ETUDE DU SYSTEME DE FREINAGE DE L’A318 (d’après CCP 2007 MP)

La problématique
Le freinage est une des fonctions vitales d’un avion, au même titre que la propulsion ou la sustentation. C’est grâce à lui que l’avion peut s’immobiliser après l’atterrissage, circuler au sol en toute sécurité mais également s’arrêter en cas d’urgence lors d’une interruption de décollage alors que l’avion est à pleine charge de carburant et lancé à la vitesse de décollage (même si le risque est de l’ordre de 1 pour 1 million de décollages). Outre les freins, le pilote peut aussi actionner les inverseurs de poussée des moteurs et les aérofreins.
La fonction globale de freinage doit répondre à des exigences économiques et opérationnelles extrêmement élevées :
 Les exigences économiques sont essentiellement relatives à la maintenance des équipements et au renouvellement des parties consommables (les freins et les pneumatiques), dont la périodicité dépend directement de l’endurance de ceux-ci. La notion de coût à l’atterrissage (CPL ou "Cost Per Landing") est un paramètre essentiel pour les compagnies.
 Les exigences opérationnelles se déclinent essentiellement en trois qualités techniques : sécurité, efficacité et confort de freinage.
On retiendra le cas de l’Airbus A318 (voir Figure 1), avion commercial de 120 places et de rayon d’action de 3240 km. La masse maximale au décollage est de kg et la vitesse de décollage est estimée à 240 km/h. Pour les atterrisseurs, on distingue (voir Figure 2) :
 le train avant qui, en dehors de l’appui, est orientable ce qui lui permet d’agir sur les trajectoires au sol mais qui n’est pas équipé de freins,
 les deux trains principaux au niveau des ailes, chacun portant deux roues freinées indépendamment. Figure 1 : Caractéristiques de l’A318

Train avant
Figure 2 : Trains d’atterrissage

1ère PARTIE : Freinage et décélération
On considère l’avion à l’arrêt sur la piste. On note G son centre de gravité, un repère