Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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WO 2012/163512
PCT/EP2012/002260
AVION ET PORTE DE CABINE
L'invention concerne un aéronef comportant une cabine
délimitée par un fuselage doté d'au moins une ouverture d'accès à la dite
cabine, et un dispositif d'obturation de la dite ouverture.
De façon plus spécifique, l'invention vise les aéronefs dont
les ouvertures d'accès à la cabine sont équipées d'un dispositif d'obturation
classique comportant :
- une structure d'encadrement comportant deux montants,
une première traverse dite seuil, et une seconde traverse, dite linteau,
- un panneau de porte doté de deux bords longitudinaux,
d'un bord transversal, dit inférieur, adapté pour reposer sur le seuil dans
une
position fermée du panneau de porte, d'obturation de l'ouverture, et d'un bord
transversal, dit supérieur, adapté pour s'étendre à l'aplomb du linteau, dans
la
dite position fermée,
- des organes de butée disposés sur le panneau de porte
et sur la structure d'encadrement, et disposés de façon que les organes de
butée du panneau de porte se trouvent en engagement contre les organes de
butée de la structure d'encadrement dans la position fermée du panneau de
porte,
- des moyens de guidage du panneau de porte entre sa
positon fermée et une position ouverte d'accès à la cabine d'aéronef, selon
une
cinématique de déplacement comportant une phase initiale d'ouverture au
cours de laquelle le panneau de porte se déplace selon une trajectoire (ri)
d'escamotage des organes de butée du panneau de porte de l'emprise des
organes de butée de la structure d'encadrement,
- et des moyens d'étanchéité disposés sur le pourtour du
panneau de porte.
De plus, en raison de la phase initiale d'ouverture destinée
à permettre l'escamotage des butées du panneau de porte :
- un espace est ménagé entre le bord supérieur du dit
panneau de porte et le linteau de la structure d'encadrement,
COPIE DE CONFIRMATION
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- les moyens d'étanchéité comportent une bavette
d'étanchéité dotée d'un volet souple adapté pour s'étendre dans le
prolongement du bord supérieur du panneau de porte, de façon à venir au
contact du fuselage et à s'infléchir élastiquement, en fin de fermeture du dit
panneau de porte, en vue de perturber le moins possible l'aérodynamisme de
l'aéronef.
(Il est à noter que dans la présente demande, à des fins
de simplicité et de clarté de la description, les termes supérieur, inférieur,
seuil,
linteau sont utilisés en se référant à la direction principale de déplacement
du
io panneau de porte lors de la phase initiale d'ouverture de cette dernière
qui
s'avère, dans la pratique, concernant les portes d'accès passagers,
correspondre à une direction ascendante sensiblement verticale. Toutefois, il
est bien entendu que l'invention ne se limite pas à cette direction de
déplacement initial, cette dernière pouvant consister en une direction
horizontale, verticale descendante (le seuil consistant alors en la traverse
supérieure de la structure d'encadrement...)
A I heure actuelle, la solution mise en oeuvre de façon
quasi exclusive, de façon à satisfaire à l'ensemble des contraintes,
(cinématique de déplacement du panneau de porte, aérodynamique,..) consiste
dans la réalisation de bavettes d'étanchéité possédant un talon destiné à être
fixé sur la face externe du panneau de porte le long du bord supérieur du dit
panneau de porte, et un volet souple déformable de façon élastique, s'étendant
dans le prolongement du dit bord supérieur.
Bien que, tel que précité, de telles bavettes d'étanchéité
équipent la quasi-totalité des aéronefs depuis des dizaines d'années, cette
solution s'avère toutefois présenter un inconvénient majeur. En effet, ces
bavettes d'étanchéité forment une saillie notamment exposée aux vents et aux
chocs, et, d'une part elles connaissent un vieillissement accéléré, et d'autre
part, elles subissent des contraintes tendant à les décoller, qui se
traduisent par
des risques avérés d'arrachements. Pour ces raisons de telles bavettes
d'étanchéité s'avèrent conduire à des frais de maintenance non négligeables.
