La présente invention concerne le déplacement au sol d'un aéronef, et plus particulièrement un atterrisseur d'aéronef comprenant une roue et un dispositif d'entraînement en rotation de la roue. L'invention concerne également un aéronef équipé d'un tel atterrisseur.

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION

Dans le domaine de l'aviation, il est désormais prévu d'équiper les aéronefs d'organes d'entraînement en rotation des roues pour permettre le déplacement au sol de l'aéronef sans utiliser ses groupes motopropulseurs. Un organe d'entraînement monté sur un atterrisseur est décrit dans le document FR-A-3024706. Cet organe d'entraînement comporte un moteur électrique monté à une extrémité d'un essieu portant les roues de l'atterrisseur pour transmettre un couple de rotation à l'une desdites roues via une interface de liaison.

Les câbles d'alimentation du moteur électrique, tout comme les câbles permettant le contrôle des capteurs et la commande des actionneurs équipant la roue motorisée, descendent généralement le long de l'atterrisseur et sont pourvus à une extrémité d'un connecteur destiné à être raccordé au moteur.

Pour relier ces câbles d'alimentation au moteur, il a été envisagé de les acheminer jusqu'au moteur en contournant la roue. Néanmoins, les câbles et leurs connecteurs sont alors soumis aux impacts (oiseaux, pierre, débris de pneumatique, grêle, foudre...).

Il a également été envisagé d'acheminer les câbles d'alimentation jusqu'au moteur à travers l'essieu en les faisant passer du centre de l'essieu vers une extrémité dudit essieu. Cependant, la faible gauge des câbles d'alimentation rend lesdits câbles d'alimentation très rigides avec un fort rayon de courbure admissible, ce qui ne permet pas leur intégration dans l'essieu avec une surlongueur permettant le démontage du moteur. Qui plus est, en sortant par l'extrémité de l'essieu, une portion des câbles est toujours soumise aux projections et une boucle d'aisance est nécessaire pour assurer la connexion/déconnexion du moteur.

OBJET DE L'INVENTION

L'invention a donc pour but de proposer un dispositif permettant d'obvier au moins en partie aux inconvénients précités.

RESUME DE L'INVENTION

A cet effet, l'invention propose un atterrisseur d'aéronef comprenant un essieu porté par une tige et sur lequel est montée à rotation une roue. L'atterrisseur est équipé d'un dispositif d'entraînement en rotation de la roue. Le dispositif d'entraînement comprend un moteur monté à une extrémité de l'essieu pour transmettre un couple de rotation à la roue, et un corps s'étendant en saillie du moteur et reçu à ajustement dans l'essieu, au moins un premier harnais s'étendant le long du corps et reliant le moteur à au moins un premier coupleur porté par une extrémité libre du corps pour coopérer avec un deuxième coupleur de l'atterrisseur de manière à alimenter le moteur en énergie.

Selon l'invention, le deuxième coupleur est reçu dans un orifice ménagé dans l'essieu au niveau de la jonction entre la tige et ledit essieu.

De manière particulière, le dispositif d'entraînement comprend un deuxième harnais relié au premier coupleur et s'étend le long du corps pour remonter des signaux en provenance de capteurs équipant le dispositif et/ou la roue.

De manière particulière, le moteur est électrique.

Selon une caractéristique particulière, le deuxième coupleur est reçu dans l'orifice de l'essieu pour s'accoupler avec le premier coupleur lors du montage du dispositif d'entraînement sur l'essieu.

De manière particulière, les coupleurs sont agencés pour s'accoupler par engagement mutuel selon une direction parallèle à un axe longitudinal du corps tubulaire.

Selon une autre caractéristique particulière, le deuxième coupleur est reçu dans l'orifice de l'essieu après le montage du dispositif d'entraînement sur l'essieu pour s'accoupler avec le premier coupleur.

De manière particulière, le premier coupleur et le deuxième coupleur sont agencés pour s'accoupler par engagement mutuel selon une direction orthogonale à un axe longitudinal du corps.

