TRAIN D'ATTERRISSAGE

TRAIN D'ATTERRISSAGE TRICYCLE



- Train d'atterrissage tricycle fixe

- Roue avant

- Train d'atterrissage tricycle rentrant

- Roue avant rentrante

Introduction

Le train d'atterrissage tricycle est constitué d'un atterrisseur principal avant gauche et d'un atterrisseur principal avant droit disposés sous la voilure ou le fuselage ainsi que d'une roulette de nez (nosewheel en anglais) qui permet de diriger l'avion au sol.
Avantage du train tricycle
Cette disposition facilite grandement la visibilité pour le roulage, décollage et atterrissage. Pendant la phase de décollage l'avion est pratiquement en ligne de vol. Moins sensible au vent de travers et une bonne tenue au freinage. Influence plus faible du couple de l'hélice pendant le décollage.
Inconvénients du train tricycle

Pour améliorer le rendement aérodynamique, il faut caréner les roues et les jambes, d'ou une augmentation du poids qui s'ajoute au poids de la roue avant.
Le train tricycle peut être fixe ou rentrant

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Train d'atterrissage tricycle fixe

Atterrisseurs principaux

Les atterrisseurs principaux sont composés chacun :
- d'un amortisseur   Voir Différents types amortisseurs
- d'une ou deux roues   Voir Roues et Pneumatiques
- de freins   Voir Freins et circuit de freinage

Les atterrisseurs principaux sont en arrière du centre de gravité, mais ils ne devront pas être trop en avant (près du CG) pour ne pas risquer de toucher à l'arrière lors des décollages ou des atterrissages, ni trop en arrière (loin du CG) pour ne pas avoir une charge importante sur la roulette de nez. La charge normale sur la roulette de nez est de l'ordre de 10 à 20% du poids total de l'avion.

Train tricycle fixe ailes basses

Sur les avions à ailes basses les atterrisseurs principaux sont généralement fixés sur le longeron principal de l'aile. Le carénage des roues et des atterrisseurs permet, malgré une légère augmentation du poids de diminuer la traînée.

Train Tricycle Piper PA28

Exemple de jambe de train sur avion à aile basse, type Piper PA 28.

Train jambe Piper Warior

Train tricycle fixe ailes hautes

Sur les avions à ailes hautes les atterrisseurs principaux sont en principe fixés sur le fuselage.
Ci-dessous le Cessna 172

Train tricycle Cessna 172

Principe de fixation de la jambe du train au fuselage type Cessna 172 avec tube d'acier et carénage.
A noter que sur les anciens Cessna 172 la jambe du train est une lame d'acier.  Voir Train classique.

Atterriisseur Cessna 172

Parfois les atterrisseurs principaux peuvent être fixés sous les ailes comme le BN-2 Islander (bimoteur à ailes hautes et train d'atterrissage fixe).

Train tricycle Islander

Certains avions tricycles peuvent avoir une version hydravion, comme le Cessna R 172 amphibie.

Train Cessna Amphibie
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Roue avant

Comme pour les amortisseurs principaux il existe 2 types principaux de train avant selon la position de l'axe vertical de direction (pivot) par rapport à l'axe de la roue.
L'axe du pivot ne passe pas par l'axe de la roue :
La fourche qui maintient la roue est libre par rapport au pivot, et libre en direction. Le pivot est toujours devant l'axe de roue, pour obtenir une position stable de la fourche. La roue est dite "tirée".
Dans ce cas l'orientation de la roue à l'aide du palonnier est impossible. Le roulage au sol se fera par action différentielle sur les freins.

Train Avant CirrusSR22

L'axe du pivot passe par l'axe de la roue:
Deux cas peuvent se présenter:
- le pivot est vertical
- le pivot fait un angle avec la verticale.
Dans ces deux cas l'orientation de la roue avant à l'aide du palonnier est possible et un amortisseur de shimmy pourra être nécessaire.

Train Avant Cessna 150

Orientation de la roue avant

Le train avant appelé également roue avant ou roulette de nez est le plus souvent orientable au moyen des palonniers auxquels elle est reliée par des câbles ou des tringles de commande. La roue avant du train tricycle est généralement fixée à la structure au moyen d'un amortisseur oléopneumatique. De construction moins robuste que le train principal, la roue avant n'est pas destinée à absorber les chocs à l'atterrissage.

Train Roue fixe

En vol lorsque l'amortisseur est détendu la roue avant est désolidarisée du palonnier. Sur certains avions un dispositif permet de maintenir la roue avant dans l'axe en vol.
Sur Cessna lorsque l’amortisseur de la roue est détendu, la partie supérieure de la branche du compas entre en contact avec la partie supérieure de l’amortisseur. Le point de contact plat est conçu de façon que, lorsque l’amortisseur se détend, la roue avant reste centrée pendant le vol.
Sur DR400 lorsque la roue avant ne supporte aucun poids, un verrou coulissant le long du fût descend en déplaçant un doigt dans une encoche solidaire du bâti. Le train est alors immobilisé et verrouillé dans l'axe sur son support.

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Train tricycle rentrant

Train tricycle rentrant ailes hautes

Il existe très peu d'avions à ailes hautes parmi les monomoteurs et les bimoteurs légers (masse inférieure à 5700Kg).
Ci-dessous le Cessna 210 Centurion avec une cinématique de train d'atterrissage assez compliquée.