La seule solution proposée actuellement pour pallier ces
inconvénients consiste à réaliser des bavettes d'étanchéité du type décrit
dans
le brevet US 5,282,338, possédant un talon adapté pour être fixé à l'intérieur
de
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la cabine, sur la structure d'encadrement du panneau de porte, et une
garniture
d'étanchéité adaptée pour venir au contact de la face interne du dit panneau
de
porte. Toutefois, dans le cadre d'un panneau de porte devant subir une phase
initiale d'ouverture destinée à l'escamotage des organes de butée du dit
panneau de porte, cette solution s'avère également présenter un inconvénient
majeur excluant sa mise en uvre lorsque le panneau de porte est destiné à
l'accès de personnel et/ou de passagers.. En effet, cette conception oblige à
laisser subsister entre la structure d'encadrement et le panneau de porte un
volume directement soumis aux conditions extérieures. Or ce volume se remplit
lo de glace lors du vol en altitude, de sorte que le panneau de porte se
trouve
soudé à la structure d'encadrement, empêchant l'ouverture du dit panneau
de porte avant un dégel conséquent de la dite glace.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients et a
pour objectif principal de fournir un aéronef dont les dispositifs
d'obturation des
ouvertures d'accès sont conçus de façon que la bavette d'étanchéité soit
mécaniquement protégée.
Un autre objectif de l'invention est de fournir des aéronefs
dont l'aérodynamique des ouvertures d'accès est améliorée.
A cet effet, l'invention vise un aéronef du type décrit dans
le préambule ci-dessus, dont les dispositifs d'obturation des ouvertures
d'accès
comportent :
- des moyens d'étanchéité comprenant, entre le bord
supérieur du panneau de porte et le linteau de la structure d'encadrement, des
organes d'étanchéité composés d'une bavette d'étanchéité comportant un talon
fixé sur la face interne du panneau de porte le long du bord supérieur du dit
panneau de porte, et un volet souple déformable de façon élastique, s'étendant
dans le prolongement du dit bord supérieur et présentant un état naturel
précontraint infléchi en direction du fuselage,
- une structure d'encadrement dont le linteau comprend
une face d'appui du volet souple de la bavette d'étanchéité, s'étendant en
retrait
par rapport au profil du fuselage au niveau de la jonction de ce dernier avec
la
dite face d'appui, de façon que, dans la position fermée du panneau de porte,
le
volet souple s'étende sur la dite face d'appui dans une position redressée par
rapport à son état naturel infléchi, dans laquelle il se profile avec le
fuselage,
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- des moyens de guidage du panneau de porte adaptés
pour déplacer le dit panneau de porte selon une trajectoire initiale (ri)
sensiblement parallèle à la tangente au profil du fuselage au niveau de la
jonction de ce dernier avec la face d'appui du volet souple de la bavette
d'étanchéité.
L'invention a donc, non seulement consisté à utiliser une
bavette d'étanchéité adaptée pour que son talon soit fixé sur la face interne
du
panneau de porte, et que son volet souple s'étende à l'extérieur du fuselage,
mais également à:
- conformer la structure d'encadrement de façon que le
volet souple se profile avec le fuselage et ne forme donc aucune saillie par
rapport au profil du dit fuselage,
- adapter les organes de guidage de façon que le volet
souple puisse glisser le long du fuselage en début d'ouverture et fin de
fermeture, sans heurts, et donc sans risque de détérioration du dit volet
souple.
La combinaison de ces caractéristiques conduit à réaliser
des dispositifs d'obturation dont les bavettes d'étanchéité se profilent
parfaitement avec le fuselage et, d'une part, sont donc parfaitement protégées
sur le plan mécanique, et d'autre part, ne perturbent pas l'aérodynamique du
fuselage.
Selon un mode réalisation avantageux de l'invention, la
face d'appui du volet souple de la bavette d'étanchéité et le fuselage, au
niveau
de sa jonction avec la dite face d'appui, forment un dièdre obtus.
De plus, le dièdre formé par la face d'appui du volet
souple de la bavette d'étanchéité et le fuselage, au niveau de sa jonction
avec
la dite face d'appui, présente avantageusement un sommet de forme arrondi.
Ces dispositions visent, en effet, à parfaire le glissement
sans heurts du volet souple le long du fuselage.
De plus, la bavette d'étanchéité comporte
avantageusement un bourrelet d'étanchéité compressible en saillie par rapport
au talon et au volet souple, sensiblement au niveau de la jonction entre ces
derniers, et le linteau comporte alors, avantageusement, entre l'ouverture et
la
face d'appui du volet souple, une face de guidage et de compression du
bourrelet d'étanchéité.
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Ainsi, une bavette d'étanchéité d'un seul tenant assure
des fonctions aérodynamiques et d'étanchéité.
