Pompes hydraulique

 

Introduction

      Tous les systèmes hydrauliques d'aéronefs ont une ou plusieurs pompes motorisées et peuvent avoir une pompe à main comme unité supplémentaire lorsque la pompe entraînée par le moteur est inopérante. Les pompes à moteur sont la principale source d'énergie et peuvent être entraînées par moteur, électrique ou pneumatique. En règle générale, les motopompes électriques sont installées pour une utilisation en cas d'urgence ou lors d'opérations au sol. Certains aéronefs peuvent déployer une turbine à air dynamique (RAT) pour générer de l'énergie hydraulique.

 

Pompe à main

      La pompe à main hydraulique est utilisée dans certains aéronefs plus anciens pour le fonctionnement des sous-systèmes hydrauliques et dans quelques systèmes d'aéronefs plus récents comme unité de secours. Les pompes à main sont généralement installées à des fins de test, ainsi que pour une utilisation en cas d'urgence. Des pompes à main sont également installées pour entretenir les réservoirs à partir d'une seule station de remplissage. La station de remplissage unique réduit les risques d'introduction de contamination de fluide.

 

Plusieurs types de pompes manuelles sont utilisés :

  • simple action,

  • double action et rotative. 

 

      Une pompe à main à simple action aspire le fluide dans la pompe sur un coup et pompe ce fluide sur le coup suivant. Il est rarement utilisé dans les avions en raison de cette inefficacité.

      Les pompes à main à double action produisent un débit et une pression de fluide à chaque coup de poignée. Elle se compose essentiellement d'un boîtier qui a un alésage de cylindre et deux orifices, un piston, deux clapets anti-retour à ressort et une poignée de commande. Un joint torique sur le piston empêche les fuites entre les deux chambres de l'alésage du cylindre du piston. Un joint torique dans une rainure à l'extrémité du corps de pompe assure l'étanchéité entre la tige de piston et le corps.

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      Lorsque le piston est déplacé vers la droite, la pression dans la chambre à gauche du piston est abaissée. Le clapet anti-retour à bille de l'orifice d'admission s'ouvre et le fluide hydraulique est aspiré dans la chambre. En même temps, le mouvement vers la droite du piston force le clapet anti-retour à bille du piston contre son siège. Le fluide dans la chambre à droite du piston est expulsé de l'orifice de sortie dans le système hydraulique. Lorsque le piston est déplacé vers la gauche, le clapet anti-retour de l'orifice d'admission se ferme. La pression dans la chambre à gauche du piston augmente, forçant le clapet anti-retour du piston à s'ouvrir. Le fluide s'écoule de la chambre gauche à travers le piston vers la chambre droite. Le volume dans la chambre droite du piston est plus petit que celui de la chambre gauche en raison du déplacement créé par la tige de piston.

      Une pompe manuelle rotative peut également être utilisée. Il produit une sortie continue pendant que la poignée est en mouvement.

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Pompe motorisée

      La plupart des pompes hydrauliques moteur des aéronefs actuels sont à débit variable, commandé par compensateur. Des pompes à débit constant sont également utilisées. Les principes de fonctionnement sont les mêmes pour les deux types de pompes. Les avions modernes utilisent une combinaison de motopompes entraînées par moteur, de motopompes électrique, de motopompes pneumatiques, d'unités de transfert de puissance (PTU) et de pompes entraînées par un RAT. Par exemple, les gros-porteurs, comme l'Airbus A380, ont deux systèmes hydrauliques, huit pompes à moteur et trois pompes à entraînement électriques.

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Pompe entraîné électriquement

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Pompe entraîné par le moteur

Pompe à cylindré constante

      Une pompe à cylindrée constante force une quantité fixe ou invariable de fluide à travers l'orifice de sortie pendant chaque révolution de la pompe. Les pompes à cylindrée constante sont parfois appelées pompes à volume constant ou à débit constant. Ils délivrent une quantité fixe de fluide par tour, quelles que soient les exigences de pression. La quantité de fluide délivrée par minute dépend des rotations de la pompe par minute. Lorsqu'une pompe à cylindrée constante est utilisée dans un système hydraulique dans lequel la pression doit être maintenue à une valeur constante, un régulateur de pression est nécessaire.

Pompe à engrenages

       Une pompe à engrenages est une pompe à cylindrée constante. Il se compose de deux engrenages engrenés qui tournent dans un boîtier. Le train d'entraînement est entraîné par le moteur de l'avion ou une autre unité de puissance. Le jeu entre les dents lorsqu'elles s'engrènent et entre les dents et le boîtier est très faible. L'orifice d'entrée de la pompe est connecté au réservoir et l'orifice de sortie est connecté à la conduite de pression. Lorsque le pignon d'entraînement tourne, il fait tourner le pignon mené. Le fluide est capturé par les dents lorsqu'elles passent par l'entrée, et il circule autour du boîtier et sort à la sortie.

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Pompe Gerotor

      Une pompe de type gerotor se compose essentiellement d'un carter contenant une chemise fixe de forme excentrique, un rotor à engrenage interne ayant sept dents larges de faible hauteur, un engrenage d'entraînement droit ayant six dents étroites et un couvercle de pompe qui contient deux dents en forme de croissant. Une ouverture s'étend dans un orifice d'entrée et l'autre s'étend dans un orifice de sortie. Pendant le fonctionnement de la pompe, les engrenages tournent ensemble dans le sens des aiguilles d'une montre. Au fur et à mesure que les poches entre les engrenages du côté gauche de la pompe passent d'une position la plus basse à une position la plus haute, la taille des poches augmentent, entraînant la production d'un vide partiel à l'intérieur de ces poches. Étant donné que les poches s'agrandissent au-dessus du croissant de l'orifice d'entrée, du fluide est aspiré dans celles-ci. Comme ces mêmes poches (maintenant pleines de liquide) tournent vers le côté droit de la pompe, passant de la position la plus haute à la position la plus basse, leur taille diminue. Il en résulte que le fluide est expulsé des poches par le croissant de l'orifice de sortie.

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