Train rentrant centurion

Train tricycle rentrant manuel

Le Gardan GY 80 "Horizon" a un train d'atterrissage à sortie et rentrée manuelles. Il suffit de faire effectuer 19 tours à une manivelle, pour rentrer ou sortir le train. Il faut signaler que les volets sont conjugués avec le train. Ils sont donc braqués en position train sorti et rentrés en position train escamoté. Il fut conçu dans les années 1960 par Yves Gardan. Quelques exemplaires volent encore. A noter que les roues ne rentrent pas totalement, un tiers environ de leur surface reste sorti.

Train Gardan GY 80

Train tricycle rentrant à énergie électrique

Ci-dessous le Beechcraft Baron pendant la rentrée du train d'atterrissage. Le "Baron" comme les Cessna est équipé d'un train d'atterrissage à énergie électrique.

Train tricycle Baron

Chaque atterrisseur du train d'atterrissage est relié par des tubes d'entraînement à un boîtier unique situé à l'arrière du siège du pilote. Le réducteur est entraîné par un moteur électrique fixé au boîtier. Au sol, la rentrée du train accidentelle est empêchée par un interrupteur de sécurité situé sur l'amortisseur gauche. La rentrée du train est impossible tant que l'amortisseur est comprimé par le poids de l'avion. Les trappes du train sont reliées mécaniquement à leur jambe respective.
Le train d'atterrissage peut être abaissé manuellement par une manivelle.

Train complet cessna

Ensemble moteur et réducteur du train d'atterrissage type Cessna 310

Train Moteur Verin Cessna

Boitier d'entrainement sans le moteur électrique. A gauche vue du dessus (entrainement des atterrisseurs principaux), à droite vue du dessous (entrainement de la roue avant).

Train BoitierElect Cessna

En cas de panne, le train d'atterrissage peut être manoeuvré manuellement par une manivelle.
Ci-dessous le boitier d'entraînement de l'avion Bonanza avec sa manivelle pour la sortie manuelle.

Train Manivelle Baron

Train tricycle rentrant à énergie hydraulique

Le circuit hydraulique se compose généralement d'un réservoir hydraulique pressurisé par l'air provenant des moteurs. Une pompe hydraulique entraînée par un moteur électrique fournit la pression nécessaire au circuit. Chaque atterrisseur du train d'atterrissage a son propre vérin hydraulique pour la sortie et la rentrée. Les trappes sont manoeuvrées par cames et tringleries solidaires de l'atterrisseur, mais sur certains avions des vérins supplémentaires entraînent les trappes de trains pour la fermeture et l'ouverture.
La sortie de secours suivant le type d'aéronef peut se faire:
- soit par une pompe à main en ayant pris soin de couper l'alimentation électrique de la pompe,
- soit par un levier qui supprime la pression résiduelle dans le circuit hydraulique, libére le verrouillage des atterrisseurs qui descendront et se verrouilleront en position basse par gravité.

Train Complet King Air

Exemple de pack composant le système hydraulique d'un train d'atterrissage pour avion bimoteur léger

Pompe hydrau king

Atterrisseur se rétractant dans le fuseau moteur
Dans ce cas les jambes du train principal rentrent et sortent parallélement à l'axe de l'avion pour se loger dans des fuseaux derrière les moteurs.
Ci-dessous mécanisme de l'atterrisseur principal du Beechcraft King Air 200

Train Jambe King Air
Train Photo KingAir

Atterrisseur se rétractant dans l'aile
Dans ce cas les jambes du train principal rentrent et sortent perpendiculairement à l'axe de l'avion pour se loger dans les ailes, ou dans le fuselage.
Ci-dessous mécanisme de l'atterrisseur principal du Piper Arrow.

Train Jambe Piper Arrow

Atterrisseur se rétractant sous le fuselage
Les atterrisseurs principaux de l'ATR-42 et ATR-72 sont logés pour moitié dans un pod (nacelle) et moitié dans le fuselage.

Train ATR Pod

Ci-dessous mécanisme de l'atterrisseur principal d'un ATR.

Train Jambe ATR

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Orientation de la roue avant

Selon le constructeur le principe d'orientation de la roue est différent.
Le schéma ci-dessous représente le principe de fonctionnement du Piper Arrow.
Deux galets fixés sur le bras d'orientation sont solidaires de la fourche de la roue avant par l'intermédiaire du cylindre de l'amortisseur. Lorsque la roue avant est sortie et verrouillée, les deux galets sont en contact avec le guignol d'orientation. Celui est relié aux palonniers par deux tringles. En appuyant sur le palonnier gauche le guignol d'orientation exercera une pression sur le galet droit de manière à faire pivoter la roue avant vers la gauche.

Train roue rentrant

Trappes de train

Les trappes du train du Beechcraft King Air 200 serviront de modèle.
Les trappes du train d'atterrissage sont actionnées mécaniquement par le mouvement de l'atterrisseur pendant l'extension et la rétraction.
Pendant la rentrée un galet entre en contact avec une came, le mouvement de la came transmet par une tringlerie la fermeture de la porte.
Pour la sortie le galet renverse le mouvement de la came pour ouvrir la porte. Quand le galet a dépassé la came, un ressort agissant sur la tringlerie maintient la porte ouverte.

Train trappes

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