FR2999528A1 - Undercarriage for aircraft, has shock absorber provided with diaphragm to separate interior of shock absorber in chambers, where diaphragm is provided with tube carry-diaphragm that is made of thermoplastic material - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un atterrisseur d'aéronef équipé d'un tube porte-diaphragme en matière thermoplastique. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION La plupart des atterrisseurs d'aéronef font appel à un amortisseur de type oléopneumatique comportant un premier élément (souvent la tige coulissante qui porte les roues) qui coulisse dans un deuxième élément. L'amortisseur peut constituer une jambe de l'atterrisseur arti- culée sur l'aéronef, ou se présenter sous la forme d'un élément indépendant attelé à un balancier. Les deux éléments définissent un volume interne séparé en deux chambres par un diaphragme solidaire du caisson, dont une première chambre s'étendant d'un côté du diaphragme à l'intérieur du premier élément et remplie de fluide hy- draulique (parfois appelée chambre d'huile), et une deuxième chambre (parfois appelée chambre d'air) s'étendant de l'autre côté du diaphragme et remplie de fluide hydraulique et de gaz sous pression, par exemple de l'azote. Le diaphragme comporte des orifices calibrés pour permettre le passage du fluide hydraulique d'une chambre à l'autre en générant une résistance hydraulique à ce passage. Le diaphragme est en général porté à l'extrémité d'un tube porte-diaphragme qui comporte une autre extré- mité reliée au caisson. Le tube porte-diaphragme est généralement dimensionné en compression, dans des cas d'atterrissage lors desquels la différence de pression entre la face inférieure et la face supérieure du dia- phragme est maximale. Il importe de faire en sorte que le tube porte-diaphragme ne flambe pas sous l'effort de compression. Les tubes porte-diaphragme sont traditionnelle- ment réalisés en acier ou en alliage léger, pour des questions de masse. Cependant, des contraintes de fabri- cation et de manipulation imposent des épaisseurs minimales qui ne permettent pas de réduire la masse du tube porte-diaphragme, alors qu'il est bien souvent surdimensionné pour les efforts qu'il est censé subir. Par ail- leurs, les tubes réalisés en acier comportent des épais- seurs de toile conséquentes pour résister au flambage, ce qui en augmente la masse OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet un atterrisseur d'aéronef comportant un amortisseur muni d'un tube porte- diaphragme permettant un allègement de l'atterrisseur, et une diminution de coût de revient. RESUME DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose un atterrisseur d'aéronef comportant un amortisseur de type oléopneumatique rempli de fluide hydraulique et de gaz, et muni d'un diaphragme pour séparer l'intérieur de l'amortisseur en deux chambres et au travers duquel le fluide hydraulique peut passer en subissant une résis- tance hydraulique, le diaphragme étant porté par un tube porte-diaphragme, dans lequel, selon l'invention, le tube porte-diaphragme est réalisé en matière thermoplastique. L'utilisation de matière thermoplastique permet l'obtention de tubes porte-diaphragme plus légers, pour une forme identique. Qui plus est, une optimisation des formes peut être obtenue en moulant ou en injectant le tube porte-diaphragme, permettant encore de réduire sa masse. Selon un aspect particulier de l'invention, la matière thermoplastique est du polyétheréthercétone, (en anglais PEEK pour PolyEtherEtherKetone) et contient des fibres de renfort courtes, de préférence en carbone. Selon un autre aspect particulier de l'invention, le tube porte-diaphragme comporte une partie courant tu- bulaire renforcée par des raidisseurs longitudinaux venu de matière, et/ou il comporte une partie d'extrémité évasée définissant une portée cylindrique externe pour le positionnement du tube porte-diaphragme dans le caisson de l'atterrisseur, la partie évasée présentant une série de nervures internes convergentes. