Calcul Forces amortisseur avion

[Start31]

Bonjour,

Je suis étudiant en école d'aéronautique et actuellement sur un projet où je cherche à estimer les forces exercées sur les atterrisseurs d'un avion de transport durant l'impact au sol.

L'avion de masse m = 35t subit une facteur de charge au sol Nsol = 1,4.

La force de réaction du sol sur les atterrisseurs est donc R = P x Nsol = 514 500N

D'après mes recherches, les pneus ainsi que les amortisseurs (oléo-pneumatique dans mon cas) vont atténuer cette force de réaction issue du sol et vont absorber l'énergie cinétique de l'avion due à l'atterrissage (dissipation de l'énergie cinétique en énergie thermique).

Je m'interroge sur la force transmise du pneu au reste de l'atterrisseur ainsi que de la force transmise de l'amortisseur au reste de la structure.

D'après la littérature, l'efficacité d'absorption pour les pneus est de 0,46 et pour les amortisseurs oléo-pneumatique de 0,86.

Ma question est : la force que transmet le pneu au reste de l'atterrisseur est-elle : F = R x 0,46 ? Ou dois-je également considérer dans les calculs la déflection du pneu (en fonction de si il s'écrase plus ou moins) ? Et si oui, comment ?

Je vous remercie de votre aide, je butte dessus depuis plusieurs jours.
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[harmoniciste]

je cherche à estimer les forces exercées sur les atterrisseurs d'un avion de transport durant l'impact au sol.
L'avion de masse m = 35t subit une facteur de charge au sol Nsol = 1,4.
La force de réaction du sol sur les atterrisseurs est donc R = P x Nsol = 514 500N

Bonjour,
Jusque là c'est OK. Mais vous devez vous poser la question "D'où provient cette valeur ?" si ce n'est justement de la souplesse des amortisseurs, des pneus, et de la structure qui les relient au fuselage. En admettant cette valeur, vous ne pouvez donc plus dire que les pneus et amortisseurs l'atténueront: Ils l'ont déjà atténuée! Car sans la course verticale du fuselage qu'ils autorisent, la force d'impact serait...infinie.
De même pour l'efficacité d’absorption trouvée dans la "littérature" De quelle absorption s'agit-il? S'il s'agissait de force, 0,46 fois l'infini donnerait encore l'infini, n'est-ce pas? Réfléchissez donc à ce dont ces chiffres se rapportent.

[Start31]

Bonjour,

Merci pour votre réponse. Effectivement, le facteur de charge au sol Nsol (que j'ai pris en regardant du côté des manuels de navigabilité) fixe une décélération finie (dans le cas de l'atterrissage), ce qui sous-entend donc un changement de vitesse dans un temps limité. Et comme vous l'avez indiqué : cela n'est possible que si il y a déformation (compression du pneu, course de l'amortisseur, etc...) sinon l'accélération (et par conséquent la force) serait infinie. Il n'est donc pas cohérent, comme je voulais le faire initialement, de vouloir appliquer une force d'amortissement résistante à cette force vu qu'elle prend déjà en compte l'amortissement des atterrisseurs.

En revanche (et si je ne me trompe pas à nouveau), afin d'avoir une estimation de la force encaissée par les pneus, je peux dire qu'ils subissent à l'impact une force : F = Et / (S x n_pneu)
En posant :
- Et = Energie totale à l'impact (énergie cinétique + énergie potentielle)
- S = Déflection du pneu (en m)
- n_pneu = coefficient d'absorption du pneu

En vous remerciant une nouvelle fois pour votre temps

[harmoniciste]

Bonjour,
Quand vous tirez sur un Sandow attaché à un mur, la traction exercée par votre main sur le Sandow est la même que celle du Sandow sur le mur.
De même pour les pneus poussant sur les amortisseurs attachés à la cellule, et on peut dire que cette force moyenne F_moy pendant la course totale d'écrasement Z (pneus + amortisseurs) est telle que F_moy = Ec / Z

Par exemple si la vitesse verticale initiale à l'impact est 3 m/s l’énergie cinétique à absorber sera 157 kJ
Et si la course totale vaut 0,3 m la force moyenne sera 157 kJ /0.3 m = 523 kN

Mais en toute rigueur la force n'est pas constante: Elle est liée à la course d'écrasement (et aussi à la vitesse de l'écrasement), et il faudrait alors connaitre sa loi Z(_f) pour déterminer la valeur maxi donnant cette moyenne , ainsi que le facteur de charge.

[A voir en vidéo sur Futura]