De manière particulière, le deuxième coupleur est adapté à recevoir le premier coupleur.

De manière particulière, le premier coupleur est adapté à recevoir le deuxième coupleur.

L'invention concerne en outre un aéronef comprenant au moins un tel atterrisseur.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative, et doit être lue en regard des dessins annexés, parmi lesquels :

[Fig. 1] la figure 1 est une représentation simplifiée d'un aéronef comprenant des atterrisseurs principaux comportant des roues pourvues d'un dispositif d'entraînement en rotation selon l'invention ;

[Fig. 2] la figure 2 est une vue de face de l'un des atterrisseurs principaux de l'aéronef illustré à la figure 1 ;

[Fig. 3] la figure 3 est une vue en perspective de l'essieu et du dispositif d'entraînement équipant l'atterrisseur principal illustré à la figure 2 ; [Fig. 4] la figure 4 est une vue en coupe axiale de l'essieu et du dispositif d'entraînement illustré à la figure 2 ;

[Fig. 5] la figure 5 est une vue en perspective d'une partie du dispositif d'entraînement illustré à la figure 2 ;

[Fig. 6] la figure 6 illustre le démontage du dispositif d'entraînement illustré aux figures 3 à 5 ; et

[Fig. 7] la figure 7 est une vue en coupe transversale d'une variante de l'essieu et du dispositif d'entraînement illustré à la figure 2.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

Un aéronef A comprend, comme illustré à la figure 1, deux atterrisseurs principaux P comprenant chacun une jambe J ayant une première extrémité articulée sur une structure S de l'aéronef A et, à l'opposé, une deuxième extrémité portant des roues R, RM tournant sur un essieu E autour d'un axe Y. La jambe J est mobile entre une position rétractée (non représentée) et une position déployée illustrée ici.

Chacune des roues R, RM comprend une jante recevant un pneumatique et est équipé d'un frein. La jante est reliée par un voile à un moyeu monté pour tourner sur l'essieu E autour de l'axe Y. De façon connue en soi, le frein comporte une pile de disques reçus dans un espace annulaire délimitée par la jante et le moyeu. La pile de disque comporte en alternance des disques stators fixes en rotation par rapport à l'essieu E et des disques rotors fixes en rotation par rapport à la jante. Un vérin hydraulique est agencé pour exercer un effort de presse sur la pile de disques via une couronne hydraulique. Chaque freinage effectué par le pilote de l'aéronef A provoque une augmentation de température des disques des freins et de l'environnement immédiat de ceux-ci obligeant à prévoir des écrans thermiques non détaillés ici. En référence à la figure 2, la jambe J est maintenue en position déployée au moyen d'un organe de contreventement comportant une première bielle B1 articulée sur la structure S de l'aéronef A et une deuxième bielle B2 articulée sur la jambe J et sur la première bielle B1. La première bielle B1 et la deuxième bielle B2 sont, dans la position déployée, en position sensiblement alignée.

La jambe J comprend un caisson C articulé sur la structure S de l'aéronef A, et une tige T montée à coulissement dans le caisson C selon un axe Z pour former un amortisseur. La tige T porte à une extrémité inférieure l'essieu E recevant à pivotement les roues R, RM. De façon connue en soi, un compas principal et un compas secondaire (non représentés ici) autorisent le coulissement de la tige T dans le caisson C, tout en empêchant le pivotement de la tige T autour de l'axe Z, relativement au caisson C. L'essieu E est solidaire de la tige T de sorte que ledit essieu E est immobile vis-à-vis de ladite tige T. L'axe Z est ici sensiblement perpendiculaire à l'axe Y.

Les roues RM sont dites « motorisées », c'est-à-dire équipées d'un dispositif d'entraînement 1 destiné à déplacer l'aéronef A sans utiliser ses groupes motopropulseurs lorsque celui-ci est au sol. La description qui suit porte sur une unique roue RM motorisée, mais l'invention s'applique bien sûr de la même manière à tout ou partie des roues RM motorisées de l'aéronef A.

