FR3136744A1 - Atterrisseur d’aéronef à porte fixe équipé d’un volet et procédé de commande correspondant - Google Patents
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Abstract
Atterrisseur d’aéronef destiné à être articulé à un élément de structure de l’aéronef pour se déplacer entre un état déployé et un état rétracté, l’atterrisseur comprenant une jambe (2) munie d’un caisson ainsi qu’une porte liée au caisson, caractérisé en ce que l’atterrisseur comporte au moins un volet (10) s’étendant longitudinalement le long de la jambe et monté mobile relativement à la porte fixe entre une position de service où le volet est déployé vis-à-vis de la porte fixe et une position de repos. Procédé de commande correspondant. FIGURE DE L’ABREGE : Fig. 3a
Description
L’invention concerne un atterrisseur d’aéronef et plus particulièrement un atterrisseur d’aéronef équipé d’une porte fixe c’est-à-dire d’une porte attachée audit atterrisseur, ledit atterrisseur étant équipé par ailleurs d’un volet. L’invention concerne plus particulièrement encore un atterrisseur d’aéronef principal équipé d’une porte fixe c’est-à-dire d’une porte attachée audit atterrisseur, ledit atterrisseur étant équipé par ailleurs d’un volet.
L’invention concerne également un procédé de commande du volet d’un tel atterrisseur.
ARRIERE PLAN DE L’INVENTION
Le changement climatique est une préoccupation majeure pour de nombreux organes législatifs et de régulation à travers le monde. En effet, diverses restrictions sur les émissions de carbone ont été, sont ou seront adoptées par divers états. En particulier, une norme ambitieuse s’applique à la fois aux nouveaux types d’avions mais aussi ceux en circulation nécessitant de devoir mettre en œuvre des solutions technologiques afin de les rendre conformes aux réglementations en vigueur. L’aviation civile se mobilise depuis maintenant plusieurs années pour apporter une contribution à la lutte contre le changement climatique. Les efforts de recherche technologique ont déjà permis d’améliorer de manière très significative les performances environnementales des avions. La Déposante prend en considération les facteurs impactant dans toutes les phases de conception et de développement pour obtenir des composants et des produits aéronautiques moins énergivores, plus respectueux de l’environnement et dont l’intégration et l’utilisation dans l’aviation civile ont des conséquences environnementales modérées dans un but d’amélioration de l'efficacité énergétique des avions. Par voie de conséquence, la Déposante travaille en permanence à la réduction de son incidence climatique négative par l’emploi de méthodes et l’exploitation de procédés de développement et de fabrication vertueux et minimisant les émissions de gaz à effet de serre au minimum possible pour réduire de l'empreinte environnementale de son activité. Ces travaux de recherche et de développement soutenus portent à la fois sur les nouvelles générations de moteurs d’avions, l’allègement des appareils, notamment par les matériaux employés et les équipements embarqués allégés, le développement de l’emploi des technologies électriques pour assurer la propulsion, et, indispensables compléments aux progrès technologiques, les biocarburants aéronautiques.
Dans le domaine de la Demanderesse, un atterrisseur d'aéronef comporte une jambe incluant un caisson dans lequel coulisse de façon amortie une portion inférieure portant un train de roues. Le caisson est articulé par son extrémité supérieure à un élément de structure de l’aéronef pour permettre à l’atterrisseur de pivoter autour d’un axe de rotation par l’intermédiaire d’au moins un vérin de relevage.
Au moins une soute à train d’atterrissage est ménagée dans l’aéronef afin d’y loger l’atterrisseur lorsqu’il se trouve dans son état rétracté, notamment durant les phases de vol. La soute est usuellement fermée par une ou plusieurs portes. Il est connu que les portes sont montées articulées directement sur la structure de l’aéronef, le mouvement des portes et celui de l’atterrisseur étant coordonnés pour faciliter la rétraction ou le déploiement de l’atterrisseur.
Dernièrement, il a également été proposé de monter au moins une porte directement sur l’atterrisseur et non plus sur la structure de l’aéronef. Une telle porte, que l’on nommera par la suite « porte fixe », est plus connue sous les termes anglais de « fixed fairing » ou encore « fairing door » littéralement « porte de carénage ». Usuellement une telle porte fixe est montée directement sur le caisson de l’atterrisseur de telle sorte qu’elle permette de refermer au moins en partie la soute lorsque l’atterrisseur est dans son état rétracté. La porte fixe suit ainsi avantageusement le mouvement de l’atterrisseur pour refermer ou ouvrir la soute ce qui rend son actionnement plus simple que pour une porte montée sur la structure de l’aéronef. Une telle porte fixe est par exemple décrite dans le chapitre 32 du système ATA.
Avec l’augmentation de la masse des aéronefs actuels, les atterrisseurs sont de plus en plus volumineux et lourds. En conséquence, les performances de relevage de l’atterrisseur sont de plus en plus faibles à vérin de relevage inchangé, en particulier pour les atterrisseurs à porte fixe.
Or il n’est pas toujours possible de modifier le vérin de relevage usuellement utilisé dans un atterrisseur à cause de contraintes géométriques, de contraintes structurelles, de revue de qualifications … propres à chaque nouvel aéronef ou nouvelle version d’aéronef.
OBJET DE L’INVENTION
L’invention a notamment pour but d’améliorer les performances de relevage d’un atterrisseur d’aéronef à porte fixe.
A cet effet, on prévoit, selon l’invention un atterrisseur d’aéronef destiné à être articulé à un élément de structure de l’aéronef pour se déplacer entre un état déployé et un état rétracté, l’atterrisseur comprenant une jambe munie d’un caisson ainsi qu’une porte liée au caisson.
Selon l’invention, l’atterrisseur comporte au moins un volet s’étendant longitudinalement le long de la jambe et monté mobile relativement à la porte fixe entre une position de service où le volet est déployé vis-à-vis de la porte fixe et une position de repos.
