Analyse du comportement de la servovalve electro-hydraulique lors de freinage des roues d'un avion (cas de Boeing 737-NG)

CHAPITRE I : GENERALITES SUR LE SYSTEME DE FREINAGE DES AVIONS

I.1. Introduction

Ce chapitre est consacré au freinage des avions et aux matériels directement impliqués dans cette fonction. Ce sont les freins, les roues, la commande et la régulation de freinage. Fonctionnellement, l'ensemble de ces matériels constituent le système de freinage.(^1(*))

Un avion doit avoir la capacité d'effectuer un certain nombre de manoeuvres au sol.

Avant le vol :

· roulage à faible vitesse, dit taxing, du parking vers la piste

· roulage à vitesse élevée précédent le décollage.

Après le vol :

· atterrissage et freinage

· taxing de la piste vers le parking.

Pour toutes ces manoeuvres, il est nécessaire que le train d'atterrissage, qui supporte le poids de l'avion, permette le roulage et le freinage par l'intermédiaire de roues équipées de pneumatiques et de freins.

Au fur et à mesure que les vitesses de décollage et d'atterrissage augmentaient avec la masse de ces « machines volantes », leur freinage à l'atterrissage devenait de plus en plus nécessaire. Ce besoin fut encore accentué par l'avènement de la propulsion par réaction. Les vitesses ont atteint alors des valeurs très élevées : près de 250 km/h à l'atterrissage, de l'ordre de 400 km/h au décollage, parfois jusqu'à 500. Quant aux masses, elles ont largement dépassé les 10 tonnes sur certains avions de combat, et les 100 tonnes sur les gros avions commerciaux. Toutes ces évolutions ont naturellement accru de façon considérable l'énergie cinétique à absorber au freinage.

Certes, le freinage des roues n'est pas le seul à contribuer au freinage de l'avion. En effet, interviennent également le freinage aérodynamique (traînée de l'avion, aérofreins et même parachute de queue dans certains cas) et l'inversion de poussée des réacteurs (apparue dans les années 1960).

Toutefois le freinage des roues est prépondérant et devient même le seul efficace dès que la vitesse a commencé à décroître. Pour des raisons de sécurité, ni l'inversion de poussée ni les aérofreins ne sont pris en compte pour le dimensionnement des freins de roues.

Il faut cependant reconnaître que les roues et freins, comme les atterrisseurs, constituent un poids mort pendant le vol. Par conséquent il a existé de tout temps une forte pression des avionneurs pour obtenir de hautes performances massiques (énergie absorbée par kg de frein de plus en plus grande). Pour répondre à cet impératif, les fabricants de freins aéronautiques ont constamment remis en cause leurs technologies à travers de nombreux travaux de recherche et d'expérimentation en laboratoire et même sur avions.

* ¹ Jacques Veaux, Les trains d'atterrissage et les systèmes associés, Edité par le Centre des hautes études de l'armement Division Histoire de l'armement, 2006, p.121-122.