambe de train qui est établie à partir du premier signal ou d’un deuxième signal transmis par un deuxième capteur en communication avec ledit calculateur.

Eventuellement, I atterrisseur comporte un premier capteur de type capteur de position, le calculateur utilisant le premier signal pour obtenir la position requise et dérivant le premier signal pour obtenir de plus la vitesse de rotation requise. Le premier capteur peut aussi être dans ce cas un capteur de vitesse ou un accéléromètre.

Selon un autre exemple, l’atterrisseur comporte au moins un premier capteur pour déterminer la vitesse de rotation de la jambe de train et au moins un deuxième capteur pour déterminer la position de la jambe de train.

Le deuxième capteur est alors un capteur qui mesure une information variant lorsque la jambe de train se déplace en rotation autour de l’axe de rétraction et de sortie et donc en fonction de la position angulaire de la jambe de train par rapport à une référence, par exemple la position train rentré ou train sorti de la jambe de train. Le deuxième capteur peut par exemple mesurer le nombre de tours effectué par un élément mobile en rotation avec la jambe de train. Un tel élément mobile peut par exemple inclure le pignon de mesure précité. Le deuxième capteur peut aussi mesurer une accélération ou une vitesse de rotation qui permet d’obtenir une position par intégration.

Selon un aspect, le calculateur pouvant appliquer une loi d’effort pour contrôler ledit moteur, ledit calculateur peut 5 mémoriser une unique loi d’effort munie d’au moins un coefficient ayant une valeur fonction de ladite vitesse de rotation ou une unique loi d effort munie d’au moins un coefficient ayant une valeur fonction de ladite vitesse de rotation et un coefficient à valeur réglable ou une pluralité de lois d’effort munies chacune d’au 10 moins un coefficient ayant une valeur fonction de la vitesse de rotation. Au moins un coefficient à valeur réglable peut être relatif à un des paramètres de réglage précités. En fonction de la variante, au moins une desdites lois d’effort peut comprendre un coefficient ayant une valeur fonction de la position de la jambe de 15 train voire un coefficient relatif à une commande de pas collectif d un rotor principal pour éviter les surcharges ou les rebonds.

Par exemple, le calculateur mémorise plusieurs lois dans une mémoire, chaque loi correspondant à des conditions particulières (vitesse de descente, température extérieure, masse de 20 I aéronef...) et/ou comprenant des paramètres prédéfinis lui permettant de calculer et d’appliquer à chaque instant une loi adaptée à chaque condition d’utilisation de l’appareil. Le calculateur utilise alors la loi correspondant aux conditions courantes lors d’un atterrissage pour contrôler le moteur.

Selon un autre exemple, une unique loi peut comprendre des paramètres ayant une valeur qui varie en fonction desdites conditions.

Selon un aspect, l’atterrisseur à balancier peut comporter un frein configuré pour immobiliser en rotation la jambe de train.

Par exemple, le frein est un frein par manque de courant muni de cannelures de freinage. Ces cannelures sont alors en prise avec des cannelures de la jambe de train ou d’un organe solidaire en rotation de la jambe de train lorsque le frein n’est pas 5 alimenté électriquement pour immobiliser la jambe de train.

Selon un aspect, le moteur peut être un moteur électrique asynchrone.

Selon un aspect, la jambe de train peut s’étendre longitudinalement selon une direction, ladite direction présentant 10 une inclinaison comprise entre 0 degré et 90 degrés au sol pour qu un effort exercé par le sol sur l’organe de contact avec le sol induise un couple tendant à faire tourner ladite jambe de train autour de l’axe de rétraction et de sortie.

Selon un aspect, l’atterrisseur à balancier peut être un 15 atterrisseur principal voire un atterrisseur auxiliaire d’un train d’atterrissage d’aéronef.

Par ailleurs, l’invention vise un aéronef muni d’une structure porteuse, par exemple un avion ou un giravion et éventuellement un hélicoptère. Cet aéronef comporte un atterrisseur à balancier du 20 type de l’invention.