Ainsi, en modifiant la position relative entre le volet et la porte fixe, il s’avère possible de modifier la portance générée par la porte fixe : le volet permet donc de réduire les efforts aérodynamiques appliqués à la porte fixe et qui ont tendance à s’opposer aux efforts de relevage de l’atterrisseur.
L’invention permet donc astucieusement d’optimiser la portance de la porte fixe pour améliorer les performances de relevage de l’atterrisseur.
De manière avantageuse, l’invention permet l’augmentation des performances de relevage de l’atterrisseur sans avoir à modifier le ou les vérins de relevage associés à l’atterrisseur pour le faire passer de son état rétracté à son état déployé, sans avoir à augmenter un ou des débits et/ou une ou des pressions hydrauliques liées au(x)dit(s) vérin(s), sans avoir à optimiser la masse de l’atterrisseur …
L’invention permet ainsi simplement d’améliorer les performances de relevage de l’atterrisseur.
De façon avantageuse, le volet est applicable à tout type d’atterrisseur à porte fixe (atterrisseur avant, atterrisseur central, atterrisseur principal …).
En outre, l’invention est facilement implantable sur des atterrisseurs existants.
L’invention contribue donc à la réduction de l’impact environnemental des aéronefs en facilitant le relevage de l’atterrisseur et ce sans avoir à toucher aux vérins de relevage déjà existants.
Optionnellement, le volet est porté par la porte fixe.
Optionnellement, le volet est conformé en une plaque.
Optionnellement, le volet est agencé au moins en partie à l’intérieur de la porte fixe dans sa position de repos.
Optionnellement, le volet présente une longueur inférieure à celle de la porte fixe.
Optionnellement, le volet comporte au moins un orifice.
Optionnellement, en position de service, le volet s’étend à l’orthogonal de la porte fixe.
Optionnellement, l’atterrisseur comprend un système d’actionnement du volet qui comporte au moins un organe d’actionnement électrique et/ou hydraulique.
Optionnellement, l’atterrisseur comprend un système d’actionnement du volet, au moins un élément dudit système d’actionnement du volet étant lié à un axe de rotation de la jambe vis-à-vis de l’aéronef.
Optionnellement, l’atterrisseur comprend un système d’actionnement du volet configuré pour actionner le volet selon au moins une loi prédéfinie basée sur un angle d’ouverture de la porte fixe.
L’invention concerne également un procédé de commande du volet, dans lequel on commande le volet de sorte qu’il soit dans sa position de service lorsque la porte fixe est à un angle d’ouverture compris entre 50 et 60 degrés.
Optionnellement, on commande le volet de sorte qu’il soit dans sa position de service lorsque la porte fixe est à un angle d’ouverture qui au maximum de 55 degrés.
Optionnellement, on commande le volet de sorte qu’il soit dans sa position de service lorsque la porte fixe est à un angle d’ouverture qui est de 55 degrés.
Optionnellement, on commande le volet de sorte qu’il soit dans sa position de service lorsque la porte fixe est à un angle d’ouverture qui est compris entre 50 et 55 degrés ou entre 55 et 60 degrés. Optionnellement on commande le volet de sorte qu’il soit dans sa position de repos lorsque :
- l’atterrisseur est dans son état rétracté, et/ou
- l’atterrisseur est dans son état déployé.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation particulier et non limitatif de l’invention.
Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
En référence aux figures 1, 2a et 3a, un atterrisseur 1 comporte, de façon connue en soi, une jambe 2, s’étendant longitudinalement selon un premier axe Y, la jambe 2 comprenant un caisson 3 dans lequel coulisse de façon amortie une portion basse 4 portant un train de roues 5. Le caisson 3 est articulé en partie haute à une structure de l'aéronef selon un axe A d'articulation pour être mobile entre un état déployé (représenté à la ), dans lequel l'atterrisseur 1 est par exemple amené préalablement à un atterrissage, et un état rétracté (représenté à la ) qui est par exemple celui de l'atterrisseur 1 en vol et dans laquelle l'atterrisseur 1 se trouve dans une soute 6 ménagée dans la structure de l’aéronef.
L’atterrisseur 1 est muni d’un dispositif d’actionnement lui permettant de passer d’un état à l’autre. De façon connue en soi, le dispositif d’actionnement comporte par exemple au moins un vérin de relevage.
Par la suite les termes « supérieur », « inférieur », « haut », « bas » … doivent être entendus dans la position en service de l’aéronef lorsque l’atterrisseur 1 est dans son état déployé et repose au sol.
L’atterrisseur 1 est muni d’une porte fixe 7 qui est également mobile entre :
- un état fermé lié à l’état rétracté de l’atterrisseur 1 de sorte que lorsque l’atterrisseur 1 est dans son état rétracté, la porte fixe 7 est dans son état fermé et referme ainsi au moins en partie la soute 6 dans laquelle est logé l’atterrisseur 1, et
- un état ouvert lié à l’état déployé de l’atterrisseur 1 de sorte que lorsque l’atterrisseur 1 est dans son état déployé, la porte fixe 7 est dans son état ouvert et s’étend le long de l’atterrisseur 1.
La porte fixe 7 est typiquement solidaire en rotation de l’atterrisseur 1 de sorte à suivre les mouvements de ce dernier entre l’état déployé (dans lequel la porte fixe 7 est dans son état ouvert) et l’état rétracté (dans lequel la porte fixe 7 est dans son état fermé) de l’atterrisseur 1.
On comprend donc que lorsque l’atterrisseur 1 est dans son état déployé, la porte fixe 7 se trouve également déployée en s’étendant le long de la jambe 2.
La porte fixe 7 est portée par la jambe 2 et de préférence par le caisson 3. La porte fixe 7 est ici montée directement sur le caisson 3. La porte fixe 7 est par exemple rigidement fixée au caisson 3.
