Un frein est essentiellement constitué de trois éléments :
les disques, aujourd’hui en carbone, éléments actifs du système de freinage,
le tube de torsion,
la couronne hydraulique.
Les disques de frein, en général au nombre de huit ou dix, sont empilés les uns sur les autres, constituant ce que l’on appelle un "puits de chaleur". La moitié de ces disques est solidaire de la roue et tourne avec elle, ce sont les rotors ; l’autre moitié est solidaire de l’avion (par l’intermédiaire de l’essieu) et ne tourne pas, ce sont les stators. Ils sont montés en alternance. Ce sont ainsi les frottements des disques les uns sur les autres qui assurent le freinage, absorbant l’énergie cinétique de l’avion et transformant celle- ci en chaleur.
On comprend que le terme de "puits de chaleur" ait été choisi... en raison de la température que peuvent atteindre les disques : jusqu’à 3 000°C pour un avion freiné à pleine vitesse !
Le tube de torsion, lié à l’essieu (et ainsi solidaire du train), est un cylindre en acier sur lequel sont fixés les stators. Il encaisse les énormes efforts de torsion qui s’exercent lorsque rotors et stators sont serrés les uns contre les autres.
Solidaire du tube de torsion, la couronne hydraulique est une pièce en aluminium dans laquelle sont logés les pistons. Ce sont ces pistons qui, poussés par l’huile sous pression envoyée par les servo-valves, sortent de leur cavité et viennent ainsi serrer les disques les uns contre les autres.
En plaçant les pistons en anneau, on peut répartir l’effort de pression sur toute la surface des disques, ce qui est obtenu grâce à une plaque de poussée. La couronne hydraulique est solidaire du tube de torsion.
Le tube de torsion et la couronne hydraulique sont installés sur l’essieu de l’avion, constituant la structure du frein. Le puits de chaleur est monté sur cette structure. L’ensemble se loge dans les deux demi-roues de l’avion, qui viennent ainsi se placer autour du frein, laissant seule dépasser la couronne hydraulique, du côté intérieur pour le train principal.
Lorsque le pilote appuie sur la pédale de frein, son ordre est traité et transmis par le système de régulation du freinage. Celui-ci impose au fluide hydraulique de pousser les pistons avec une pression bien précise. Les disques sont alors serrés plus ou moins fortement les uns contre les autres : les stators freinent les rotors et donc la roue.
Pour en savoir plus : Système de contrôle et de régulation de freinage