L’invention et ses avantages apparaîtront avec plus de details dans le cadre de la description qui suit avec des exemples donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent :

²⁵ ‘ ^{la fÎ}g^ure 1, un dessin illustrant schématiquement un atterrisseur à balancier selon l’invention muni d’un amortisseur à gaz,

- la figure 2, un dessin illustrant schématiquement un atterrisseur à balancier selon l’invention dépourvu d’amortisseur, et

- la figure 3, une vue explicative d’un atterrisseur à balancier selon l’invention dépourvu d’amortisseur.

Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d’une seule et même référence.

La figure 1 présente un atterrisseur 10 à balancier agencé sur un aéronef 1. Eventuellement, l’atterrisseur 10 à balancier peut être un atterrisseur principal du train d’atterrissage de l’aéronef 1. Les éléments de l’aéronef n’ayant pas trait à l’atterrisseur 10 à balancier ne sont pas représentés pour ne pas alourdir la figure 1.

L atterrisseur à balancier peut être escamoté au moins partiellement en vol dans une case de train de l’aéronef 1.

L’atterrisseur 10 à balancier comporte une jambe de train 15. La jambe de train 15 est articulée à une structure porteuse 2 de l’aéronef 1 de manière à être oscillante autour d’un axe de rétraction et de sortie A1. En outre, la jambe de train 15 porte au moins un organe 20 de contact avec le sol. Selon l’exemple de la figure 1, la jambe de train 15 porte un unique organe 20 de contact avec le sol de type roue.

La jambe de train 15 représente ainsi un balancier qui présente au moins un voire un unique degré de liberté par rapport à la structure porteuse 2, à savoir un degré de liberté en rotation autour de l’axe de rétraction et de sortie A1. Dès lors la jambe de train 15 peut effecteur une rotation entre deux positions extrémales. Une première position extrémale est dénommée « position train rentré » par commodité et représente la position dans laquelle la jambe de train se trouve lorsque l’atterrisseur et notamment l’organe 20 de contact avec le sol est escamoté au maximum dans une case de train. Une deuxième position extrémale est dénommée « position train sorti » par commodité et représente la position dans laquelle la jambe de train se trouve lorsque 5 l’atterrisseur et notamment l’organe 20 de contact avec le sol est au maximum sortie de la case de train. Eventuellement, une position intermédiaire dite « position train semi-rentré » par commodité peut être mémorisée, l’atterrisseur et par exemple l’organe 20 de contact avec le sol se trouvant partiellement dans la 10 case de train lorsque la position train semi-rentré est atteinte.

Selon un aspect, la jambe de train 15 peut s’étendre longitudinalement selon une direction A5. Cette direction A5 représente l’axe reliant l’axe de rotation de la jambe, en lien avec la structure porteuse 2 et l’organe 20 de contact avec le sol. Dans 15 la position train sorti, la direction A5 peut être établie pour ne pas etre confondue avec la direction de la réaction du sol sur l’organe 20 de contact avec le sol. Cette direction A5 peut présenter une inclinaison ALPHA comprise entre 0 degré et 90 degrés avec le sol 100. Dès lors l’effort Fs exercé par le sol 100 sur l’organe 20 de 20 contact avec le sol induit un moment tendant à faire tourner la jambe de train 15 autour de l’axe de rétraction et de sortie A1 selon un sens allant vers sa position train rentré. Le moment est exerce sur un tube 16 de l’arrangement d’articulation autour de I axe de rétraction et de sortie A1, ce tube 16 étant suffisamment 25 rigide pour éviter de se déformer fortement en torsion afin de garantir la rotation de la jambe de train. En d’autres termes, le moment induit un couple Ms sur l’axe de rétraction et de sortie de la jambe de train.

Par ailleurs, la jambe de train 15 peut comprendre par 30 exemple un tube ou plusieurs tubes, creux ou pleins, solidarisés les uns aux autres.

Par exemple, la jambe de train peut comprendre un arrangement intermédiaire muni d’un tube 17 ou de plusieurs tubes. Ce tube 17 ou ces tubes peuvent s’étendre selon la direction A5.

Selon un aspect, la jambe de train peut comprendre un arrangement de liaison portant l’organe 20 de contact avec le sol. Selon l’illustration de la figure 1, L’arrangement de liaison peut comprendre une fusée de roue 18 solidaire de l’arrangement intermédiaire.