La porte fixe 7 est conformée en une trappe. La porte fixe 7 comporte ainsi deux faces principales, une face dite interne 8 (soit la face en regard du caisson 3) et une face dite externe 9 opposée à la face interne 8 (la face externe 9 étant donc tournée vers l’extérieur de l’aéronef lorsque l’atterrisseur 1 est dans son état déployé).
La porte fixe 7 s’étend longitudinalement selon le premier axe Y. En particulier, les deux faces principales de la porte fixe 7 s’étendent parallèlement entre elles et à un plan comprenant le premier axe Y ainsi qu’un deuxième axe X, orthogonal au premier axe Y. L’atterrisseur 1 est ainsi agencé de sorte que le deuxième axe X soit parallèle à un axe longitudinal de l’aéronef (i.e. l’axe traversant l’aéronef de sa queue à son nez à travers la structure de l’aéronef) lorsque l’atterrisseur 1 est dans son étant déployé. L’atterrisseur 1 est agencé dans l’aéronef de sorte que son deuxième axe X soit ici confondu avec l’axe de rotation A.
La porte fixe 7 s’étend longitudinalement selon le premier axe Y entre sensiblement la partie haute du caisson 3 et la portion basse 4 de la jambe 2 portant le train de roues 5. La porte fixe 7 s’étend ainsi sur plus de la moitié de la longueur (considérée selon le premier axe Y) de la jambe 2 et optionnellement sur plus des deux tiers de la jambe 2. De préférence, la porte fixe 7 est d’une longueur plus importante que celle du caisson 3.
De plus, la porte fixe 7 s’étend longitudinalement le long de la jambe 2 de sorte que lorsque l’atterrisseur 1 est dans son état déployé, la porte fixe 7 est agencée plus vers l’extérieur de l’aéronef que le caisson 3 selon un axe transversal Z de l’aéronef (axe transversal qui est perpendiculaire à l’axe longitudinal de l’aéronef, l’axe transversal étant parfois également appelé axe de tangage). La porte fixe 7 sert donc de carénage externe à l’atterrisseur 1 et en particulier au caisson 3.
De préférence, la porte fixe 7 s’étend latéralement (selon le deuxième axe X) sur une largeur plus importante que celle du caisson 3.
Par ailleurs, l’atterrisseur 1 comporte au moins un volet 10 qui est lié à la porte fixe 7.
Le volet 10 est typiquement solidaire en rotation de l’atterrisseur 1 de sorte à suivre les mouvements de ce dernier entre l’état déployé (dans lequel la porte fixe 7 est dans son état ouvert) et l’état rétracté (dans lequel la porte fixe 7 est dans son état fermé) de l’atterrisseur 1.
Le volet 10 est porté par la jambe 2 et de préférence par le caisson 3 et de préférence par la porte fixe 7.
Le volet 10 est conformé en une plaque. Le volet 10 comporte ainsi deux faces principales, une face dite externe 12 (la face externe 12 étant tournée vers l’extérieur de l’aéronef lorsque l’atterrisseur 1 est en cours de déploiement) et une face dite interne 11 opposée à la face externe 12.
Les deux faces principales du volet 10 s’étendent donc ici parallèlement entre elles.
Le volet 10 présente ici une section rectangulaire (selon un plan de section parallèle à au moins une des faces principales du volet 10).
Le volet 10 est par exemple formé d’une plaque et par exemple d’une plaque en matière métallique.
Le volet 10 s’étend longitudinalement selon le premier axe Y.
Le volet 10 comporte de préférence au moins un orifice 13 (un seul étant référencé ici). L’orifice 13 est préférentiellement traversant. L’orifice 13 traverse par exemple le volet 10 de sorte à être débouchant à chacune de ses extrémités sur les deux faces principales du volet 10.
Typiquement, le volet 10 comporte une rangée d’orifices 13, ladite rangée s’étendant rectilignement. De préférence la rangée d’orifices 13 s’étend longitudinalement sur le volet parallèlement au premier axe Y.
De préférence les orifices 13 sont ménagés dans le volet 10 à intervalles réguliers sur le long de la rangée.
Les différents orifices 13 sont identiques entre eux.
Premier mode de réalisation
En référence aux figures 1, 2a, 2b, 3a et 3b, le volet 10 s’étend longitudinalement le long de la jambe 2 et en particulier ici le long du caisson 3 et en particulier ici le long de la porte fixe 7.
Le volet 10 s’étend longitudinalement le long de la porte fixe 7 entre une partie supérieure de la porte fixe 7 et une partie basse de la porte fixe 7. Le volet 10 présente ainsi une longueur (considérée selon le premier axe Y) inférieure à celle de la porte fixe 7.
De plus, le volet 10 s’étend longitudinalement le long d’un des bords de la porte fixe 7 (bord s’étendant longitudinalement selon le premier axe Y et reliant les deux faces principales de la porte fixe 7 entre elles).
Plus précisément ici, le volet 10 s’étend longitudinalement le long de la porte fixe 7 de sorte que lorsque l’atterrisseur 1 est dans son état déployé et le volet 10 dans son état de repos, le volet 10 est agencé le long du bord de la porte fixe 7 le plus à l’extérieur de l’aéronef selon l’axe transversal Z. Le volet 10 est ici monté directement sur la porte fixe 7.
Plus précisément, le volet 10 est monté mobile dans l’atterrisseur 1 relativement à la porte fixe 7 entre une position de repos et une position de service. Le volet 10 est par exemple monté mobile sur la porte fixe 7.
