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

I.4. Commande de freinage

I.4.1. Commande classique

Les commandes classiques de freinage étaient du type hydraulique : les pédales du pilote commandaient un distributeur hydraulique par l'intermédiaire, soit d'une liaison mécanique, soit d'une transmission hydraulique volumétrique. Ceci posait le problème d'installation de tuyauteries hydrauliques depuis le circuit de génération, jusqu'au niveau du poste de pilotage, puis du poste aux freins, ou de la commande mécanique du poste de pilotage à la soute hydraulique.

La régulation de freinage à une servovalve asservissant la pression hydraulique à un courant électrique, il apparaissait beaucoup plus simple d'alimenter directement cette servovalve par le circuit de génération hydraulique, et de commander sa pression de sortie par un courant fourni par un transmetteur électrique actionné par le pédalier.

En supprimant ainsi la nécessité d'amener des tuyauteries ou des liaisons mécaniques jusqu'au poste de pilotage, d'où gain en masse, fiabilité et facilité d'installation. Chaque servovalve comportant deux bobines électriques, l'une pouvait être affectée à la fonction régulation, l'autre à la fonction commande de freinage.

Lorsque le freinage n'était pas activé, une électrovalve en amont des servovalves coupait l'arrivée de pression. La commande électrique du freinage est plus connue de nos jours sous sa désignation anglo-saxonne :  « brake by wire ».

I.4.2. Commande automatique

En effet, vu le rôle crucial du freinage, aussi bien au décollage (freinage de détresse en cas de décollage refusé) qu'à l'atterrissage, il y a toujours deux commandes de freinage, dites normale et secours, plus un circuit de freinage parking. La commande normale est alimentée par un circuit hydraulique, la commande secours est alimentée par un autre. Le passage d'un circuit sur l'autre se fait au moyen d'un sélecteur automatique ou manuel, selon l'avionneur.(^9(*))

· le mode normal (Normal Braking) contrôlé par un ordinateur dénommé BSCU (Braking/Steering Control Unit). Le BSCU contrôle les servovalves (une par roue) qui alimentent les pistons presseurs du système de freinage. La pression hydraulique est fournie par le groupe hydraulique principal.

· le mode alternatif (Alternate braking) contrôlé par un ordinateur dénommé ABCU (Alternate Braking Control Unit). Ce mode prend automatiquement la relève du mode normal s'il y a dysfonctionnement de ce dernier ou si le contrôle anti-dérapage (Anti-Skid) de l'avion est supprimé. En mode alternatif, la pression hydraulique est fournie par un groupe hydraulique secondaire.

En mode normal, il est possible de commander le freinage de deux façons différentes :

· soit manuellement par appui sur les pédales de frein, pour chaque pilote, les pédales gauche et droite sont indépendantes. L'appui sur la pédale gauche agit sur le freinage des roues du train principal gauche, l'appui sur celle de droite agit sur le freinage des roues du train principal droit. Les unités de transmission (Brake Pedal Transmitter Unit) situés sous les pédales émettent des signaux électriques vers le BSCU ou vers l'ABCU proportionnels à la course des pédales de frein.

Figure 1.8. : Pédales de frein

Soit automatiquement suivant trois modes de décélération : LO, MED, MAX. La sélection se fait à partir de trois boutons situés sur le tableau de bord (Fig.1.9). Le mode manuel est rétabli si le pilote, en appuyant sur les pédales de frein, génère une consigne de décélération supérieure à la consigne de décélération a du mode automatique sélectionné.

I.4.2.1. Les modes LO, MED et MAX

Les modes LO et MED sont utilisés lors de l'atterrissage. Ils correspondent respectivement à une décélération de l'avion. Le mode MAX est exclusivement sélectionné lors du décollage, en cas d'interruption de ce dernier. Il correspond à une décélération théorique de -10 ms^-2 supérieure à la décélération maximale de l'avion.

* ⁹ http://www.aero-hesbaye.be/dossiers/PA/PA_ind.htm