Selon un aspect, la jambe de train peut par ailleurs comprendre un arrangement d’articulation à articuler à la structure porteuse 2. Selon l’illustration de la figure 1, l’arrangement d’articulation peut comporter un tube 16 creux solidaire de l’arrangement intermédiaire. Un tube 16 de l’arrangement d articulation peut par exemple s’étendre perpendiculairement à un tube 17 de l’arrangement intermédiaire. Une articulation de la jambe de train à la structure porteuse 2 peut alors comprendre un arbre de pivotement qui est fixé à la structure porteuse et qui traverse le tube creux, une chape 3 portant le tube 16...

Eventuellement, la jambe de train peut être dépourvue d amortisseur. Eventuellement, la jambe de train peut être dépourvue de tubes mobiles par rapport à d’autres tubes. Cette caractéristique n empêche pas d’articuler la jambe de train à un amortisseur 80 selon la variante décrite par la suite.

Par ailleurs, l’atterrisseur 10 à balancier possède un moteur 25 éventuellement électrique. Par exemple mais non exclusivement, le moteur 25 est un moteur électrique asynchrone.

Le moteur 25 comporte un carter éventuellement fixé à la structure porteuse 2. Le moteur est relié mécaniquement à la jambe de train 15 pour qu’un mouvement d’un organe mobile du moteur 25 génère un couple sur la jambe de train 15. Par exemple, le moteur 25 est un moteur rotatif pourvu d’un organe mobile ayant un arbre de sortie 26 effectuant un mouvement rotatif autour d’un axe moteur A3. Par exemple, le moteur comporte un rotor solidaire de la structure porteuse et un stator relié mécaniquement à la jambe de train, ou inversement. L’axe moteur A3 peut être décalé par rapport à l’axe de rétraction et de sortie A1 et/ou parallèle à l’axe de rétraction et de sortie A1.

Le moteur 25 peut être relié directement à la jambe de train par un connecteur mécanique usuel, par exemple via des vis liant une bride d’un organe rotatif du moteur à une bride de la jambe de train. Alternativement et conformément à notamment l’illustration schématique de la figure 1, le moteur 25 peut être relié à la jambe de train par une chaîne mécanique.

Cette chaîne mécanique peut comprendre un réducteur de vitesse de rotation 50 pourvu d’un ou plusieurs étages de réduction de vitesse de rotation. Par exemple, un arrangement d’articulation de la jambe de train est muni d’une roue dentée d’entrée 51. Le moteur peut alors être relié mécaniquement à la roue dentée d’entrée au moins par un réducteur mécanique 50 de vitesse de rotation à un ou plusieurs étages de réduction de vitesse de rotation.

Selon un autre aspect, l’atterrisseur 10 à balancier est muni d’un ensemble de mesure 30 mesurant des valeurs de paramètres de l’atterrisseur.

Cet ensemble de mesure 30 comprend a minima un ou par sécurité plusieurs premiers capteurs 31. Chaque premier capteur 31 mesure une information de déplacement permettant d’obtenir la vitesse de rotation de la jambe de train 15 voire la position de la jambe de train, directement ou indirectement en surveillant un organe de la jambe de train ou en surveillant un organe mobile en rotation conjointement avec la jambe de train. Par exemple, le premier capteur 31 est un capteur connu sous l’acronyme RVDT.

Cet ensemble de mesure 30 peut comprendre au moins un deuxième capteur 32 qui mesure une information de déplacement permettant d’obtenir notamment la position angulaire de la jambe de train 15 autour de l’axe de rétraction et de sortie A1, par exemple par rapport à une référence, directement ou indirectement en surveillant un organe de la jambe de train ou en surveillant un organe mobile en rotation conjointement avec la jambe de train. Par exemple, le capteur de position 32 est un capteur connu sous l’acronyme RVDT.

Par ailleurs, l’atterrisseur à balancier de la figure 1 comporte un amortisseur à gaz 80 articulé à la jambe de train 15 et à la structure porteuse 2.

Selon la figure 2, l’atterrisseur à balancier ne comporte aucun amortisseur.