Le volet 10 est par exemple monté mobile entre sa position de repos et sa position de service selon un mouvement de translation et/ou un mouvement de rotation. Le volet 10 translate le long de la porte fixe 7 et/ou pivote autour de la porte fixe 7. Le volet 10 est agencé dans l’atterrisseur 1 de sorte que le volet 10 translate le long de la porte fixe 7 selon un axe de translation perpendiculaire au premier axe Y et au deuxième axe X et/ou de sorte que le volet 10 pivote autour de la porte fixe 7 selon un axe de rotation parallèle au deuxième axe X.
De préférence, le volet 10 est agencé de sorte à pouvoir demeurer en position de repos ou en position de service mais également dans au moins une position intermédiaire entre la position de repos et la position de service.
Dans sa position de repos (illustrée aux figures 2a et 2b), le volet 10 s’étend latéralement le long de la porte fixe 7. Le volet 10 est ainsi accolé à la porte fixe 7 et plus précisément ici au bord de la porte fixe 7.
Les deux faces principales 11, 12 du volet 10 s’étendent ainsi parallèlement entre elles et au plan comprenant le premier axe Y et à l’axe transversal Z si l’on se place dans l’état déployé de l’atterrisseur 1. Les deux faces principales 11, 12 du volet 10 s’étendant ainsi parallèlement entre elles et au plan de normal au deuxième axe X. Les deux faces principales 11, 12 du volet 10 s’étendent ainsi orthogonalement aux deux faces principales de la porte fixe 7.
Dans cette position, le volet 10 ne dépasse donc pas ou légèrement de la face principale externe 9 de la porte fixe 7 (selon l’axe transversal Z si l’on se place dans l’état déployé de l’atterrisseur 1) et ne modifie donc pas ou peu la portance pouvant être générée par cette dernière.
En particulier du fait que le volet 10 est rentré le long de la porte fixe 7, il ne génère aucune ou très peu d’interactions aérodynamiques et n’influe donc pas ou de manière insignifiante sur les performances aérodynamiques globales de l’aéronef.
Dans sa position de service (illustrée aux figures 3a et 3b), le volet 10 s’étend de manière déployée vis-à-vis de la porte fixe 7.
Plus précisément, les deux faces principales 11, 12 du volet 10 s’étendent toujours parallèlement entre elles et au plan de normal au deuxième axe X. Les deux faces principales 11, 12 du volet 10 s’étendent ainsi orthogonalement aux deux faces principales de la porte fixe 7.
Dans cette position, le volet 10 dépasse volontairement de la face externe 9 de de la porte fixe 7 (selon l’axe transversal Z si l’on se place dans l’état déployé de l’atterrisseur 1) de sorte à pouvoir modifier la portance pouvant être générée par cette dernière.
Dans cette position, le volet 10 dépasse également ici du caisson 3 et de la jambe 2 (selon l’axe transversal Z de l’aéronef si l’on se place dans l’état déployé de l’atterrisseur 1).
En particulier du fait que le volet 10 est déployé vis-à-vis de la porte fixe 7, il peut générer des interactions aérodynamiques de sorte à agir sur les performances aérodynamiques globales de l’aéronef.
Dans cette position, le volet 10 est à son déploiement maximum vis-à-vis de la porte fixe 7.
Deuxième mode de réalisation
En référence aux figures 8a et 8b, le volet 10 s’étend longitudinalement le long de la jambe 2 et en particulier ici le long du caisson 3.
Le volet 10 s’étend longitudinalement entre une partie supérieure de la porte fixe 7 et une partie basse de la porte fixe 7. Le volet 10 présente ainsi une longueur (considérée selon le premier axe Y) inférieure à celle de la porte fixe 7.
Toutefois, au lieu de s’étendre le long d’un des bords de la porte fixe 7 comme dans le premier mode de réalisation, le volet 10 s’étend à travers la porte fixe 7.
Par exemple, la porte fixe 7 est munie d’un étui 28 apte à recevoir au moins en partie le volet 10 lorsqu’il est dans sa position de repos. L’étui 28 est agencé à l’arrière de la porte fixe 7. L’étui 28 est ainsi agencé au niveau de la face principale interne 8 de la porte fixe 7. L’étui 28 s’étend depuis la face principale interne 8 en direction opposée à la face principale externe 9. L’étui 28 permet ainsi de protéger le volet 10 lorsqu’il est en position de repos.
Plus précisément ici, le volet 10 s’étend à travers la porte fixe 7 de sorte que lorsque l’atterrisseur 1 est dans son état déployé et le volet 10 dans son état de repos, le volet 10 est agencé au niveau du bord de la porte fixe 7 le plus à l’extérieur de l’aéronef selon l’axe transversal Z.
Plus précisément, le volet 10 est monté mobile dans l’atterrisseur 1 relativement à la porte fixe 7 entre une position de repos et une position de service. Le volet 10 est par exemple monté mobile dans la porte fixe 7.
Le volet 10 est par exemple monté mobile entre sa position de repos et sa position de service selon un mouvement de translation et/ou un mouvement de rotation. Le volet 10 translate à travers la porte fixe 7 et/ou pivote à travers la porte fixe 7. Le volet 10 est agencé dans l’atterrisseur 1 de sorte que le volet 10 translate à travers la porte fixe 7 selon un axe de translation perpendiculaire au premier axe Y et au deuxième axe X et/ou de sorte que le volet 10 pivote à travers la porte fixe 7 selon un axe de rotation parallèle au deuxième axe X.
De préférence, le volet 10 est agencé de sorte à pouvoir demeurer en position de repos ou en position de service mais également dans au moins une position intermédiaire entre la position de repos et la position de service.
Dans sa position de repos (illustrée à la ), le volet 10 est agencé au moins en partie dans l’étui 28.
Les deux faces principales 11, 12 du volet 10 s’étendent ainsi parallèlement entre elles et au plan comprenant le premier axe Y et à l’axe transversal Z si l’on se place dans l’état déployé de l’atterrisseur 1. Les deux faces principales 11, 12 du volet 10 s’étendant ainsi parallèlement entre elles et au plan de normal au deuxième axe X. Les deux faces principales 11, 12 du volet 10 s’étendent ainsi orthogonalement aux deux faces principales de la porte fixe 7.