En référence aux figures 3 et 4, le dispositif d'entraînement 1 comprend un premier corps 10 de forme globalement cylindrique et un deuxième corps 20 tubulaire s'étendant coaxialement en saillie du premier corps 10. Le premier corps 10 et le deuxième corps 20 constituent respectivement une zone de motorisation de la roue RM et une zone d'engagement du dispositif d'entraînement 1 dans l'essieu E. Le corps cylindrique 10 comprend un moteur 11 électrique monté à une extrémité libre de l'essieu E qui est bordée par des saillies axiales formant des dents de crabotage Ei (figure 3).

Le moteur 11 comporte un stator portant à la périphérie des bobines magnétiques. Le stator est accouplé à l'essieu E par l'engagement des dents de crabotage Ei dudit essieu E dans des logements ménagés dans ledit stator, de sorte que le stator est immobile vis-à-vis de l'essieu E.

Le moteur 11 comporte également un rotor monté tournant sur le stator, ici au moyen de roulements. Le rotor comporte un tambour portant des aimants permanents. La circulation d'un courant dans les bobines adapté à créer un champ magnétique tournant induit sur le tambour un couple mécanique entraînant ledit tambour en rotation. Quand le dispositif d'entraînement 1 est en position sur l'essieu E, l'axe de rotation du rotor est confondu avec l'axe Y de rotation de la roue RM. Le tambour porte une pluralité de tirants 12 qui s'étendent parallèlement à l'axe de rotation du rotor. Un organe d'interfaçage (non représenté) s'étend entre les tirants 12 et la jante de la roue RM pour lier en rotation le tambour du rotor et la jante de manière à transmettre le couple dudit rotor à ladite roue RM.

Le corps cylindrique 10 comprend également un ventilateur électrique 13 monté sur le moteur 11 pour créer un flux d'air autour des disques de frein et autour du moteur 11 de manière à accélérer le refroidissement desdits disques de frein et dudit moteur 11 ainsi que de leur environnement immédiat.

Le corps tubulaire 20 est solidaire du stator et est reçu à ajustement dans l'essieu E, le corps tubulaire 20 s'étendant ici coaxialement par rapport audit essieu E. Une extrémité libre du corps tubulaire 20 porte un coupleur électrique mâle 21 débouchant dans un orifice E2 central ménagé dans l'essieu E au niveau de la jonction entre la tige T et ledit essieu E. L'orifice E2 s'étend selon un axe X perpendiculaire à l'axe Y et à l'axe Z et reçoit un coupleur électrique femelle 30 adapté à recevoir, selon une direction parallèle à l'axe Y, le coupleur électrique mâle 21 porté par le corps tubulaire 20 du dispositif d'entraînement 1.

On prévoira un mécanisme de verrouillage du dispositif d'entraînement 1 dans une position connectée dans laquelle le coupleur mâle 21 est reçu dans le coupleur femelle 30.

Un système de guidage aménagé sur le coupleur femelle 30 et sur le corps tubulaire 20 permet de garantir le bon alignement du coupleur mâle 21 et du coupleur femelle 30 avant leur connexion.

Un système de détrompage angulaire aménagé ici sur le coupleur femelle 30 et sur le corps tubulaire 20 permet de garantir la bonne orientation angulaire du coupleur mâle 21 et du coupleur femelle 30 avant leur connexion. Le système de détrompage peut aussi être aménagé sur l'essieu E.

En référence aux figures 4 et 5, des premiers harnais électriques 22, 23, 24 s'étendent à l'intérieur du corps tubulaire 20 depuis le coupleur électrique mâle 21 jusque dans le corps cylindrique 10 de manière sensiblement rectiligne. On distingue sur la figure 5 :

- un harnais électrique de puissance 22 pour alimenter en courant le moteur du dispositif d'entraînement 1 et le ventilateur 13 de refroidissement du frein, et

