Un nouveau matériau pour les roues d’avion freinées
Un nouvel alliage d’aluminium, dont les caractéristiques mécaniques à chaud élevées permettront la conception d’une roue freinée acceptant un environnement thermique plus sévère, a été développé par Messier-Bugatti avec la collaboration d’Otto Fuchs. Afin de faire décroître de façon significative le coût à l’atterrissage des freins carbone, tout en étant capable de répondre aux exigences de plus en plus sévères des avionneurs en termes de sécurité, il est nécessaire de disposer de plus de latitude dans le dimensionnement du frein. Ceci implique de disposer d’un matériau de roue capable d’accepter des températures plus élevées. C’est ainsi que le nouvel alliage d’aluminium 2016 a vu le jour. Élaboré par Otto Fuchs, il a été caractérisé, validé et qualifié par Messier-Bugatti sur une application réelle : une roue d’Airbus A300-600.
Figure 1. Représentation schématique en coupe de l’ensemble roue et frein.
Figure 2. Évolution de la limite d’élasticité de l’alliage 2214T6 en fonction de la température. Essais de traction à chaud.
Tableau 1. Composition chimique des alliages 2214 et 2016
Figure 3. Coupe en perspective d’une roue A300-600 avec positionnement des fusibles thermiques.
A gauche : Figure 4. Essais de traction à chaud. Évolution de la limite d’élastcité en fonction de la température.
A droite : Figure 5; Essais de traction à l’ambiante après exposition de 100h à chaud. Évolution de la limite d’élasticité en fonction de la température.
Figure 6. Évolution de la chaleur spécifique avec la température.
Figure 7. Évolution du coefficient de dilatation thermique avec la température .
Figure 8. Évolution de la conductivité thermique avec la température.
A gauche : Figure 9. Essai de roulage sur jante. A droite : Figure 10. Essai de roulage avec pneumatique.
Figure 11. Montage de la roue pour l’essai statique.
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