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation de l'invention, en relation avec les figures des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un atterrisseur d'aéronef connu en soi dont l'amortisseur comporte un tube porte-diaphragme ; - la figure 2 est une en coupe d'un tube porte-15 diaphragme connu en soi, illustré à l'intérieur de l'amortisseur ; - la figure 3 est une vue en coupe d'un tube porte-diaphragme selon un mode particulier de réalisation de l'invention, illustré à l'intérieur de l'amortisseur ; 20 - les figures 4 et 5 sont des vues en perspective du tube porte-diaphragme de la figure 3. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La figure 1 représente une jambe d'atterrisseur d'aéronef incorporant un amortisseur. De façon connue en 25 soi, la jambe comporte un caisson 1 dans lequel une tige 2 est montée pour coulisser. La tige 2 porte à son extrémité inférieure un essieu pour recevoir des roues, ou un bogie portant plusieurs roues. Un diaphragme 3 porté par un tube porte-diaphragme 4 sépare l'intérieur de la jambe 30 en une première chambre 5 remplie de fluide hydraulique et une deuxième chambre 6 remplie de fluide hydraulique et de gaz sous pression. La première chambre est par ailleurs délimitée par un fond 7 rapporté dans la tige 2. Sous le fond 7 s'étend une troisième chambre 8 remplie de 35 fluide hydraulique qui est séparée d'une quatrième cham- bre 9 remplie de gaz sous haute pression par un piston séparateur 10. De façon connue en soi, le diaphragme 3 et le fond 7 sont équipés d'orifices calibrés permettant le passage de fluide de la première chambre 5 à la deuxième chambre 6, et de la première chambre 5 à la troisième chambre 8, respectivement. Tout ceci est bien connu et n'est rappelé qu'à titre d'illustration. On remarquera que le tube porte-diaphragme 4 com- porte une extrémité supérieure qui est directement rap- portée sur le plafond du caisson 1, tandis que son extré- mité inférieure porte le diaphragme 3. Sur la figure 2 est illustré un tube porte- diaphragme 14 similaire à celui présenté à la figure 1, si ce n'est que son extrémité supérieure comporte une portée cylindrique 15 qui est adaptée à pouvoir venir s'ajuster avec un faible jeu (et interposition d'un joint d'étanchéité) dans une portée cylindrique homologue ménagée dans la partie cylindrique du caisson 1, en venant en appui contre un redan du caisson. Le tube porte- diaphragme 140 comporte ici une partie courante 16 sensi- blement tubulaire qui se termine par une portée 17 adaptée à venir coulisser dans la tige 2, et une partie terminale 18 sur laquelle le diaphragme 3 est rapporté. Par ailleurs, le haut du tube est plein et forme une voute 19 à même de supporter efficacement les hautes pressions ré- gnant dans la chambre 6, qui est ici délimitée supérieurement par le haut du tube. Sur les figures 3,4 et 5, un tube porte- diaphragme 30 selon l'invention a été représenté en posi- tion dans le caisson 1 d'un atterrisseur. Le tube porte- diaphragme 30 comporte une partie courante tubulaire 31 qui est renforcée par des raidisseurs longitudinaux 32 qui s'étendent ici à l'extérieur de la partie courante tubulaire 31. Les raidisseurs 32 sont régulièrement ré- partis autour de la partie courante tubulaire 31. On re- trouve à l'extrémité inférieure une portée 33 qui comporte une gorge pour recevoir un joint d'étanchéité, ainsi que la partie terminale 34 destinée à recevoir le diaphragme 3. L'extrémité supérieure 35 est ici de forme évasée pour se finir sur une portée de centrage 36, com- portant également une gorge pour recevoir un joint d'étanchéité. L'extrémité supérieure 35 a un fond qui forme une voûte axisymétrique 37 sur laquelle la partie courante tubulaire 31 se raccorde. La voûte est ici consolidée de l'intérieur par un double système de raidissement : d'une part un réseau de nervures 38 qui convergent toutes vers l'axe central du tube, et d'autre part un réseau de raidisseurs cylindriques coaxiaux 39, les raidisseurs des deux réseaux se croisant à angle droit. De la sorte, la voûte 37 est parfaitement stabilisée et peut résister à d'importants efforts de pression, tout en présentant une disposition de matière optimale contribuant à l'allègement du tube porte-diaphragme.The invention relates to an aircraft undercarriage equipped with a diaphragm holder tube made of thermoplastic material. BACKGROUND OF THE INVENTION Most aircraft undercarriages use an oleopneumatic-type damper having a first member (often the sliding rod which carries the wheels) which slides in a second member. The damper may constitute a leg of the undercarriage