Dans cette position, le volet 10 ne dépasse donc pas ou légèrement de la face principale externe 9 de la porte fixe 7 et ne modifie donc pas ou peu la portance pouvant être générée par cette dernière.
Par exemple le volet 10 est agencé entièrement dans l’étui 28.
En particulier du fait que le volet 10 est rentré dans la porte fixe 7, il ne génère aucune ou très peu d’interactions aérodynamiques et n’influe donc pas ou de manière insignifiante sur les performances aérodynamiques globales de l’aéronef.
Dans sa position de service (illustrée à la ), le volet 10 s’étend de manière déployée vis-à-vis de la porte fixe 7. Le volet 10 s’étend en particulier de sorte à ne plus être logé dans l’étui 28 (ou du moins de sorte à être moins logé dans l’étui 28 que dans la position de repos).
Plus précisément, les deux faces principales 11, 12 du volet 10 s’étendent toujours parallèlement entre elles et au plan de normal au deuxième axe X. Les deux faces principales 11, 12 du volet 10 s’étendent ainsi orthogonalement aux deux faces principales de la porte fixe 7.
Dans cette position, le volet 10 dépasse volontairement de la face externe 9 de de la porte fixe 7 de sorte à pouvoir modifier la portance pouvant être générée par cette dernière.
Dans cette position, le volet 10 dépasse également ici du caisson 3 et de la jambe 2.
En particulier du fait que le volet 10 est déployé vis-à-vis de la porte fixe 7, il peut générer des interactions aérodynamiques de sorte à agir sur les performances aérodynamiques globales de l’aéronef.
Dans cette position, le volet 10 est à son déploiement maximum vis-à-vis de la porte fixe 7.
Premier mode de réalisation et deuxième mode de réalisation
Comme précité, le volet 10 peut être rentré le long de ou dans la porte fixe 7 ou au contraire déployé : en modifiant le déploiement du volet 10 il s’avère ainsi possible de modifier les efforts aérodynamiques s’exerçant sur la porte fixe 7. En particulier, on peut utiliser le volet 10 pour minimiser, voire d’éliminer, les efforts aérodynamiques s’exerçant sur la porte fixe 7 et s’opposant à la fermeture de la porte fixe 7 lors de la rétraction de l’atterrisseur 1.
En outre, en faisant dépasser le volet 10 de la face externe 9 de la porte fixe 7, on réduit plus facilement lesdits efforts aérodynamiques, les efforts aérodynamiques s’appliquant majoritairement sur la face externe 9 de la porte fixe 7.
Par ailleurs, les efforts aérodynamiques variant en carré de la vitesse d’écoulement de l’air autour de l’aéronef, les effets du volet 10 s’avèrent d’autant plus importants que la vitesse de l’avion est élevée. Or il s’agit justement des moments où la rétraction de l’atterrisseur 1 s’avère le plus difficile. Le volet 10 s’avère donc particulièrement efficace.
Les orifices 13 du volet 10 permettent avantageusement d’améliorer l’efficacité aérodynamique du volet 10 en autorisant une réduction de la portance générée par le volet 10 lui-même.
L’atterrisseur 1 comporte par ailleurs un système d’actionnement 14 du volet 10 afin de le déplacer entre sa position de repos et sa position de service.
En référence à la , un premier exemple de système d’actionnement 14 va être décrit.
Le système d’actionnement 14 est ici de nature électrique.
Le système d’actionnement 14 comporte ainsi un organe d’actionnement électrique permettant de faire passer le volet de sa position de repos à sa position de service. L’organe d’actionnement électrique comporte par exemple un moteur 15 électrique associé à un contrôleur 16 dudit moteur. Le contrôleur 16 comporte par exemple un processeur.
Par ailleurs, le système d’actionnement 14 comporte au moins un élément mécanique reliant l’arbre de sortie du moteur 15 au volet. Par exemple l’élément mécanique est une vis sans fin 17.
Ainsi la rotation du moteur 15 dans un sens de rotation entraîne, par l’intermédiaire de la vis sans fin 17, le volet 10 pour en provoquer le déploiement ou la rétraction.
En outre, le système d’actionnement 14 comprend ici au moins un capteur 18 permettant de mesurer un angle d’ouverture α de la porte fixe 7. L’angle d’ouverture α de la porte fixe 7 correspondant ici à l’angle d’ouverture de l’atterrisseur 1. L’angle d’ouverture α de la porte fixe 7 est ainsi défini comme étant l’angle formé entre le premier axe Y et l’axe transversal Z (ou un axe parallèle à l’axe transversal de l’aéronef). De préférence, l’angle d’ouverture α de la porte fixe 7 est de 0° lorsque la porte fixe 7 est dans son état fermé et de 90° lorsque la porte fixe 7 est dans son état ouvert.
Par exemple le capteur 18 est un capteur de mesure de position angulaire. Par exemple le capteur 18 est un capteur de mesure électrique actif inductif. Par exemple le capteur 18 est un transformateur différentiel à variation rotative (plus connu sous le terme anglicisé de capteur RVDT pour Rotary Variable Differential Transformer).
En service, le capteur 18 transmet des informations sur l’angle d’ouverture α à l’organe d’actionnement et en particulier au contrôleur 16.
Le contrôleur 16 commande alors le moteur 15 suivant au moins une loi de commande fonction ici d’au moins l’angle d’ouverture α.