- deux harnais électriques de signaux 23, 24 pour remonter des signaux en provenance de divers capteurs équipant le dispositif d'entraînement 1 et/ou des signaux de gestion de 1'atterrisseur équipant la roue RM, tels que la vitesse de rotation de la roue RM, la pression du pneumatique, la température des disques de frein... Pour des raisons de sécurité, les harnais 22, 23, 24 sont maintenus en position dans le corps tubulaire 20 du dispositif d'entraînement 1, ici via des bagues de positionnement 25, de manière à ce qu'ils soient espacés d'une distance minimum prédéterminée pour garantir leur ségrégation et faciliter leur blindage. Le harnais 24 constitue ici une redondance du harnais 23 pour garantir la remontée des signaux provenant des capteurs et/ou des signaux de gestion de l'atterrisseur P. De manière plus générale, d'autres harnais peuvent s'étendre à l'intérieur du corps tubulaire 20 si nécessaire.

Des deuxièmes harnais électriques 32, 33, 34 s'étendent depuis le coupleur femelle 30 pour remonter le long de la tige T jusqu'à la structure S de l'aéronef A. On distingue sur les figures 3, 4 et 5 :

- un harnais électrique de puissance 32 relié, via le coupleur mâle 21, au harnais 22 pour alimenter en courant le moteur 11 du dispositif d'entraînement 1 et le ventilateur 13 de refroidissement du frein, et

- deux harnais électriques de signaux 33, 34 reliés respectivement, via le coupleur mâle 21, aux harnais 23, 24 pour remonter les signaux en provenance des divers capteurs et/ou des signaux de gestion de l'atterrisseur P.

Le harnais de puissance 32 et les harnais de signaux 33, 34 sont ici respectivement amenés à cheminer le long du compas principal et du compas secondaire. Si nécessaire, d'autres harnais peuvent y être acheminés.

La séquence de démontage du dispositif d'entraînement 1 est illustrée à la figure 6. Après avoir vérifié l'absence de courant électrique dans le dispositif d'entraînement 1, un outillage est positionné sur ledit dispositif d'entraînement 1 pour reprendre sa masse lors de son extraction de l'essieu E. Le ventilateur 13 de refroidissement est ensuite démonté du moteur pour accéder au mécanisme de verrouillage du dispositif d'entraînement 1 sur l'essieu E. Le mécanisme de verrouillage est alors déverrouillé puis le dispositif d'entraînement 1 est extrait de l'essieu E en exerçant sur ledit dispositif d'entraînement 1 un effort de traction suivant l'axe Y.

Le montage du dispositif d'entraînement 1 sur l'essieu E s'effectue en sens inverse du démontage. On comprend que le coupleur femelle 30, une fois reçu dans l'orifice E2, reçoit le coupleur mâle 21 lors du montage du dispositif d'entraînement 1 sur l'essieu E : le coupleur femelle 30 et le coupleur mâle 21 s'accouplent selon une direction parallèle à l'axe longitudinal du corps tubulaire 20.

Un tel agencement du dispositif d'entraînement 1 présente notamment les avantages suivants :

- le cheminement des harnais 22, 23, 24 à l'intérieur de du corps tubulaire 20 permet d'assurer une protection mécanique desdits harnais 22, 23, 24 ;

- le corps tubulaire 20 forme une barrière électrique protégeant l'essieu E contre de potentiels arcs électriques qui pourraient endommager ledit essieu E ;

- le cheminement des harnais 22, 23, 24 à l'intérieur du corps tubulaire 20 permet de faciliter l'intégration desdits harnais 22, 23, 24 à travers l'essieu E (réalisation des harnais 22, 23, 24 sur mesure et en usine sans surlongueur pour le démontage) ; et

- la connexion/déconnexion électrique du dispositif d'entraînement 1 est automatiquement réalisée lors de son insertion/extraction dans l'essieu E, ce qui permet de faciliter le montage et le démontage du dispositif d'entraînement 1.