articulated on the aircraft, or be in the form of an independent element coupled to a rocker arm. The two elements define an internal volume separated into two chambers by a diaphragm secured to the casing, a first chamber extending on one side of the diaphragm inside the first element and filled with hydraulic fluid (sometimes referred to as the air chamber). oil), and a second chamber (sometimes referred to as an air chamber) extending across the diaphragm and filled with hydraulic fluid and pressurized gas, such as nitrogen. The diaphragm has orifices calibrated to allow the passage of hydraulic fluid from one chamber to another by generating a hydraulic resistance to this passage. The diaphragm is generally carried at the end of a diaphragm tube which has another end connected to the box. The diaphragm tube is generally dimensioned in compression, in landing cases in which the pressure difference between the lower face and the upper face of the diaphragm is maximum. It is important to ensure that the diaphragm tube does not flare up under compressive force. Diaphragm tubes are traditionally made of steel or light alloy for mass reasons. However, manufacturing and handling constraints impose minimum thicknesses that do not reduce the weight of the diaphragm tube, while it is often oversized for the efforts it is supposed to undergo. In addition, the tubes made of steel have substantial web thicknesses to resist buckling, thereby increasing their mass. OBJECT OF THE INVENTION The subject of the invention is an aircraft undercarriage comprising a shock absorber equipped with a diaphragm carrier tube for lightening the undercarriage, and a decrease in cost. SUMMARY OF THE INVENTION With a view to achieving this object, an aircraft undercarriage comprising an oleopneumatic-type damper filled with hydraulic fluid and gas and provided with a diaphragm for separating the interior of the shock absorber is proposed. in two chambers and through which the hydraulic fluid can pass undergoing a hydraulic resistance, the diaphragm being carried by a diaphragm holder tube, wherein, according to the invention, the diaphragm holder tube is made of thermoplastic material. The use of thermoplastic material makes it possible to obtain lighter diaphragm tubes for an identical shape. What's more, shape optimization can be achieved by molding or injecting the diaphragm tube, further reducing its mass. According to one particular aspect of the invention, the thermoplastic material is polyetheretherketone (PEEK for PolyEtherEtherKetone) and contains short reinforcing fibers, preferably of carbon. According to another particular aspect of the invention, the diaphragm holder tube comprises a tubular running part reinforced by longitudinal stiffeners made of material, and / or it comprises a flared end part defining an external cylindrical bearing surface for positioning. of the diaphragm holder tube in the landing gear housing, the flared portion having a series of convergent internal ribs. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be better understood in the light of the following description of a particular embodiment of the invention, with reference to the figures of the appended drawings in which: FIG. 1 is a sectional view schematic of an aircraft landing gear known per se whose damper comprises a diaphragm holder tube; FIG. 2 is a sectional view of a known diaphragm tube shown in the interior of the damper; - Figure 3 is a sectional view of a diaphragm-holder tube according to a particular embodiment of the invention, shown inside the damper; Figures 4 and 5 are perspective views of the diaphragm tube of Figure 3. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Figure 1 shows an aircraft landing gear leg incorporating a shock absorber. In a manner known per se, the leg comprises a casing 1 in which a rod 2 is mounted to slide. The rod 2 carries at its lower end an axle for receiving wheels, or a bogie carrying several wheels. A diaphragm 3 carried by a diaphragm holder 4 separates the inside of the leg 30 into a first chamber 5 filled with hydraulic fluid and a second chamber 6 filled with hydraulic fluid and pressurized gas. The first chamber is further delimited by a bottom 7 attached to the rod 2. Under the bottom 7 extends a third chamber 8 filled with