Généralités hydraulique
Définition
Un système hydraulique utilise un fluide sous pression pour entraîner des machines ou déplacer des composants mécaniques.
L’utilisation de systèmes hydrauliques permet de réduire l’effort des pilotes sur les commandes. Sur les vieux et petits avions, les gouvernes sont directement reliées au manche par des câbles. L’hydraulique permet alors bien plus de finesse dans le pilotage et requiert moins d’efforts à appliquer sur les commandes. Dans la majorité des avions, la pression nominale des fluides hydrauliques est en général de 3000 psi (207 bars).
Les principaux systèmes alimentés par l'hydraulique sont :
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La sortie et la rentrée des trains d’atterrissage
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La dirigeabilité du train auxiliaire au sol
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Les gouvernes de vol (direction / profondeur / ailerons / spoilers...)
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Les freins (bloc de freins)
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Les inverseurs de poussée
Propriété du fluide hydraulique
Le fluide hydraulique utilisé doit avoir les propriétés suivantes :
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Point d'éclair élevé : En cas de fuite hydraulique, l'inflammation du fluide ne doit pas se produire aux températures de fonctionnement normal. Des fluides hydrauliques spéciaux avec des propriétés de résistance au feu ont été développés. Ces fluides sont des esters de phosphate et, contrairement aux fluides hydrauliques à base d'huile minérale, ils sont très difficiles à enflammer à température ambiante. La température d'auto-inflammation de la plupart des fluides hydrauliques d'aviation est de l'ordre de 475 degrés C.
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Viscosité adéquate : Le fluide utilisé doit s'écouler facilement à très basse température, mais doit également conserver une viscosité adéquate à haute température. Le fluide hydraulique idéal aura un point de congélation très bas et un point d'ébullition très élevé.
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Propriétés du lubrifiant : Le fluide hydraulique agit comme un lubrifiant pour les pompes, les actionneurs et les moteurs du système. Le fluide doit avoir des propriétés anticorrosion et être thermiquement stable.
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Conductivité thermique : Le fluide hydraulique agit comme un liquide de refroidissement du système. Le fluide doit être capable d'absorber et de libérer facilement de la chaleur.
Fonctionnement
Le système hydraulique contient plusieurs circuits souvent indépendants pour assuré la redondance afin de garantir la sécurité en cas de panne d'un des circuits. Les différents circuits sont nommés par une couleur ou une lettre.
En vol, la mise en pression du circuit hydraulique se fait par la pompe hydraulique entraîner par le moteur. Au sol, ce sont des pompes électriques qui assurent la mise en pression et peuvent également servir de pompes de secours en vol, on peut également connecter une remorque hydraulique à l'avion pour remplacer les pompes électriques.
Le cheminement type simplifié est le suivant : l'hydraulique passe du réservoir à la pompe HP (Haute pression) puis dans un filtre HP, ensuite,
il passe dans un distributeur et dans la servitude (vérin, moteur hydraulique...). Pour le retour, il passe dans le filtre BP (Basse Pression) avant de retourner dans le réservoir.
Il y a également des capteurs de pression ainsi que des clapets anti-retour et des clapets de surpression afin de mettre au retour ou d'éjecter de l'avion une éventuelle surpression dans le circuit. Des accumulateurs sont aussi présents pour éviter les "coups de bélier" dans le circuit (comme un amortisseur) et d'avoir une petite réserve d'hydraulique sous pression en cas de panne dans le circuit pour par exemple pouvoir continuer à utiliser les freins pendant un temps limiter même sans pompe hydraulique.
Réservoir hydraulique
Pompe moteur
Clapet anti-retour
Filtre HP
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Pompe électrique
Filtre BP
Servitudes
Clapet de surpression