Brevet FR2110181A1 — publié le 19720602

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un dispositif ou moyen de fermeture et notamment d'otturation étanche de l'intervalle ou espace intermédiaire existant entre l'ouverture dans le fuselage et 5 les ailes mobiles d'un aéronef, avion ou analogue pénétrant dans le fuselage, en particulier dans le cas d'un avion ayant des ailes qui sont basculables ou inclinables ou susceptibles de tourner autour d'un ou de deux axes, ainsi que les diverses applications et utilisations résultant de sa mise en oeuvre et •j 0 les sternes ensembles,appareils, véhicules, équipements et installations pourvus de tels dispositifs. Les moyens précités de fermeture étanche ou.d'obturation hermétique consistent en une pluralité de cellules de fermeture élastiques et étanches à l'air, disposées en groupes les unes près o.u à 15 côté des autres avec un contour allongé rectangulaire quand il est vu d'en haut ou de dessus et une section transversale de la forme approximative d'un triangle quand il est coupé dans un plan approximativement perpendiculaire à l'allongement du groupe. Le côté du triangle plus petit, adjacent a l'angle 20 plus grand de toutes les cellules, est situé approximativement dans le plan de la peau ou du revêtement externe du fuselage au voisinage de l'ouverture dudit fuselage. Afin de fermer, par exemple de façon étanche, l'intervalle ou espace intermédiaire existant entre les ailes et le fuselage 25 sur un avion équipé d'ailes mobiles, il est connu de disposer des éléments de fermeture à Glaire-voie ou en forme de persiennes dans le fuselage ; ces éléments ont des bords mous ou souples et peuvent être déplacés de façon à être entrés ou sortis dans une mesure plus grande ou plus petite à l'aide de moyens 30 ^e guidage appropriés en fonction du mouvement de l'aile ; le bord obturateur coopère avec un bord obturateur d'un auvent à persienne opposé ou avec l'aile elle-même. De tels moyens de fermeture sont relativement coûteux, complexes et sujets à des défaillances et réalisent une obturation étanclie adéquate 35 de l'intervalle dans les conditions spéciales seulement. Pour éviter ce.s difficultés, des joints d'étanchéité pour 71 35474 2 2110181 un avion à ailes mobiles sont connus , lesquels consistent en un certain nombre de soufflets gonflables en forme d'arête, de tranchant, de coin, ou d'angle dièdre , qui pointent ou sont orientés par leurs sommets dans le fuselage 5 et sont fixés par leuifc côtésou faces parallèles essentiellement verticalement, de façon à remplir l'ouverture à l'état gonflé et à coïncider sur leurs surfaces externes avec le contour de l'avion ; lesdits soufflets étant élastiquement déformables pour permettre le pivotement, vers l'intérieur, 10 du bord arrière de l'aile. Ces moyens de fermeture ou de jonction formant joints d'étanchéité sont conçus de façon que les soufflets soient disposés en des rangées supérieures et inférieures situées au-dessus et en dessous du plan central du mouvement pivotant de l'aile. Des soufflets 15 adjacents sont recouverts, sur leur surface exposée au courant d'air, d'une gaine, chemise ou enveloppe analogue continue qui forme une surface relativement lisse ou unie quand les soufflets sont à l'état gonflés, les soufflets sont conçus sous la forme de coins relativement plats et consistent 20 en izn tissu ou une étoffe tissé léger . en nylon avec un revêtement ou enduit ou une couche mince de néoprène ou de polyuréthane. La couverture des soufflets consiste en un tissu ou une étoffe tissée en nylon, ayant de nouveau une surface renforçée par un revêtement de néoprène ou de 25 polyuréthane. Les soufflets sont reliés à une source d'air comprimé, de sorte que leur pression interne peut être contrôlée ou réglée. Cfest le but de la présente invention de développer davantage les moyens de fermeture formant joints d'étanchéité 30 décrits ci-dessus5de façon qu'ils soient plus faciles et moins coûteux à produire en raison d'une conception ou construction sensiblement plus simple et simultanément à. garantir que la surface externe du joint d'étanchéité, qui complète la peau extérieure du fuselage, conserve sa position en la maintenant 35 presqu'inchangée, même pendant des mouvements vigoureux de l'aile. 71 35474 2110181 Conformément à l'invention, ce but est atteint en disposant toutes les cellules de jonction ou de fermeture étanche solidement avec leurs côtés ou faces de triangle adjacents au plus grand angle sur des supports en tôles ou 5 feuilles métalliques entourant l'ouverture dans le fuselage et en mettant les surfaces latérales de cellules de jonction adjacentes en contact les unes avec les autres seulement dans la région du coin de la section transversale triangulaire pointant dans une direction s'écartant du support en formant 10 ainsi une arête ou un dièdre de fermeture étanche commun.Dans le nouvel agencement, toutes les cellules de fermeture étanche sont solidement supportées par les supports en tôle entourant l'orifice d'entrée du fuselage. De cette manière, l'un des côtés du profil triangulaire de cellule est fixé immuablement. 