hydraulic fluid which is separated from a fourth chamber 9 filled with gas under high pressure. by a separating piston 10. In a manner known per se, the diaphragm 3 and the bottom 7 are equipped with calibrated orifices allowing the passage of fluid from the first chamber 5 to the second chamber 6, and from the first chamber 5 to the third room 8, respectively. All this is well known and is only recalled as an illustration. It should be noted that the diaphragm tube 4 has an upper end which is directly connected to the ceiling of the chamber 1, while its lower end carries the diaphragm 3. In FIG. diaphragm 14 similar to that shown in Figure 1, except that its upper end has a cylindrical surface 15 which is adapted to be fitted with a small clearance (and interposition of a seal) in a homologous cylindrical bearing formed in the cylindrical portion of the box 1, bearing against a step of the box. The diaphragm holder tube 140 here comprises a substantially tubular running portion 16 which terminates in a bearing surface 17 adapted to slide in the rod 2, and an end portion 18 on which the diaphragm 3 is attached. Furthermore, the top of the tube is solid and forms a vault 19 able to effectively withstand the high pressures in the chamber 6, which is here delimited higher by the top of the tube. In Figures 3,4 and 5, a diaphragm carrier tube 30 according to the invention has been shown in position in the box 1 of a landing gear. The diaphragm holder tube 30 has a tubular running portion 31 which is reinforced by longitudinal stiffeners 32 which here extend outside the tubular running portion 31. The stiffeners 32 are regularly distributed around the tubular running portion. 31. There is at the lower end a bearing surface 33 which has a groove for receiving a seal, and the end portion 34 for receiving the diaphragm 3. The upper end 35 is here flared for finish on a centering surface 36, also having a groove for receiving a seal. The upper end 35 has a bottom which forms an axisymmetrical arch 37 on which the tubular running portion 31 connects. The vault is here consolidated from the inside by a double stiffening system: on the one hand a network of ribs 38 which all converge towards the central axis of the tube, and on the other hand a network of coaxial cylindrical stiffeners 39, the stiffeners of the two networks intersecting at right angles. In this way, the arch 37 is perfectly stabilized and can withstand high pressure forces, while having an optimal material arrangement contributing to the lightening of the diaphragm holder tube.
Le tube porte-diaphragme de l'invention 30 est ici réalisé en matière thermoplastique, de préférence du Polyétheréthercétone comportant des fibres de carbone courtes. La densité d'une telle matière est de l'ordre de 1,4, à comparer avec la densité d'un alliage léger, de l'ordre de 2,7. Le tube porte-diaphragme 30 est de préfé- rence obtenu par injection, ce qui permet d'obtenir un produit à parois fines et ne nécessitant aucune reprise. Tout ceci concourt à abaisser la masse du tube porte-diaphragme ainsi que son coût de revient.The diaphragm carrier tube of the invention is here made of thermoplastic material, preferably polyetheretherketone comprising short carbon fibers. The density of such a material is of the order of 1.4, compared with the density of a light alloy, of the order of 2.7. The diaphragm holder tube 30 is preferably obtained by injection, which makes it possible to obtain a thin-walled product that does not require any recovery. All this contributes to lowering the weight of the diaphragm tube and its cost.
L'invention n'est pas limitée à ce qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante entrant dans le cadre délimité par les revendications. En particulier, En particulier, on pourra n'utiliser qu'un seul réseau de raidisseurs pour renforcer la voûte, si cela s'avère suffisant.The invention is not limited to what has just been described, but on the contrary covers any variant within the scope delimited by the claims. In particular, in particular, we can use only one network of stiffeners to strengthen the vault, if this is sufficient.
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Owner name: MESSIER-BUGATTI-DOWTY, FR Effective date: 20170518 |
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