Brevet FR2539382A1 — publié le 19840720

AILE D'AERONEF La présente invention s'applique aux aéronefs, et concerne plus précisément une aile d'aéronef. L'aile d'aéronef réalisée selon l'invention, peut être utilisée delamanière la plus efficace dans la construction des avions de transport de passagers et de frêt dont la voilure sert en même temps de resero voir de carburant et comprend des lisses longitudinales et un revêtement fabriqués séparément et relies entre eux au cours d'un assemblage ultérieur. L'invention peut également être utilisée pour tous les aéronefs dotés d'une aile, par exemple pour tous genres d'avions d'avions-fusées et d'appareils à voilures tournantes. On connaît généralement une aile d'aéronef et notamment une aile d'avion à corde variable. comprenant une charpente porteuse, et notamment, une charpente longitudinale et une charpente transversale, et un revêtement d'extrados et d'intrados. La charpente porteuse longitudinale comprend deux longerons occupant toute l'envergure de l'aile. Un des longerons se trouve place plus près du bord d'attaque de l'aile et l'autre, à une certaine distance derrière le premier. Comme il est connu de l'homme de l'art, le longeron est normalement realise sous la forme d'une poutre occupant toute la hauteur entre le revêtement d'extrados et le revêtement d'intrados et servant à supporter les moments de flexion et, partiellement, les moments de torsion.La charpente longitudinale comprend également un en- semble de lisses réalisées sous forme de profiles avec une section transversale déterminée. Les lisses sont disposées entre les longerons paral lèlement au deuxième longeron. L'une des extrémités des lisses est fixée sur la nervure d'emplan- ture d'aile se trouvant pres du bord du fuselage et les autres extrémités des lisses sont fixées en partie sur la nervure d'extrémité d'aile et en partie, sur le revêtement pres du premier longeron. La charpente porteuse transversale se compose de nervures, qui de façon connue, sont dcs élements servant à assurer un contour extérieur déterminé du revêtement, à supporter les charges locales et a les transmettre aux longerons. Les nervures sont espacées régulièrement suivant toute la longueur de l'aile et sont reliées aux longerons. Tous les éléments de l'aile indiqués ci-dessus sont fixés sur le revêtement qui sert, lui aussi, d'élément de la charpente porteuse. Dans les structures d'aile connuesvcertaines lisses se terminent près du premier longeron et leurs autres extrémités sont fixées sur le revetement. Au cours de l'utilisation de l'aile connue, il apparaît des criques du revêtement près de la zone de fixation de ces lisses, ces criques provoquant des fuites de carburant dans le cas oU la voilure est utilisée également comme réservoir de carburant. Dans d'autres structures d'aile connues, pour éviter des criques du revêtement près des extrémités des lisses, celles-ci sont reliées à la semelle du longeron, de sorte qu'on est oblige de tourner la semelle vers l'intérieur du réservoir de carburant, ce qui complique 1 'assemblage et le procédé de fixation du revêtement sur la semelle du longeron. Dans le cadre de l'inventionson se propose de.creer une aile d'aéronef dont les lisses sont~realiseès et disposées de manière à sim plifier la technologie de l'assemblage et a éviter l'apparition de criques sur le revêtement au cours de l'utilisation de l'aéronef A cet effet, l'aile d'aéronef à corde variable dont la charpente porteuse comprend, reliés au revêtement de l'aile, des longerons, des nervures et un ensemble de lisses disposées entre les longerons, est Ca- ractérisée en ce que les lisses d'une partie des lisses de l'ensemble des lisses sont disposées de telle façon qu'elles intersectent avec au moins, une lisse voisine de l'autre partie des lisses de l'ensemble des lisses occupant toute la longueur de l'aile, et sont fixées sur cette lisse aux points d'intersection. Selon ce mode de repartition-de l'ensemble des lisses sur le revetement d'aile, l'une des extrémités des lisses est fixée sur la nervure d'emplanture d'aile (c"est-à-dire sur la nervure située à l'endroit du raccordement de l'aile au fuselage), alors que l'autre extrémité d'une partie des lisses de l'ensemble des lisses est fixée sur la nervure de bout d'aile (c'est-a-dire sur la nervure se trouvant à l'extrémité libre de l'aile) et les autres extrémités d'une autre partie des lisses de l'en sembledeslisses sont fixées sur une lisse d'au moins une autre partie des lisses.Comparé à l'aile d'aéronef connue, ce mode de disposition des lisses permet d'éviter l'apparition de criques sur le revêtement, car, à la différence des ailes connues, il n'y a pas de lisses qui soient fixees uniquement sur le revêtement. Cette disposition des lisses permet d'utiliser des longerons dont les semelles sont tournées vers l'extérieur par rapport à la zone de l'aile comprise entre les longerons. I1 permet également de mécaniser l'assemblage du revêtement aux semelles des longerons et, par consequent, de rendre ce montage moins coûteux et d'augmenter la fiabilité de l'assemblage tant des lisses avec le revêtement que du revêtement avec les semelles des longerons.De plus, la zone de l'aile comprise entre les longerons peut être utilisée combine reservoir de carburant, grâce à sa bonne étanchéité. Le fait que dans l'aile selon l'invention, les lisses ne sont pas reliées aux semelles des longerons, comme c'est le cas pour d'autres ailes connues, permet d'assembler le revêtement d'extrados et le revêtement d'intrados à l'ensemble des lisses avant que ce revêtement ne soit fixé sur les longerons. La fixation, au cours de l'assemblage final, des revêtements et des lisses assemblés, sur l'ossature de l'aile formée par les longerons et les nervures devient plus simple, car il n'est plus nécessaire de fixer les lisses sur la semelle de longeron. I1 est avantageux que les lisses de l'autre partie des lisses faisant partie de l'ensemble-des lisses soient disposées suivant la ligne médiane de ia zone de l'aile comprise entre les longerons, à sa proximité et parallèlement à cette ligne, et que les lisses d'une partie des lisses de l'ensemble des lisses soient disposées de façon sensiblement symétrique par rapport à cette ligne médiane et parallèlement au longeron le plus proche d'elles et qu'elles intersectent avec les lisses voisines de l'autre partie de lisses de l'ensemble des lisses auxquelles elles sont fixées par l'une de leurs extrémités. La disposition des lisses parallèlement à la ligne médiane de la partie d'aile délimitée par les longerons est.particulièrement avantageuse pour le revêtement d'intrados d'aile,-où l'on prévoit normalement des portes de montage et de visite de cette zone. Les lisses disposées parallèlement à ces portes renforcent bien les ouvertures pratiquées a ces fins. I1 est également possible que les lisses de l'autre partie des lisses de l'ensemble des lisses soient disposées parallèlement au longeron le plus proche d'elles, alors que les lisses d'une partie de lisses l'ensemble des lisses sont parallèles à l'autre longeron et qu'elles intersectent avec la lisse voisine de l'autre partie des lisses et soient fixées sur cette lisse par l'une de leurs extrémités. