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Auteur(s)
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Jean-Jacques CARRÉ : Ingénieur de l’École Supérieure des Techniques Aéronautiques et de Construction Automobile - Vice Président Engineering à la Société Allied Signal Europe, Services Techniques
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Lire l’articleINTRODUCTION
D ans cet article, nous traiterons de la technologie des freins à disque.
Nous remercions la Division Études et essais de freinage de la Direction du Matériel de la SNCF pour son aide, en ce qui concerne le texte relatif aux applications ferroviaires et les divisions Ceramétal et Aérolor de la société Carbone Lorraine, pour leur aide en ce qui concerne le texte relatif aux avions.
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6. Freins à disque pour avions
6.1 Conception générale et intégration sur un avion
Les contraintes d’encombrement et de poids réduits qu’imposent les avionneurs à l’ensemble du système d’atterrissage conduisent à minimiser le nombre de roues par avion et à adopter des systèmes de freins originaux capables d’offrir dans un volume très réduit des capacités de freinage très importantes.
Typiquement, un mécanisme de frein est installé à l’intérieur des jantes de chaque roue du train d’atterrissage principal. Ce mécanisme est constitué (figure 26) :
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d’une part, d’un ensemble de disques dont une moitié est rendue solidaire de la jante au moyen d’encoches coulissant sur des clavettes fixées sur la jante et l’autre moitié solidaire d’un essieu fixe au moyen d’encoches coulissant sur un tube crénelé ;
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d’autre part, d’un dispositif permettant d’assurer le serrage des disques entre eux.
Ce système multidisque offre une surface de frottement éléments fixes /éléments mobiles extrêmement élevée et par là des efforts de freinage très importants pour une force de serrage limitée.
On trouve deux combinaisons de matériaux sur les avions les plus récents : soit des couples disques tournants en acier/disques fixes en acier revêtu de métal fritté, soit des couples où tous les disques sont en composite carbone/carbone. Cette dernière solution tend aujourd’hui à se généraliser en raison du gain de masse qu’elle apporte par rapport aux solutions à base d’acier et du surcroît de sécurité qu’elle représente : le carbone, contrairement aux aciers, n’est pas susceptible de fondre ou de projeter des gerbes d’étincelles dangereuses dans un espace très confiné.
Quelle que soit la solution retenue, chaque frein nécessite un asservissement précis de sa commande qui garantit l’absence de glissement sévère des roues et l’équilibrage des efforts de freinage entre toutes les roues sollicitées. Ces systèmes d’asservissement sont totalement intégrés à l’avionique de chaque appareil, la gestion des freins étant forcément liée à la conduite générale de l’avion.
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