Le frein composite carbone/carbone Airbus A340

Résumé du document

Le freinage est l'une des fonctions principales d'un avion au même titre que voler ou atterrir. C'est une fonction complexe où des énergies importantes sont en jeux. En effet, les plus gros freins doivent être en mesure de stopper un avion de plus de 300 tonnes sur une distance comprise entre 2500 et 3800 mètres. Dans l'aéronautique civile, cette fonction est réalisée grâce à un frein de type frein à disque ; fonctionnant sur le même principe que le freinage automobile ; c'est-à-dire par friction entre deux pièces ayant une différence de vitesse angulaire. Les paramètres clés à maitriser pour assurer un freinage optimal sont l'énergie de freinage développée pour stopper la masse – effort de presse – et la chaleur émise par ce transfert d'énergie.

Extraits

[...] C'est en ce point que l'introduction du composite carbone/carbone dans la fabrication des disques de frein fut beaucoup plus complexe que prévu. Encore aujourd'hui, après plusieurs dizaines d'années de recherches et d'améliorations du procédé de fabrication, les solutions de réparations et de rénovations sont les moyens les plus efficaces pour réduire les coûts. Par ailleurs, il est à noter que l'introduction de cette nouvelle technologie a entièrement modifié le comportement des freins à froid et à chaud, cela a donc demandé un apprentissage pour les compagnies. [...]

[...] Le frein composite carbone/carbone Cette technologie d'abord réservée au domaine militaire est apparue sur des appareils civils en 1986 sur les Airbus A300. Elle a été développée et introduite par MESSIER-BUGATTI. Un nouveau besoin Depuis les années 60, l'aviation civile a pris une ampleur grandissante. Les technologies modernes ont amené les avionneurs à construire des avions toujours plus gros et plus lourds. La puissance de freinage pour arrêter un avion étant proportionnelle à sa masse le frein acier vu ses limites rapidement atteintes. [...]

[...] Les paramètres liés au procédé de carbonisation et de densification rendent le développement d'un frein carbone complexe et long. C'est pour cela que les concurrents de MESSIER-BUGATTI ont mis plusieurs années avant de pouvoir proposer cette technologie. De plus, les leaders du marché de l'époque avaient d'importantes installations liées à la fabrication de frein acier ; ce changement de technologie représentait donc pour eux un investissement d'autant plus fort. C'est pour cela que la plus parts des acteurs du marché ont préférés, par frilosité, proposer pendant plusieurs années les deux technologies acier et carbone. [...]

[...] Le frein composite carbone/carbone Airbus A340 Introduction Le freinage est l'une des fonctions principales d'un avion au même titre que voler ou atterrir. C'est une fonction complexe où des énergies importantes sont en jeux. En effet, les plus gros freins doivent être en mesure de stopper un avion de plus de 300 tonnes sur une distance comprise entre 2500 et 3800 mètres. Dans l'aéronautique civile, cette fonction est réalisée grâce à un frein de type frein à disque ; fonctionnant sur le même principe que le freinage automobile ; c'est à dire par friction entre deux pièces ayant une différence de vitesse angulaire. [...]

[...] Le choix d'utiliser un composite de type carbone/carbone s'est fait principalement grâce à ses caractéristiques de tenues en température. Néanmoins, le choix de ce composite a été grandement influencé par les recherches effectuées par SEP sur les tuyères des propulseurs de missile (tuyère réalisée en composite carbone/carbone pour sa tenue en température). La tenue en température du matériau étant nettement supérieure à l'acier l'impact sur les capacités de freinage est théoriquement immédiat. Malgré tout, la maitrise du procédé de fabrication représente quant à lui un vrai challenge. [...]