FR2999529A1 - Atterrisseur equipe d'un piston separateur en matiere thermoplastique - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un atterrisseur d'aéronef comportant un amortisseur de type oléopneumatique rempli de fluide hydraulique et de gaz, et muni d'un piston séparateur (30) qui coulisse à étanchéité dans l'amortisseur pour séparer le gaz du fluide hydraulique, caractérisé en ce que le piston séparateur est réalisé en matière thermoplastique.
Description
L'invention concerne un atterrisseur d'aéronef équipé d'un piston séparateur 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 par un diaphragme solidaire du caisson en deux chambres, 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. Certains de ces amortisseurs sont équipés d'un piston séparateur permettant de séparer le fluide hydraulique du gaz dans la deuxième chambre, en évitant ainsi que le gaz se mélange avec le fluide hydraulique, ou ne puisse passer dans la première chambre alors que l'atterrisseur est en position stockée dans la soute d'atterrisseur de l'aéronef. Par ailleurs, certains amortisseurs d'atterrisseurs comportent une troisième chambre remplie de gaz sous haute pression et séparée de la première chambre par un piston séparateur. Le piston séparateur comporte en général une jupe de guidage d'une longueur suffisante pour assurer le libre coulissement du piston séparateur dans l'amortisseur.
Il comporte entre outre une ou des gorges externes pour recevoir un ou des joints d'étanchéité. Le piston séparateur ne subit que peu d'efforts, puisqu'il est censé être en équilibre mécanique sous les pressions des deux fluides égales de part et d'autre du piston. Cependant, dans certaines circonstances, le piston séparateur peut se trouver en butée à l'intérieur de l'amortisseur, et subir un effort dû à la différence entre la pression du fluide hydraulique et la pression du gaz (pouvant parfois se chiffrer à plusieurs centaines de bars).
Les pistons séparateurs sont traditionnellement réalisés en alliage léger, pour des questions de masse. Cependant, des contraintes de fabrication et de manipulation imposent des épaisseurs minimales qui ne permettent pas de réduire la masse du piston séparateur, alors qu'il est bien souvent surdimensionné pour les efforts qu'il est censé subir. OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet un atterrisseur d'aéronef comportant un amortisseur muni d'un piston sé- parateur 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 piston séparateur qui coulisse à étanchéité dans l'amortisseur pour séparer le gaz du fluide hydraulique, dans lequel, selon l'invention, le piston séparateur est réalisé en matière thermoplastique.
L'utilisation de matière thermoplastique permet l'obtention de pistons séparateurs plus légers, pour une forme identique. Qui plus est, une optimisation des formes peut être obtenue en moulant ou en injectant le piston séparateur, permettant encore de réduire la masse du piston séparateur.
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 piston séparateur comporte une gorge débouchant extérieurement pour recevoir un joint d'étanchéité, la gorge étant délimitée latéralement par deux flancs qui s'étendent en saillie du piston séparateur en étant rigi- difiés par des nervures. 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 piston séparateur ; - la figure 2 est une en coupe du piston sépara- teur similaire à celui qui équipe l'atterrisseur de la figure 1, illustré à l'intérieur de l'amortisseur ; - la figure 3 est une vue en coupe d'un piston séparateur selon un mode particulier de réalisation de l'invention, illustré à l'intérieur de l'amortisseur ; - les figures 4 et 5 sont des vues en perspective du piston séparateur 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 soi, la jambe comporte un caisson 1 dans lequel une tige 2 es 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 sépare l'intérieur de la jambe 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 fluide hydraulique qui est séparée d'une quatrième cham- bre 9 remplie de gaz sous haute pression par un piston séparateur 10, ici réalisé en alliage léger. 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 pre- mière chambre 5 à la troisième chambre 8, respectivement. Sur la figure 2, un piston séparateur 20 similaire à celui déjà présenté a été illustré. Il comporte une jupe 21 qui est ajustée avec un faible jeu à la par- tie de l'amortisseur dans laquelle le piston séparateur coulisse. La jupe permet d'assurer le guidage en coulissement du piston séparateur dans l'amortisseur. La jupe 21 est raccordée à un bol 22 ayant une portion dis-tale qui délimite une gorge extérieure pour recevoir un 20 joint d'étanchéité 23, et une portion proximale qui défi- nit un fond 24 du piston séparateur 20. Ici, le fond 24 porte un tube de gonflage 25. Sur les figures 3,4 et 5, un piston séparateur 30 selon l'invention a été représenté. Celui-ci comporte une partie terminale 31 cylindrique qui définit une portée de guidage du piston séparateur dans l'amortisseur. La partie terminale 31 comporte un léger évidement 32 sur sa partie externe, pour diminuer la surface de frottement avec l'amortisseur, et éventuellement recevoir une bande de glissement. La partie terminale 31 est reliée à une partie courante 33 ici sensiblement conique, dont la section diminue progressivement (ici la partie courante est sensiblement conique). La partie courante 33 est terminée par un fond 34.
A la base de la section courante, à proximité du fond 34, deux parois annulaires planes minces 35 s'étendent en saillie vers l'extérieur en étant rigidifiées par des nervures 36 (seules certaines d'entre elles sont référencées) s'étendant entre lesdites parois annulaires 35 et la partie courante 33. Les parois annu- laires 35 définissent entre elles une gorge adaptée à recevoir un joint d'étanchéité 37. Le fond 34 définit ici un palier central 38 pour recevoir un tube de gonflage 38.
Le piston séparateur 30 ici est réalisé en ma- tière thermoplastique, de préférence du Polyétheréthercétone contenant des fibres de carbone courte. 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 piston séparateur 30 est de préférence obtenu par injec- tion, ce qui permet d'obtenir un produit à parois fines et ne nécessitant aucune reprise. Tout ceci concourt à abaisser la masse du piston séparateur ainsi que son coût de revient.
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, le piston séparateur peut ne pas être équipé d'un tube de gonflage, de sorte que le fond sera entière- ment fermé.
Claims (4)
- REVENDICATIONS1. Atterrisseur d'aéronef comportant un amortisseur de type oléopneumatique rempli de fluide hydraulique et de gaz, et muni d'un piston séparateur (30) qui cou- lisse à étanchéité dans l'amortisseur pour séparer le gaz du fluide hydraulique, caractérisé en ce que le piston séparateur est réalisé en matière thermoplastique.
- 2. Atterrisseur selon la revendication 1, dans lequel la matière thermoplastique comporte des fibres de carbone courtes.
- 3. Atterrisseur selon la revendication 1, dans lequel le piston séparateur comporte une partie terminale cylindrique (31) reliée à une partie courante (33) ayant une section courante qui diminue progressivement pour se terminer par un fond (34).
- 4. Atterrisseur selon la revendication 1, dans lequel des parois (35) annulaires planes s'étendent en saillie de la partie courante (33) en étant rigidifiées par des nervures (36) s'étendant entre lesdites parois annulaires et la partie courante, lesdites parois définissant entre elles une gorge adaptée à recevoir un joint d'étanchéité.
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