Selon un autre aspect, l’atterrisseur 10 à balancier comprend un calculateur 40. Le calculateur peut comprendre par exemple au moins un processeur 41 et au moins une mémoire 42, au moins un circuit intégré, au moins un système programmable, au moins un circuit logique, ces exemples ne limitant pas la portée donnée à l’expression « calculateur ». Le calculateur peut être un calculateur dédié ou un calculateur de l’aéronef ayant de multiples fonctions. Le calculateur peut être déporté par rapport au reste de l’atterrisseur à balancier.

Le calculateur 40 est en communication via des liaisons filaires ou non filaires avec le moteur 25 et chaque capteur de l’ensemble de mesure 30, à savoir avec chaque premier capteur 31 et le cas échéant avec chaque deuxième capteur 32. En présence de plusieurs capteurs mesurant une même information, le calculateur peut déterminer ladite information par des méthodes 5 usuelles. Dès lors, le calculateur 40 est configuré pour contrôler le moteur 25 en fonction au moins d’une vitesse de rotation de la jambe de train déduite du premier signal transmis par le premier capteur 31 et éventuellement d’une position de la jambe de train déduite du premier signal ou le cas échéant d’un deuxième signal 10 transmis par le deuxième capteur 32.

Lorsque l’aéronef est sur le point d’atterrir, le calculateur 40 transmet un signal au moteur 25, par exemple pour placer l’atterrisseur à balancier dans la position train sorti. Par exemple, cette étape est requise sur ordre d’un pilote via un bouton relié au 15 calculateur 40 par des liaisons filaires ou non filaires ou tout autre dispositif de contrôle.

Lorsque l’organe de contact avec le sol touche le sol et induit un couple Ms tendant à faire tourner la jambe de train, le calculateur 40 sollicite le moteur 25 pour amortir la descente en 20 contrôlant le déplacement de la jambe de train vers la case de train en induisant un couple Mr, opposé au couple Ms. Le couple Mr qui peut s’additionner à un couple Ma généré par l’amortisseur 80 dans le cas de la solution de la figure 1 comprenant toujours un amortisseur ou peut uniquement être opposé au couple Ms dans le 25 cas de la solution de la figure 2 sans amortisseur.

A cet effet, le calculateur 40 commande le moteur 25 pour appliquer une loi d’effort pouvant être directement mémorisée dans le calculateur et éventuellement paramétrable en direct pour que le moteur applique une loi adaptée à la situation courante. Cette loi 30 d’effort peut être mémorisée sous la forme d’une ou plusieurs lignes de code, d’un ou plusieurs composants logiques d’un circuit tels qu’un sommateur, un soustracteur...

Selon une première option, le calculateur 40 mémorise une unique loi d’effort munie d’au moins un coefficient ayant une valeur fonction de la vitesse de rotation mesurée.

Selon une deuxième option, le calculateur 40 mémorise une unique loi d’effort munie d’au moins un coefficient ayant une valeur fonction de ladite vitesse de rotation et un coefficient à valeur réglable en fonction par exemple de la position mesurée, de la masse de l’aéronef, du centrage de l’aéronef, des conditions d’atterrissage, de la température à l’extérieur de l’aéronef, d’une garde au sol à atteindre...

Selon une troisième option, le calculateur 40 mémorise une pluralité de lois d’effort d’un des types précédents et donc munies chacune d’au moins un coefficient ayant une valeur fonction de la vitesse de rotation et éventuellement un coefficient à valeur réglable en fonction par exemple de la position mesurée. Une même composante peut être relative à une valeur fonction de la vitesse de rotation et à une autre valeur réglable Par exemple, le calculateur peut utiliser une loi parmi un ensemble de lois, chaque loi étant fonction d’une valeur particulière d’un paramètre tel que par exemple un paramètre relatif à la masse de l’aéronef, au centrage de l’aéronef, aux conditions d’atterrissage, à la température à l’extérieur de l’aéronef, à une garde au sol à atteindre.

Au moins une loi peut aussi être utilisée pour solliciter le moteur afin d’escamoter l’atterrisseur dans la case de train.

Selon un autre aspect, l’atterrisseur 10 à balancier peut comporter un frein 60 configuré pour immobiliser en rotation la jambe de train 15.