Par ailleurs, selon un autre mode réalisation avantageux
de l'invention le talon et le volet souple de la bavette d'étanchéité sont
reliés par
5 une zone de liaison à double inflexion.
Cette zone de liaison entre le talon et le volet souple de la
bavette d'étanchéité délimite, en outre, avantageusement à la base du volet
souple, un épaulement externe de butée contre le chant du panneau de porte,
de sorte que ce chant est protégé, une telle protection présentant notamment
un intérêt majeur lorsque le panneau de porte est réalisé en matériau
composite.
D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention
ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins
annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de
réalisation préférentiel. Sur ces dessins :
- les figures 1 et 2 sont des vues en perspective partielles
d'un panneau de porte (figure 1) et d'une ouverture d'accès (figure 2) d'un
aéronef selon l'invention,
- les figures 3 à 5 sont des coupes verticales de la partie
supérieure d'une ouverture d'accès et d'un panneau de porte, respectivement
dans la position fermée du panneau de porte (figure 3), à la fin de la phase
initiale d'ouverture (figure 4), et à la fin d'une deuxième phase d'ouverture
(figure 5),
- et la figure 6 consiste en trois schémas représentant les
moyens de guidage du panneau de porte dans trois positions successives
correspondant aux trois positions représentées respectivement aux figures 3 à
5.
L'invention telle que représentée aux figures 1 et 2
concerne un aéronef comportant une cabine 1 délimitée par un fuselage 2 doté
d'ouvertures d'accès à la dite cabine, telle que l'ouverture 3 représentée à
la
figure 2 destinée à l'accès du personnel et des passagers, équipées de
dispositifs d'obturation des dites ouvertures comportant, de façon usuelle :
- une structure d'encadrement 4 comportant une traverse
de seuil, et une traverse 5 formant un linteau,
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- un panneau de porte 6 présentant une ceinture
périphérique 6a plane, doté d'un bord transversal inférieur adapté pour
reposer
sur le seuil dans une position fermée du panneau de porte 6, d'obturation de
l'ouverture 3, et d'un bord transversal supérieur, adapté pour s'étendre à
l'aplomb et à distance du linteau 5, dans la dite position fermée,
- des organes de butée 7, 8 disposés sur le panneau de
porte 6 et sur la structure d'encadrement 4, de façon que les organes de butée
7 du panneau de porte 6 se trouvent, tel que représenté à la figure 6, en
engagement contre les organes de butée 8 de la structure d'encadrement 4
io dans la position fermée du panneau de porte 6,
- des moyens de guidage du panneau de porte 6 entre sa
positon fermée et une position ouverte d'accès à la cabine d'aéronef 1,
- et des moyens d'étanchéité disposés sur le pourtour du
panneau de porte 6.
De plus, tel que représenté à la figure 6, les moyens de
guidage comportent des pions de guidage tels que 9 solidaires du panneau de
porte 6 disposés de façon à se déplacer à l'intérieur d'une piste formée sur
une
pièce de guidage 10 solidaire de la structure d'encadrement 4, la dite piste
définissant une cinématique de déplacement comportant :
- une phase initiale d'ouverture définie par un premier
tronçon 10a de piste, au cours de laquelle le panneau de porte 6 se déplace
selon une trajectoire (ri) ascendante inclinée en direction de l'intérieur de
la
cabine 1, permettant l'escamotage des organes de butée 7 du panneau de
porte 6 de l'emprise des organes de butée 8 de la structure d'encadrement 4,
- une phase intermédiaire définie par un deuxième tronçon
10b de piste, au cours de laquelle le panneau de porte 6 se déplace selon une
trajectoire (re) ascendante inclinée en direction de l'extérieur de la cabine
1,
permettant d'amener les organes de butée 7 du panneau de porte 6 dans une
positon haute dans laquelle ils sont décalés vers le haut par rapport aux
organes de butée 8 de la structure d'encadrement 4,
- et une phase finale d'ouverture définie par un troisième
tronçon 10c de piste, au cours de laquelle le panneau de porte 6 se déplace
selon une trajectoire horizontale (0) permettant de le rabattre contre le
fuselage
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Il est à noter que, lors de la fermeture du panneau de
porte 6, ce dernier se déplace selon une trajectoire inverse, la phase
initiale de
fermeture correspondant à la phase finale d'ouverture, et la phase finale de
fermeture correspondant à la phase initiale d'ouverture.