15 Dans cet agencement, les cellules de fermeture ne peuvent pas éviter la déformation- par l'aile pénétrante en"tant qu'ensembles ou corps entiers, mais doivent absorber la déformation par la flexion de leuis parois libres.- De telles déformations sont absorbées avec une facilité particulière par les cellules 20 individuelles du nouvel agencement, parce que non seulement le côté ou la face triangulaire libre de chaque cellule mais aussi s surfaces latérales de cellules adjacentes?orientées les unes vers les autres ou se faisant face mutuellement, peuvent être fléchies puisqu'elles sont à une certaine distance 25 les unes des autres sur presque toute leur hauteur. Ceci est réalisé en ayant les cellules en contact les unes avec les autres seulement au voisinage de l'extrémité éloignée de la section transversale triangulaire par rapport au support en tôle ou en feuille métallique ,tandis qu'une distance croissante 30 est maintenue entre les parois latérales de cellules contigues ou adjacentes plus proches du support. L'agencement solide des cellules sur les supports et la distance mutuelle entre des cellules adjacentes à l'extérieur de la région de l'arête ou du dièdre de fermeture assurent un déplacement minimal de 35 la position du côté ou de la face de triangle le plus petit pointant vers l'extérieur et formant une continuation de la peau contiguë du fuselage malgré de grandes déformations des 71 35474 4 2110181 cellules individuelles. Des déformations,se produisant pendant des changements dans la position de l'aile, ont lieu sensiblement dans des zones des cellules à l'intérieur du fuselage. D'une façon avantageuse, chaque cellule de fermeture est 5 conçue sous la forme d'une poche ouverte sur le côté ou la face de triangle fixé au support en tôle et ayant des rebords ou brides de fixation repliés ou recourbés vers l'extérieur. Sous cette forme, les cellules individuelles peuvent être fabriquées très simplement et économiquement en 10 commençant avec des largeurs planes de matière. .Afin de stabiliser davantage le bord ou l'arête externe du triangle, cette paroi peut être renforcée par rapport aux autres parois de cellule, ce renforcement diminuant de préférence à partir du support en direction de l'arête ou du 15 bord de fermeture, de sorte que le côté ou la face plus petit du triangë présente aussi une déformabilité adéquate ou suffisante dans la région de l'arête de fermeture. Ce raidissement peut être réalisé en combinant ce côté du triangle avec une couche supplémentaire par exemple de caoutchouc ou de 20 matière plastique en forme de coin ou par l'application de nervures appropriées à l'intérieur des cellules. Il a été constaté que l'effet de fermeture étanche ou de joint est extraordinairement satisfaisant, particulièrement dans le cas de mouvements d'aile relativement grands, 25 spécialement avec des ailes variables autour de deux axes perpendiculaires, si le rapport de la distance de l'arête ou du dièdre de fermeture au support à la longueur de l'arête du triangle fixé au support est approximativement de 1:1 à 1 :2. 30 Si, comme dans le cas cormn, plusieurs des cellules sont recouvertes par une chemise, gaine ou enveloppe protectrice, la légère déformation du côté du triangle, dirigé vers l'extérieur, garantit que le recouvrement protecteur restera pratiquement sans plis ou ondulations en présentant ains'i 35 une surface lisse pendant tous les mouvements d'aile. De préférence, le recouvrement protecteur est fixé à la tôle 71 35474 5 2110181 de support indépendamment des cellules individuelles, de sorte que le recouvrement est facilement remplacé s'il est endommagé par l'usure. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts 5 caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples illustrant divers modes de réalisation de l'invention et dans lesquels : 10 - la figure 1 représente une vue extérieure .de côté d'un' avion à ailes variables, l'aile étant représentée en coupe transversale ; - la figure 2 est une vue de dessus de l'avion de la figure 1 ; 15 - la figure 3 est une vue en perspective, partiellement ouverte par coupe ou arrachement}de moyens de fermeture formant joint développés conformément à l'invention, gn coopération avec la surface de l'aile ; - la figure 4 est une coupe transversale d'un joint 20 légèrement modifié, conforme à l'invention ; et - la figure 5 est une coupe verticale suivant la direction longitudinale du joint à travers une section ou portion dudit joint. Il est supposé dans la description suivante que l'avion , 25 représenté sur les figures 1 et 25est un avion dont l'aile 2 est variable ou susceptible de tourner à la fois autour de l'axe longitudinal de l'avion d'un angle 3 et autour de l'axe perpendiculaire à la surface de l'aile d'un angle 4. Chaque aile pénètre dans l'intérieur du fuselage par un orifice 30 5- L'intervalle ou espace intermédiaire, existant entre la circonférence externe de l'aile et la limite de l'ouverture 5,est fermé par ur.. joint d'obturation qui, dans l'exemple représenté, est formé par deux rangées de cellules obturatrices 6a et 6b. Dans l'exemple représenté, les rangées forment un 35 joint fermé ou clos entourant la section transversale entière de l'aile. Il est cependant possible que le joint ne s'étende 71 35474 6 2110181 pas jusqu'au bord avant ou d'attaque de l'aile mais se termine sur la face supérieure et inférieure de l'aile. Comme on le voit sur la figure 3, le joint consiste erl une pluralité de cellules obturatrices disposées les 5 unes près ou à côté des autres suivant des rangées qui, dans cet exemple, sont conçues sous la forme de poches ouvertes. Sur la figure 3, le joint est représenté dans son interaction avec la paroi de l'aile 2, de sorte que les cellules sont déformées par rapport à leur état normal. 10 On voit toutefois que, dans la vue de dessus , les cellules présentent un contour longitudinal sensiblement rectangulaire tandis que, dans une section transversale à la direction longitudinale de la rangée de cellules, elles possèdent une section transversale approximativement triangulaire. 15 le plus petit côté du triangle représente une continuation de la peau du fuselage au voisinage de l'orifice 5 et ne doit subir aucune déformation ou seulement des déformations légères pendant les mouvements de l'aile- Sur la face de base, désignée par le chiffre de référence 22, chacune des cellules en 20 forme de poche est ouverte. les rebords ou brides de fixation 23, 24, 25 sont reliés au bord ; ils sont solidement fixés aux supports en tôle ou en feuilles métalliques 7, entourant l'orifice de fuselage 5, par exemple par la rangée de rivets 26 et 28. 25 Les parois latérales 20 et 21, qui, comme on le voit sur la figure 3, sont à une certaine distance l'une de l'autre à la hauteur ou au niveau de la bride de fixation 23, se rapproche l'une de l'autre dans la direction allant du support en tôle vers l'arête obturatrice 18 formant angle ou dièdre 30 de fermeture étanche,faisant face du côté opposé au support et sont ou viennent en contact l'une avec l'autre dans le domaine limité 19 qui est relié à l'arête obturatrice 18. La grandeur de la surface de contact 19 varie avec la déformation des cellules obturatrices pendant des mouvements 35 de l'aile. Grâce à cette conception, pendant des mouvements de 71 35474 2110181 l'aile 2, les deux parois latérales 20 et 21 et l'arête en triangle 17, située^- l'intérieur de chaque cellule, peuvent être facilement déformées oufiéchies, de sorte que la position de la plus petite paroi de cellule 14 orientées 5 vers l'extérieur change seulement légèrement malgré la déformation importante des cellules individuelles. Les cellules individuelles peuvent être reliées à une source d'air comprimé soit directement ou au moyen d'un agencement de valves, de soupapes ou de vannes qui contrôle 10 ou règle la pression dans les cellules individuelles» La valve ou soupape n'est pas représentée sur la figure 3. Pour permettre' à la source d'air comprimé d'être reliée aux: cellules, des orifices 9 sont prévus dans le support e:: tôle ou feuille métallique , lesdits orifices se terminant ou débouchant dans 15 un canal de distribution 11 qui est formé par un capot. 