De préférence, le contrôleur 16 commande le moteur 15 de sorte à en provoquer sa rotation dans un premier sens de rotation jusqu’à un maximum correspondant à un angle d’ouverture maximal prédéfini et à arrêter le moteur 15 une fois ce maximum attend. Inversement le contrôleur 16 commande le moteur 15 de sorte à en provoquer sa rotation dans un deuxième sens de rotation jusqu’à un minimum correspondant à un angle d’ouverture minimum prédéfini et à arrêter le moteur 15 une fois ce minimum attend.
En référence à la , un deuxième exemple de système d’actionnement 14 va être à présent décrit.
Le système d’actionnement 14 est ici de nature hydraulique.
Le système d’actionnement 14 comporte ainsi un organe d’actionnement hydraulique permettant le passage du volet 10 de sa position de repos à sa position de service. L’organe d’actionnement hydraulique comporte par exemple une pompe 19 hydraulique associée à un contrôleur 20 de ladite pompe. Le contrôleur 20 comporte par exemple un processeur.
Par ailleurs, le système d’actionnement 14 comporte au moins un élément mécanique reliant la pompe 19 au volet 10. Par exemple l’élément mécanique est un vérin 21.
Ainsi la translation du vérin entraîne ainsi le volet 10 pour en provoquer le déploiement ou la rétraction.
En outre, le système d’actionnement 14 comprend au moins un capteur 18 permettant de mesurer l’angle d’ouverture α.
Par exemple le capteur 18 est un capteur de mesure de position angulaire. Par exemple le capteur 18 est un capteur de mesure électrique actif inductif. Par exemple le capteur 18 est un transformateur différentiel à variation rotative (plus connu sous le nom anglicisé de capteur RVDT pour Rotary Variable Differential Transformer).
En service, le capteur 18 transmet des informations sur l’angle d’ouverture α à l’organe d’actionnement et en particulier au contrôleur 20.
Le contrôleur 20 commande alors la pompe 19 suivant au moins une loi de commande fonction ici d’au moins l’angle d’ouverture α.
De préférence, le contrôleur 20 commande la pompe 19 de sorte à provoquer la translation de la tige du vérin 21 dans un premier sens jusqu’à un maximum correspondant à un angle d’ouverture maximal prédéfini et à arrêter la pompe 19 une fois ce maximum attend. Inversement le contrôleur 20 commande la pompe 19 de sorte à provoquer la translation de la tige du vérin 20 dans un deuxième sens jusqu’à un minimum correspondant à un angle d’ouverture minimum prédéfini et à arrêter la pompe 19 une fois ce minimum attend.
On vient de voir que le système d’actionnement 14 peut ainsi être de nature hydraulique et/ou électrique. Le système d’actionnement 14 peut alternativement être de nature strictement mécanique i.e. dépourvu d’organe d’actionnement mécanique ou hydraulique. De préférence, le système d’actionnement 14 s’appuie alors sur le dispositif d’actionnement de l’atterrisseur 1 pour provoquer la rétraction ou le déploiement du volet 10.
Ceci permet d’avoir un système d’actionnement 14 simplifié notamment au niveau de la synchronisation entre le mouvement du volet 10 entre ses deux positions et celui de l’atterrisseur 1 entre ses deux états.
En référence aux figures 6a et 6b, selon un troisième exemple, le système d’actionnement 14 est de nature purement mécanique et comporte ainsi une tige 21 liée à une première extrémité au volet 10 et liée à une deuxième extrémité à une came 22 du système d’actionnement 14.
La came 22 est elle-même liée en rotation à l’axe de rotation A. Par exemple le système d’actionnement 14 comporte une bielle 23 liée à une première extrémité à la came 22 et à une deuxième extrémité à l’axe de rotation A.
En service, la rotation de l’atterrisseur 1 dans un premier sens de rotation (et donc de la porte fixe 7) autour de l’axe de rotation A entraine la rotation de la came 22 et donc un coulissement de la tige 21 qui provoque elle-même un déplacement du volet 10 dans un premier sens de déplacement. Par ailleurs, la rotation de l’atterrisseur 1 dans un deuxième sens de rotation (et donc de la porte fixe 7) autour de l’axe de rotation A entraine la rotation de la came 22 et donc un coulissement de la tige 21 qui provoque elle-même un déplacement du volet 10 dans un deuxième sens de déplacement.
On comprend ainsi qu’il est possible de définir une loi de commande du volet 10 par l’intermédiaire de la forme de la came 22.
La rotation de la came 22 étant liée à celle d’atterrisseur 1 (et donc de la porte fixe 7) on peut ainsi définir (en adaptant la forme de la came 22) quand le volet 10 est dans sa position de service et quand il est dans sa position de repos mais également avec quelle vitesse il passe d’une position à une autre.
En particulier, on peut ainsi définir (en adaptant la forme de la came 22) que le volet 10 est dans sa position de service pour une valeur prédéfinie de l’angle d’ouverture maximal de la porte fixe 7 et dans sa position de repos pour une valeur prédéfinie de l’angle d’ouverture minimal de la porte fixe 7.
Bien entendu des variantes de ce troisième exemple sont envisageables.
Optionnellement, le système d’actionnement 14 comporte ainsi au moins un ressort 25 permettant de maintenir la tige 21 (et donc le volet 10) dans une position donnée lorsque la tige 21 n’est soumise à aucun autre effort. Le ressort 25 est par exemple agencé de sorte que la tige 21 maintienne le volet 10 en position de repos lorsque la tige 21 n’est soumise à aucun autre effort.
Optionnellement, le système d’actionnement 14 comporte une bielle additionnelle agencée entre la tige 21 et le volet 10 et/ou entre la tige 21 et la came 22.
Ainsi, selon un quatrième exemple, en référence aux figures 7a et 7b, le système d’actionnement 14 est de nature purement mécanique et comporte une tige 21 liée à une première extrémité au volet 10 et à une deuxième extrémité à une première extrémité d’une première bielle 26 du système d’actionnement 14.
La première bielle 26 est elle-même liée à sa deuxième extrémité à une came 22 du système d’actionnement 14.