Les moyens d'étanchéité comprennent, quant à eux, le
long des montants et du bord transversal inférieur du panneau de porte 6, un
joint d'étanchéité 12 de type usuel connu en soi, qui n'est donc pas décrit en
détail dans la présente demande.
Ces moyens d'étanchéité comprennent, en outre, une
bavette d'étanchéité 13 adaptée pour s'étendre le long du bord transversal
supérieur du panneau de porte 6, et se prolonger de part et d'autre du dit
bord
supérieur, le long d'un tronçon d'extrémité supérieur de chaque montant.
De façon spécifique, cette bavette d'étanchéité 13
comporte :
- un talon 14 de fixation dans une feuillure 1 ménagée
dans la face interne du bord supérieur du panneau de porte 6,
- un volet souple 15 déformable de façon élastique,
adapté pour s'étendre dans le prolongement du dit bord supérieur du panneau
de porte 6, et présentant un état naturel précontraint infléchi en direction
du
fuselage 2,
- une zone intermédiaire 16 de liaison entre le talon 14 et
le volet souple 15, présentant une double inflexion et délimitant, notamment,
à
la base du volet souple 15, un épaulement externe de butée contre le chant du
panneau de porte 6,
- et une aile oblique 17 sur laquelle est formé un bourrelet
d'étanchéité compressible 18, s'étendant en saillie par rapport aux faces
internes du talon 14 et du volet souple 15, sensiblement au niveau de la
jonction entre ces derniers.
Cette bavette d'étanchéité 13 est, en outre,
avantageusement constituée d'une âme à la fois flexible et résistante,
constituée d'une lame par exemple en matériau composite ou en acier
inoxydable, enrobée dans une masse de silicone.
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En vis-à-vis de cette bavette d'étanchéité 13, le linteau 5
comporte, quant à lui, une face externe conformée de façon à présenter, tel
que
représenté aux figures 3 à 5:
- directement au dessus de l'ouverture 3, une face
inférieure 19 sensiblement parallèle au panneau de porte 6, de guidage et de
compression du bourrelet d'étanchéité 18, au niveau de l'extrémité inférieure
de
laquelle le dit bourrelet d'étanchéité est maintenu comprimé dans la position
fermée du panneau de porte 6, et le long de laquelle ce bourrelet d'étanchéité
18 est amené à glisser notamment lors de la phase initiale d'ouverture et de
la
phase finale de fermeture,
- une face intermédiaire 20 délimitant avec la face
inférieure 19, une gorge en forme de V ouvert d'angle au sommet d'une
valeur de l'ordre de 1300 à 140 ,
- et une face supérieure 21 d'appui du volet souple 15 de
la bavette d'étanchéité 13, formant avec le fuselage 2, au niveau de la
jonction
de ce dernier avec dite face d'appui, un dièdre obtus présentant un sommet de
forme arrondi, dont l'angle au sommet, notamment fonction du profil du
fuselage au niveau de cette jonction, est adapté pour que, dans la position
fermée du panneau de porte 6 représentée à la figure 3, le volet souple 15
s'étende sur la face d'appui supérieure 21, dans une position redressée par
rapport à son état naturel infléchi, dans laquelle il se profile avec le
fuselage 2.
En dernier lieu, les pièces de guidage 10 du panneau de
porte 6 sont adaptés pour déplacer le dit panneau de porte selon une
trajectoire
initiale (ri) sensiblement parallèle à la tangente au profil du fuselage 2 au
niveau
de la jonction de ce dernier avec la face supérieure 21 d'appui du volet
souple
15 de la bavette d'étanchéité 13, qui s'avère sensiblement correspondre à la
tangente au profil du fuselage 2 le long du bord libre du volet souple 15 de
la
bavette d'étanchéité 13.
Ainsi, lors de la phase initiale d'ouverture, du panneau de
porte 6, le volet souple 15 est amené à glisser sans heurts le long du
carénage
2.
Une telle cinématique combinée au mode de fixation du
talon 14 de la bavette d'étanchéité 13,et à la conformation du linteau 5,
conduit
à réaliser des dispositifs d'obturation dont les bavettes d'étanchéité 13 se
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profilent parfaitement avec le fuselage 2 et, d'une part, sont donc
parfaitement
protégées sur le plan mécanique, et d'autre part, ne perturbent pas
l'aérodynamique du dit fuselage.
