Les trains d'atterrissage. - ATA 32 - Partie 1
En arrivant sous le Concorde on est tout de suite surpris par l’impressionnante taille des trains d’atterrissage. En raison de la longueur de l’avion et de son aile delta *, lors du décollage et de l’atterrissage, Concorde aura une incidence plus cabrée qu’un avion conventionnel.
Collection AAMD (DR)
La longueur et l’important cabré de l’avion ont donc nécessité de rehausser le fuselage par ce train d’atterrissage très haut.
*Un peu d’histoire et de technique
Le 19 juillet 1867, les inventeurs anglais James William Butler et Edmund Edwards déposent un brevet pour un avion à aile en « delta » propulsé par un jet de vapeur. Pour autant, cette configuration d'aile ne prend réellement de l'ampleur que dans les années 1930, d'abord en France avec les prototypes de Nicolas Roland Payen, puis en Allemagne, avec les travaux de Alexander Lippisch.
Une aile delta est la mieux adaptée aux vols à vitesse élevée : en supersonique sa forme est proche de celle du cône de Mach.
Le (Cz) coefficient de portance maximal d'une aile delta, est limité par l'absence de dispositifs hypersustentateurs. Cet inconvénient est en partie compensé par les suppléments de portance apportés par :
- la portance tourbillonnaire,
- l'effet de sol important pour une aile basse en position cabrée (le bord de fuite étant près du sol et la composante verticale de la poussée au décollage).
Compte tenu de l'angle d'attaque élevé, pour pouvoir ralentir jusqu'à des vitesses d’approche plus basses Concorde devra cabrer beaucoup plus qu'un avion classique.
Dans les articles qui suivront on va essayer d’expliquer « comment ça marche » et éventuellement montrer quelques différences entre les avions de série et le SA.
Le train d'atterrissage Concorde est du type tricycle escamotable à commande électrohydraulique.
Il comprend :
- Un train avant, comportant deux roues montées en diabolo,
Qui se rétracte vers l'avant.
- Deux trains principaux, comportant chacun quatre roues montées en diabolo sur un bogie,
Qui se rétractent vers le centre de l'avion.
- Un atterrisseur auxiliaire de queue, comportant deux roues montées en diabolo,
Qui se rétracte vers l'arrière.
Commençons notre présentation de ce gros chapitre en visitant les trains du SA.
En arrière-plan de cette photo on peut voir notre nouvelle acquisition le radome de la tour d'Orly première phase de notre projet dont nous avons parlé dans notre précédent article.
TRAIN AVANT
Le train avant est fixé à l'avion par deux entretoises latérales. Les points d'articulation sont situés sur le cadre 26 par l'intermédiaire de deux contrefiches latérales sur lesquelles agissent deux vérins hydrauliques permettant au train d'atterrissage de se rétracter vers l'avant. En position rétractée, les portes sont fermées, rétablissant le profil du fuselage.
Un petit tour autour de cette grande échasse.
Les deux photos montrent la taille du train avant lors de la construction en usine.
Photos collection AAMD (DR)
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Le train est posé au sol trappes fermées | Sur verin avec amortisseur détendu |
En comparant la documentation techniqe entre les avion de preserie et les avions de serie ici on voit la taille de la trappe arriere et la simplification de son montage.
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Voici maintenant le train avant du SA.
Les deux élingues servent à maintenir l’avion en place sur le vérin qui maintient les roues hors de contact avec le sol. La gaine rouge qui alimentera en courant électrique le radome est fixée la temporairement.
On remarque immédiatement la petite tille de la trappe arrière.
Et LA particularité qui n’existe que sur le SA, le deuxième point d'alimentation électrique.
Contrairement aux avions de production, aux deux prototypes et au premier avion de pré-production, le SA disposera d'une connexion électrique supplémentaire ou GPU situé à environ 1,70 m du sol, du côté droit de la jambe de force du train avant.
Cette conception a été réalisée par l'ingénieur Rowland White pour permettre de connecter un groupe de parc au sol même dans les aéroports qui ne sont pas équipés d’escabeaux suffisamment hauts pour une connexion sur le côté droit du fuselage.
Ici une adaptation d'une recit partagée par Rowland, avec son autorisation.
Rowland était ingénieur support pour les essais en vol à Toulouse, au sein de l'équipe britannique de support systèmes sous la responsabilité de BAC :
« Lors des visites d'aéroports avec le F-WTSS et des premières visites avec le F-WTSA, les équipes au sol de l'aéroport n'étaient souvent pas préparées à l'emplacement de la prise d'alimentation électrique au sol sur l'avion. C'était sur le fuselage - comme c'est "toujours le cas" sur un avion de ligne. Cependant, avec le train d'atterrissage à nez court des avions conventionnels, il est facile à atteindre. La longue jambe avant du Concorde signifiait que l'équipe de soutien au sol avait besoin d'une échelle pour connecter l'alimentation. De nombreux aéroports n'étaient pas préparés à cela et il y avait souvent un retard considérable pendant que quelqu'un cherchait une échelle appropriée.
En apparence, le F-WTSA était le plus proche de la production du premier lot d'avions, et il a rapidement commencé une série de visites qui ont mis en évidence ce problème. Par conséquent, Aerospatiale a décidé d'ajouter une deuxième prise d'alimentation au sol sur le train avant ! Ce n'était pas simple, car par définition cet engin bouge, se contracte, se plie, etc. De plus, ils devaient positionner le réceptacle pour qu'il ne soit pas bloqué ou inondé de neige, de glace ou de fortes pluies. L'alimentation électrique étant une responsabilité du BAC, la tâche d'ingénierie incombait à Rowland, soutenu par son dessinateur ("Pete"), qui devait produire les dessins détaillés du schéma de Rowland. Cette modification n'a jamais été envisagée pour l'avion de série, en raison de l'ajout de poids totalement inutile.
Considérations sur la conception:
Le premier problème, assez évidemment, est que tout ce qu'ils ont conçu ne devait pas entraver la fonction du train d'atterrissage, y compris la rétraction. Cela signifiait également que les câbles ne pouvaient pas s'étendre jusqu'à ou au-delà de l'oléo. Il était donc logique de monter le réceptacle au bas de la jambe avant, au-dessus de l'unité de direction. Ils feraient un boîtier en aluminium usiné, et ce serait du côté droit de l'engrenage, face à droite. Cette orientation et cet emplacement signifieraient que le réceptacle était "du même côté" que le réceptacle de fuselage existant (qu'ils laisseraient entièrement fonctionnel). De plus, il ne ferait pas directement face à l'avant, le protégeant des débris et des intempéries pendant le décollage et l'atterrissage. Cependant, les câbles devraient remonter à l'avant de la jambe du nez, afin d'éviter tout contact potentiel avec des pièces métalliques, en particulier lorsqu'elles sont fermées. Par conséquent, un système de gaines de protection a été conçu pour garantir que les câbles restent protégés à tout moment. »
Les photographies illustrent l'arrangement final.
En complément quelques images montrant la connexion du groupe de parc tout au début des essais en vol, avant la modification décrite par Mr White.
Et après la modification durant les essais « grand froid » à Gander et à Fairbanks.
Photos collection AAMD (DR)
Et lors des vols d’endurance au départ de Roissy.
Nous sincères remerciements à Monsieur White pour sa contribution à notre article.
Mais ce n'est pas tout …
Dans nos prochains articles, nous parlerons du système de direction et de la sortie de secours du train avant, le train principal et l’atterrisseur auxiliaire de queue.