La figure 7 illustre un dispositif d'entraînement l' qui n'est autre qu'une variante du dispositif d'entraînement 1. Le dispositif d'entraînement l' diffère du dispositif d'entraînement 1 en ce qu'il comprend un corps tubulaire 20' ayant une extrémité libre portant un coupleur électrique femelle 21' qui s'étend en regard de l'orifice E2 central ménagé dans l'essieu E (on comprend que le corps tubulaire 20' a alors une longueur supérieure à celle du corps tubulaire 20). L'orifice E2 reçoit un coupleur électrique mâle 30' adapté à s'accoupler, selon une direction parallèle à l'axe X, avec le coupleur électrique femelle 21' porté par le corps tubulaire 20' du dispositif d'entraînement l'.

Un système de guidage aménagé sur le coupleur mâle 30' et sur le corps tubulaire 20' permet de garantir le bon alignement du coupleur femelle 21' et du coupleur mâle 30' avant leur connexion.

Un système de détrompage angulaire aménagé ici sur le coupleur mâle 30' et sur le corps tubulaire 20' permet de garantir la bonne orientation angulaire du coupleur femelle 21' et du coupleur mâle 30' avant leur connexion. Le système de détrompage peut aussi être aménagé sur l'essieu E.

La séquence de démontage du dispositif d'entraînement l' va maintenant être détaillée.

Après avoir vérifié l'absence de courant électrique dans le dispositif d'entraînement 1', un outillage est positionné sur ledit dispositif d'entraînement 1 pour reprendre sa masse lors de son extraction de l'essieu E. Le ventilateur 13 de refroidissement est ensuite démonté du moteur pour accéder au mécanisme de verrouillage du dispositif d'entraînement l' sur l'essieu E. Le coupleur mâle 30' est alors extrait de l'orifice E2 en exerçant sur ledit coupleur mâle 30' un effort de traction suivant l'axe X puis le mécanisme de verrouillage est déverrouillé de manière à extraire le dispositif d'entraînement l' de l'essieu E en exerçant sur ledit dispositif d'entraînement l' un effort de traction suivant l'axe Y.

Le montage du dispositif d'entraînement l' sur l'essieu E s'effectue en sens inverse du démontage. On comprend que le coupleur femelle 21' reçoit le coupleur mâle 30' après le montage du dispositif d'entraînement l' sur l'essieu E : le coupleur femelle 21' et le coupleur mâle 30' s'accouplent selon une direction orthogonale à l'axe longitudinal du corps tubulaire 20'.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications .

Le nombre de coupleurs (mâles ou femelles) portés par l'extrémité libre du corps tubulaire 20, 20' du dispositif d'entraînement 1, l' peut être supérieur à un.

Bien que le moteur 11 soit ici électrique, il peut être hydraulique. Les harnais 22, 32 sont alors formés de tuyaux rigides de fluide hydraulique sous pression à destination du moteur 11, et l'extrémité du corps tubulaire 20 porte au moins un coupleur hydraulique.

Bien qu'ici l'extrémité du corps tubulaire 20 du dispositif d'entraînement 1 porte un coupleur mâle 21, elle peut au contraire porter un coupleur femelle adapté à recevoir un coupleur mâle inséré dans l'essieu E via l'orifice E2.

Bien qu'ici l'extrémité du corps tubulaire 20' du dispositif d'entraînement l' porte un coupleur femelle 21', elle peut au contraire porter un coupleur mâle adapté à s'accoupler avec un coupleur femelle inséré dans l'essieu E via l'orifice E2.

Les dents de crabotage Eibordant l'extrémité libre de l'essieu E peuvent être remplacées par tout moyen mécanique permettant d'accoupler ledit essieu E au stator 12 du moteur électrique 11 (cannelures, clavette...).

Dans le cas où le corps tubulaire 20, 20' est ajouré (par exemple pour diminuer sa raideur et/ou sa masse), la protection électrique des harnais 22, 23, 24 pourra être assurée par un blindage et/ou un isolant disposé sur lesdits harnais 22, 23, 24.

Le ventilateur 13 peut être démonté avant que l'outillage reprenant la masse du dispositif d'entraînement 1, l' ne soit positionné sur ledit dispositif d'entraînement 1, l'.