Par exemple, le frein est un frein électrique à manque de courant. Le frein comporte alors un organe de blocage, tel que par exemple un doigt muni de cannelures, qui se déplace en l’absence d’un courant électrique pour bloquer par interférence de forme la jambe de train. Le doigt peut bloquer la jambe de train en tant que telle ou un organe mobile conjointement avec la jambe de train. En cas de coupure de courant électrique anormale ou sur ordre d’un pilote par exemple, le frein immobilise alors la jambe de train, par exemple dans la position train sorti.

La figure 3 illustre une réalisation de l’invention.

Selon cette réalisation, la jambe de train peut être solidaire d’une roue dentée d’entrée 51 qui est mobile en rotation autour de I axe de rétraction et de sortie A1. Par exemple, la roue d’entée d entrée est fixée à un tube 17 de la jambe, le tube 17 étant articulé à la structure porteuse par un pivot.

Eventuellement, I atterrisseur 10 à balancier peut comporter un pignon de mesure 60 qui inclut des dents engrenées par des dents de la roue dentée d’entrée 51 pour former un engrenage multiplicateur de vitesse de rotation. Le pignon de mesure 60 a alors un nombre de dents inférieur au nombre de dents de la roue d’entrée solidaire de la jambe de train 15.

Dès lors, le premier capteur 31 peut être un capteur de vitesse mesurant une vitesse de rotation de ce pignon de mesure 60 et/ou le deuxième capteur 32 peut être un capteur position mesurant une position de ce pignon de mesure 60. Alternativement, le premier capteur peut par exemple mesurer une position de ce pignon de mesure 60 ou une accélération de ce pignon de mesure 60 et/ou le deuxième capteur peut par exemple mesurer une vitesse de rotation de ce pignon de mesure 60 ou une accélération de ce pignon de mesure 60.

En outre, le moteur 25 est aussi mécaniquement lié à la roue dentée d’entrée par un réducteur de vitesse de rotation.

Ainsi, le moteur peut comprendre un arbre rotatif 26 portant un pignon moteur 27 mobile en rotation autour d’un axe moteur A3.

Selon une version à un étage de réduction non illustrée, le pignon moteur peut engrener la roue dentée d’entrée 51.

Selon la version à deux étages de réduction illustrée, le pignon moteur 27 comprend des dents qui engrènent des dents d’une roue de réduction 52. La roue de réduction 52 présente un nombre de dents supérieur à un nombre de dents du pignon moteur 27. En outre, la roue de réduction 52 est solidaire en rotation autour d’un axe intermédiaire A4 d’un pignon de liaison 53. Cet axe intermédiaire A4 est parallèle à l’axe de rétraction et de sortie A1 et à l’axe moteur selon l’exemple représenté mais peut être orienté différemment pour répondre à d’autres architectures de boîtes. Dès lors, le pignon de liaison 53 comprend des dents qui engrènent des dents de la roue dentée d’entrée 51, le pignon de liaison 53 ayant un nombre de dents inférieur à un nombre de dents de la roue dentée d’entrée 51.

Selon d’autres réalisations, le réducteur de vitesse de rotation peut comprendre plus de deux étages de réduction de vitesse.

La figure 3 illustre de plus la possibilité de ne pas freiner directement la jambe de train mais par exemple en bloquant un organe du réducteur de vitesse de rotation.

Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en œuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu’il n’est pas concevable d’identifier de manière exhaustive tous 5 les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Atterrisseur (10) à balancier muni d’une jambe de train (15) oscillante autour d’un axe de rétraction et de sortie (A1 ), ladite jambe de train (15) portant au moins un organe (20) de contact avec le sol, caractérisé en ce que ledit atterrisseur (10) à balancier comporte un moteur (25) relié mécaniquement à la jambe de train (15) pour qu’un mouvement d’un organe mobile (26,27) du moteur (25) génère un couple sur la jambe de train (15), ledit atterrisseur (10) à balancier comprenant un calculateur (40) en communication avec ledit moteur (25), ledit calculateur (40) étant configuré pour contrôler ledit moteur (25) en fonction au moins d’une vitesse de rotation de la jambe de train établie à partir d’un premier signal transmis par un premier capteur (31) en communication avec le calculateur (40).
2. 2. Atterrisseur à balancier selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit atterrisseur (10) à balancier comporte un amortisseur à gaz (80) articulé à la jambe de train (15) et configuré pour être articulé à une structure porteuse (2) d’un aéronef (1 ).
3. 3. Atterrisseur à balancier selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le moteur (25) est relié mécaniquement à une roue dentée d’entrée (51) solidaire de la jambe de train (15) au moins par un réducteur mécanique (50) de vitesse de rotation, ladite roue dentée d’entrée (51) étant mobile en rotation autour dudit axe de rétraction et de sortie (A1).
4. 4. Atterrisseur à balancier selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit atterrisseur (10) à balancier comporte un pignon de mesure (60) en prise sur une roue dentée d’entrée (51) solidaire de la jambe de train (15), ledit premier capteur (31) mesurant une vitesse de rotation dudit pignon de mesure (60), ledit pignon de mesure (60) ayant un nombre de dents inférieur à un nombre de dents de la roue d’entrée.
5. 5. Atterrisseur à balancier selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit organe mobile (26,27) est mobile en rotation autour d’un axe moteur (A3) décalé par rapport à l’axe de rétraction et de sortie (A1).
6. 6. Atterrisseur à balancier selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit organe mobile comporte un pignon moteur (27) engrenant une roue de réduction (52), la roue de réduction (52) présentant un nombre de dents supérieur à un nombre de dents du pignon moteur (27), ladite roue de réduction (52) étant solidaire en rotation autour d’un axe intermédiaire (A4) d’un pignon de liaison (53), ledit axe intermédiaire (A4) étant parallèle à l’axe de rétraction et de sortie (A1 ), ledit pignon de liaison (53) engrenant une roue dentée d’entrée (51) solidaire en rotation de la jambe de train (15), ledit pignon de liaison (53) ayant un nombre de dents inférieur à un nombre de dents de la roue d’entrée.
7. 7. Atterrisseur à balancier selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit calculateur (40) est configuré pour contrôler ledit moteur (25) en fonction au moins de ladite vitesse de rotation établie à partir du premier signal et d’une position courante de la jambe de train établie à partir du premier signal ou d’un deuxième signal transmis par un deuxième capteur (32) en communication avec ledit calculateur (40).
8. 8. Atterrisseur à balancier selon l’une quelconque des revendications 1 à 7,

   caractérisé en ce que ledit calculateur (40) étant configuré pour

   commander ledit moteur (25) en appliquant une loi d’effort, ledit calculateur (40) mémorisant une unique loi d’effort munie d’au moins un coefficient ayant une valeur fonction de ladite vitesse de

   rotation ou une unique loi d’effort munie d’au moins un coefficient

   ayant une valeur fonction de ladite vitesse de rotation et un coefficient à valeur réglable ou une pluralité de lois d’effort munies

   chacune d’au moins un coefficient ayant une valeur fonction de la

   vitesse de rotation.

   9. Atterrisseur à balancier selon l’une quelconque des

   revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit atterrisseur (10) à balancier comporte un frein (60) configuré pour immobiliser en rotation la jambe de train (15).
9. 10. Atterrisseur à balancier selon l’une quelconque des revendications 1 à 9,

   caractérisé en ce que ledit moteur (25) est un moteur électrique

   asynchrone.

   11. Atterrisseur à balancier selon l’une quelconque des

   revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite jambe de train (15) s’étend longitudinalement selon une direction (A5), ladite direction (A5) présentant une inclinaison (ALPHA) comprise entre 0 degré et 90 degrés au sol pour qu’un effort exercé par le sol (100) sur l’organe 5 (20) de contact avec le sol induise un couple tendant à faire tourner ladite jambe de train (15) autour de l’axe de rétraction et de sortie (A1 ).
10. 12. Aéronef (1) muni d’une structure porteuse (2), caractérisé en ce que ledit aéronef (1) comporte un 10 atterrisseur (10) à balancier selon l’une quelconque des revendications 1 à 11 articulé à la structure porteuse (2).