La came 22 est elle-même liée en rotation à l’axe de rotation A. Par exemple le système d’actionnement 14 comporte une deuxième bielle 23 liée à une première extrémité à la came 22 et à une deuxième extrémité à l’axe de rotation A.
De préférence, le système d’actionnement 14 comporte des moyens de guidage 27 en translation de la tige (fourreau, rail, palier …).
En service, la rotation de l’atterrisseur 1 dans un premier sens de rotation (et donc de la porte fixe 7) autour de l’axe de rotation A entraine la rotation de la came 22 et donc un coulissement de la tige 21 (par l’intermédiaire de la première bielle 26) qui provoque elle-même un déplacement du volet 10 dans un premier sens de déplacement du volet 10. Par ailleurs, la rotation de l’atterrisseur 1 dans un deuxième sens de rotation (et donc de la porte fixe 7) autour de l’axe de rotation A entraine la rotation de la came 22 et donc un coulissement de la tige 21 (par l’intermédiaire de la première bielle 26) qui provoque elle-même un déplacement du volet 10 dans un deuxième sens de déplacement.
On comprend ainsi qu’il est possible de définir une loi de commande du volet 10 par l’intermédiaire de la forme de la came 22.
La rotation de la came 22 étant liée à celle de l’atterrisseur 1 (et donc de la porte fixe 7) on peut ainsi définir (en adaptant la forme de la came 22) quand le volet 10 est dans sa position de service et quand il est dans sa position de repos mais également avec quelle rapidité il passe d’une position à une autre.
En particulier, on peut ainsi définir (en adaptant la forme de la came 22) que le volet 10 est dans sa position de service pour une valeur prédéfinie de l’angle d’ouverture maximal de la porte fixe 7 et dans sa position de repos pour une valeur prédéfinie de l’angle d’ouverture minimal de la porte fixe 7.
Quel que soit le système d’actionnement 14 de l’atterrisseur 1, le système d’actionnement 14 est de préférence configuré pour actionner le volet 10 selon au moins une loi prédéfinie. Cette loi peut être mise en œuvre de manière électronique (par exemple pour commander le contrôleur d’un organe d’actionnement) ou de manière mécanique (par exemple via une came 22).
Le système d’actionnement 14 est ainsi conformé pour que, lors de la rétraction de l’atterrisseur 1, le volet sorte progressivement pour atteindre sa position de sortie maximale (i.e. sa position de service) puis recommence progressivement à revenir à sa position de repos.
Il se trouve que les inventeurs ont constaté que les efforts aérodynamiques appliqués à la porte fixe 7 atteignaient un maximum pour un angle d’ouverture de la porte fixe 7 compris entre 50 et 60 degrés.
Le système d’actionnement 14 est donc de préférence configuré pour placer le volet 10 dans sa position de service lorsque la porte fixe 7 est à un angle d’ouverture compris entre 50 et 60 degrés et par exemple lorsque la porte fixe 7 est à un angle d’ouverture de 55 degrés. Le volet 10 est donc ici à son déploiement maximal vis-à-vis de la porte fixe 7 pour un angle d’ouverture de la porte fixe 7 de 55 degrés.
Le système d’actionnement 14 est ainsi conformé pour que, lors de la rétraction de l’atterrisseur 1, le volet sorte progressivement pour atteindre sa position de sortie maximale (i.e. sa position de service) pour un angle d’ouverture de la porte donné qui est compris entre 50 et 60 degrés puis recommence progressivement à revenir à sa position de repos.
Sur un autre aspect, le système d’actionnement 14 est de préférence configuré pour placer le volet 10 dans sa position de repos lorsque :
- l’atterrisseur 1 est dans la soute dans son état rétracté, la porte fixe 7 étant alors fermée - par exemple lors d’une phase de vol de l’aéronef ;
et/ou
- l’atterrisseur 1 est dans son état déployé avec la porte fixe 7 ouverte - par exemple lors d’une phase d’atterrissage ou de décollage ;
et/ou
- l’atterrisseur 1 est en train de passer de son état rétracté à son état déployé - par exemple avant l’atterrissage lors du déploiement de l’atterrisseur 1. En effet, dans ce cas, il s’avère que la portance générée par la porte fixe 7 facilite le déploiement de l’atterrisseur 1, le volet 10 peut donc ne pas être utilisé.
Optionnellement, le volet 10 quitte sa position de repos uniquement lorsque l’atterrisseur 1 passe de son état déployé à son état rétracté (et ce quel que soit le système d’actionnement 14 de l’atterrisseur 1).
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l’invention telle que définie par les revendications.
La porte fixe et/ou le volet pourront être agencés différemment de ce qui a été indiqué. Par exemple bien qu’ici le volet soit porté par la porte fixe, le volet pourra être porté par le caisson. La porte fixe pourra être portée par un élément de l’atterrisseur que le caisson. La porte fixe et/ou le volet pourront être agencés derrière le caisson et/ou la jambe et non sur le côté du caisson et/ou de la jambe comme ce qui vient d’être indiqué.
Le volet pourra être mobile entre sa position de service et sa position de repos par un unique mouvement de translation et/ou par un unique mouvement de rotation. Par exemple, le volet pourra être monté mobile entre sa position de repos et sa position de service selon un mouvement de rotation autour d’un axe de rotation P. Le volet pourra pivoter ainsi autour (ou dans) la porte fixe. Le volet pourra être agencé dans l’atterrisseur de sorte que l’axe de rotation P soit parallèle au premier axe Y ou bien au deuxième axe X. Le volet pourra être mobile entre sa position de service et sa position de repos par une combinaison de plusieurs mouvements par exemple par une combinaison d’au moins une translation avec au moins une rotation et/ou une autre translation ou bien par une combinaison d’au moins une rotation avec au moins une autre rotation et/ou une translation. Les systèmes d’actionnement décrits seront tous applicables quelle que soit la manière dont le volet passe de sa position de repos à sa position de service.