10 en tôle ou feuille métallique sur le càté opposé ou la face formant envers du support ên tSfe. Les canaux distributeurs individuels sont, comme cela est indiqué en 12, reliés par des raccords ou tubulures et des conduits appropriés à une 20 source d'air comprimé ou à un agencement de commande ou de réglage par valves ou soupapes. Comme on le voit en outre sur la figure 3, plusieurs ou toutes les cellules obturatrices sont recouvertes d'une chemise commune 34a qui est fixée au moyen de barres 30 25 et de rivets 28a conjointement avec les cellules obturatrices au support en tôle 7 ou à un rebord recourbé formant aile repliée ou analogue 8 de ce support en tôle. Cependant,il est plus commode de fixer la chemise protectrice,comme cela est indiqué sur la figure 4, directement 30 au support en tôle 7 indépendamment des cellules, la chemise protectrice 34, conformément à la figure 4, s'étend dans ce but par _ ses bords longitudinaux en passant devant les emplacements des moyens ou organes de fixation 26 et 28 des cellules obturatrices et est fixée par les rivets 31 et 33' 35 séparément au support en tôle, de sorte que, quand cela est nécessaire, la chemise protectrice peut être remplacée indépendamment des cellules de fermeture. Des barres de 71 35474 2110181 fixation 30 et 32 sont utilisées pour fixer la chemise-Comme on le voit sur la figure 4, le rapport de la distance b, entre le support en tôle 7 et l'arête de fermeture 18, à la longueur a du côté du triangle fixé au support, est 5 choisi de façon à être compris entre 1:1 et 1:2. Ceci à pour résultat une fermeture par joint étanche sûre même dans le cas de mouvements d'aile plus étendus sans changements importants dans la position de la paroi externe 14 des cellules obturatrices. 10 II est commode de rentrer la paroi de fermeture externe 14 par rapport au plan 41 de la peau externe 15 du fuselage suivant un léger angle 16, compris entre 2 degrés et 10 degrés et de préférence entre 5 degrés et 7 degrés à l'intérieur du fuselage. 15 Pour assurer même davantage le maintien de la position de la paroi externe de chaque cellule dans le cas d'une déformation importante, la paroi peut être raidie additionnelle ment. Dans ce but, une couche de catouchouc supplémentaire 40 peut être appliquée par vulcanisation sur la surface 20 intérieure de la paroi de cellule 14, dont l'épaisseur décroît de façon appropriée depuis le support en tôle 7 en direction de l'arête de joint 18. Le raidissement de la paroi peut cependant être réalisé aussi par l'emploi de nervures ou autres éléments. 25 La distance mutuelle des parois latérales 20,21 de cellules adjacentes-peut être conservée d'une manière simple 'à l'aide du rebord d'attache 23,formant aile de fixation, recourbé ou replié vers l'extérieur quand, de façon appropriée conformément à'la figure 5, la distance mutuelle des parois 30 correspond à la largeur c du rebord 23 formant aile d'attache. Des cellules adjacentes peuvent être fixées par leurs rebords ou ailes formant brides dans la position superpesée à l'aide d'une barre supérieure 27 par des rivets 26 au support en tôle 7- On voit qu'en section ou coupe radiale effectuée dans, la 35 direction de la dimension longitudinale du joint d'obturation, la section transversale de chaque cellule s'élargit sous la 71 35474 2110181 forme d'un trapezoïde à partir du support 7 en direction de l'arête formant joint d'obturateur 18. Dans des cas spéciaux, les poches adjacentes ouvertes de fermeture peuvent être réalisées sous la forme d'une ^ configuration unique qui est fixée au support 7 en tant qu'ensemble monobloc ou entier- La nouvelle structure est particulièrement bien adaptée à un avion à ailes qui, comme cela a été décrit, sont variables autour de deux axes perpendiculaires l'un à l'autre 10 dans chaque cas suivant des angles de 0 degré à 30 degrés. Avec un avion de ce type, la grandeur de l'intervalle de fermeture varie fortement. La nouvelle construction assure cependant une fermeture étanche sur l'intervalle. Les cellules individuelles sont comprimées pendant ^5 l'assemblage par l'aile même sans déformation dans la direction longitudinale du joint d'étanchéité dans une certaine mesure, de sorte, que, dans l'état déchargé oy. soulagé, elles sont déjà élastiquement déformées à un faible degré au voisinage de l'arête obturatrice de joint 18 en ainsi une certaine aire de.surface de contact 19- Selon leur position dans l'ouverture du fuselage, les cellules peuvent avoir des dimensions globales différentes. Les cellules et leur chemise protectrice peuvent consister en fibres de verre, en rayonne," en nylon ou en tissu ou en une étoffe en matière plastique qui est revêtu ou enduit d'un élastomeie au moins sur un côté ou une face. Des élastomères employés usuellement dans ce but sont le caoutchouc naturel ou synthétique tel que le butyle, le néoprène» le caoutchouc nitrile, le caoutchouc à la silicone et le polyuréthane , cependant, la chemise peut consister en l'un des tissus ou étoffes récent en Teflon. L'épaisseur usuelle, du tissu est comprise entre 0,5 et 1 mm. La couverture ou chemise protectrice peut être pourvue, au moins sur l'extérieur, d'une peinture ou couche protectrice 35 supplémentaire. Quand les cellules sont gonflées à l'air comprimé, des valves ou soupapes intermédiaires incorporées ou encastrées 71 35474 10 2110181 sont prévues pour garantir que, dans le cas d'une fuite dans une cellule individuelle, la pression soit maintenue à un degré suffisant ou adéquat dans le restant des cellules. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode 5 de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention et mises en oeuvre 10 dans le cadre des revendications, qui suivent. 71 35474 2110181 a_3_V_E_N_D_ï_C_A_T_X_0_N_S 1. Dispositif formant joint obturateur ou moyen de fermeture étanche pour l'intervale ou espace intermédiaire compris entre l'ouverture prévue dans le fuselage et l'aile variable d'un avion pénétrant à travers une telle ouverture, 5 du type particulièrement d'un avion à ailes basculables ou ' inclinables ou susceptibles de tourner autour d'un ou de deux axes et consistant en une pluralité de cellules obturatrices élastiques et étanches à l'air à contour allongé, rectangulaire en me de dessus et disposées successivement en groupes en ayant 10 la forme approximative d'un triangle daiv:; une section effectuée approximativement perpendiculairement à la longueur dudit groupe, le côté plus petit du triangle de chaque cellule, adjacent au plus grand angle, étair: si'cué approximativement dans le plan de la peau externe dudit fuselage au voisinage 15 de l'ouverture dans ledit fuselage, caractérisé en ce que toutes les cellules obturatrices sont disposées fixement par leur autre côté ou. face de triangle, adjacent au plus grand angle, sur un support en tôle ou feuille métallique entourant ladite ouverture de fuselage et en ce que les surfaces latérales 20 de cellules obturatrices adjacentes sont en contact les unes arec les autres seulement dans la région de l'angle dièdre ou du coin pointant dans la direction s'éloignant dudit support en tôle de la section transversale triangulaire tout en formant une arête de joint commune. 25 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport de Ha distance de l'arête de joint précitée au support précité en tôle à la longueur du côté du triangle précité fixé audit support en tôle est compris entre 1 et 0,5. 30 3."Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que chacune des cellules obturatrices précitées est réalisés sous la forme d'une poche ouverte du côté du triangle précité fixé au support précité en tôle,'avec des rebords d'attache 71 35474 12 2110181 formant "brides ou ailes de fixation recourbées ou repliées vers l'extérieur. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance mutuelle de surfaces de parois 5 latérales adjacentes de cellules contiguës dans la région du rebord de fixation précité est approximativement égale à la largeur dudit rebord. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, du type dans lequel les cellules obturatrices peuvent être 10 gonflées de l'intérieur par des moyens de mise sous pression, caractérisé en ce que les supports précités en tôle contiennent des orifices qui relient les cellules contiguës en groupes à des canaux distributeurs montés sur le côté envers ou la face formant verso dudit support en tôle. 15 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les canaux distributeurs précités sont actionnés automatiquement en fonction de la pression régnant dans les cellules obturatrices précitées ou sont reliés à une source de moyens de mise sous pression par l'intermédiaire de valves 20 de commande ou de soupapes de réglage. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le côté du triangle précité, situé approximativement dans le plan de la peau externe du fuselage précité, est raidi additionnellement pour résister 25 à la déformation par flexion dans au moins certaines ou quelques unes des cellules précitées. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le raidissement précité décroît depuis le support précité en tôle dans la direction de l'arête de joint 30 obturateur de la cellule précitée. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes du type où au moins plusieurs cellules obturatrices adjacentes précitées sont recouvertes par une chemise commune flexible, caractérisé en ce que les bords de ladite chemise sont fixés 35 aix supports précités en tôle indépendamment desdites cellules obturatrices. 71 35474 2110181 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le côté du triangle précité, complétant la peau du fuselage de chaque cellule précitée , est en retrait par rapport au plan de la peau adjacente dudit 5 fuselage, d'un angle de 3 degrés à 10 degrés et de préférence compris entre 5° et 7 degrés.