La position de service du volet pourra être différente de ce qui a été indiquée et par exemple être telle que le volet s’étende à l’oblique (i.e. ni parallèlement ni perpendiculaire) mais non à la perpendiculaire de la porte fixe.
La position de repos pourra être différente de ce qui a été indiqué. Le volet pourra s’étendre ainsi en étant accolé ou au moins en vis-à-vis d’une des faces principales de la porte fixe. Le volet pourra ainsi être replié le long de ladite face principale. Par exemple le volet pourra s’étendre en étant accolé ou au moins en vis-à-vis de la face externe de la porte fixe. Bien qu’ici l’atterrisseur comporte un seul volet, l’atterrisseur pourra comporter un plus grand nombre de volets. Par exemple l’atterrisseur pourra comporter deux volets. Par exemple l’un des volets pourra être associé à la première face principale de la porte fixe et l’autre des volets à la deuxième face principale de la porte fixe. Les deux volets pourront être commandés de manière synchronisée ou non. Les deux volets pourront être commandés par un même système d’actionnement ou par deux systèmes d’actionnement différents.
Le procédé de commande pourra être différent de ce qui a été indiqué. Par exemple, le volet pourra être dans sa position de service pour un autre angle d’ouverture de la porte fixe qu’un angle compris dans la plage de valeur 50 à 60 degrés.
Même pendant la phase de déploiement de l’atterrisseur, le volet pourra être commandé pour ne pas rester dans sa position de repos mais au contraire être déplacé pour faciliter encore davantage le déploiement de l’atterrisseur en fonction des besoins opérationnels par exemple pour optimiser le couple durée d’extension/effort de verrouillage (une vitesse élevée d’extension permettant d’optimiser la trajectoire acoustique d’approche de l’atterrisseur).
Même lorsque l’atterrisseur est dans son état déployé et la porte fixe à son angle d’ouverture maximal, le volet pourra ne pas être dans son état de repos. Par exemple, le volet pourra être déployé (soit dans sa position de service soit dans une position intermédiaire) pour réduire les émissions acoustiques de l’atterrisseur.
Bien qu’ici la loi de commande du volet soit basée sur l’angle d’ouverture de la porte fixe, la loi de commande pourra alternativement ou en complément être basée sur tout autre paramètre comme par exemple la vitesse d’ouverture de la porte fixe.
Si la loi de commande est basée sur la valeur maximale et/ou la valeur minimale de l’angle d’ouverture de la porte fixe, la valeur maximale et/ou la valeur minimale pourront être différente de ce qui a été indiqué.
Bien qu’ici le système d’actionnement puisse être lié au dispositif d’actionnement de l’atterrisseur lors du déploiement de l’atterrisseur, en complément ou en remplacement, le système d’actionnement pourra être lié au dispositif d’actionnement de l’atterrisseur lors de la rétraction de l’atterrisseur.
Claims (12)
- Atterrisseur d’aéronef destiné à être articulé à un élément de structure de l’aéronef pour se déplacer entre un état déployé et un état rétracté, l’atterrisseur comprenant une jambe (2) munie d’un caisson ainsi qu’une porte fixe (7) liée au caisson, caractérisé en ce que l’atterrisseur comporte au moins un volet (10) s’étendant longitudinalement le long de la jambe et monté mobile relativement à la porte fixe entre une position de repos où le volet s’étend latéralement dans le prolongement de la porte fixe et une position de service où le volet s’étend latéralement de manière inclinée vis-à-vis de la porte fixe.
- Atterrisseur selon la revendication 1, dans lequel le volet (10) est porté par la porte fixe (7).
- Atterrisseur selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel le volet (10) est conformé en une plaque.
- Atterrisseur selon l’une des revendications 1 à 3, le volet (10) est agencé au moins en partie à l’intérieur de la porte fixe dans sa position de repos.
- Atterrisseur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le volet (10) présente une longueur inférieure à celle de la porte fixe (7).
- Atterrisseur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le volet (10) comporte au moins un orifice.
- Atterrisseur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel en position de service, le volet (10) s’étend à l’orthogonal de la porte fixe.
- Atterrisseur selon l’une des revendications précédentes, comprenant un système d’actionnement (14) du volet qui comporte au moins un organe d’actionnement électrique et/ou hydraulique.
- Atterrisseur selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant un système d’actionnement (14) du volet, au moins un élément dudit système d’actionnement du volet étant lié à un axe de rotation de la jambe vis-à-vis de l’aéronef.
- Atterrisseur selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant un système d’actionnement (14) du volet configuré pour actionner le volet selon au moins une loi prédéfinie basée sur un angle d’ouverture de la porte fixe.
- Procédé de commande du volet d’un atterrisseur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel on commande le volet (10) de sorte qu’il soit dans sa position de service lorsque la porte fixe est à un angle d’ouverture compris entre 50 et 60 degrés.
- Procédé de commande du volet d’un atterrisseur selon l’une des revendications précédentes, dans lequel on commande le volet (10) de sorte qu’il soit dans sa position de repos lorsque :
- l’atterrisseur est dans son état rétracté, et/ou
- l’atterrisseur est dans son état déployé.
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| US20090008501A1 (en) * | 2003-04-07 | 2009-01-08 | Airbus Uk Limited | Landing gear |
| US20100155529A1 (en) * | 2008-08-05 | 2010-06-24 | Leung Choi Chow | Landing gear with noise reduction fairing |
| EP2738089A2 (fr) * | 2012-11-30 | 2014-06-04 | The Boeing Company | Trappe de train d'atterrissage silencieuse |
-
2022
- 2022-06-15 FR FR2205833A patent/FR3136744A1/fr active Pending
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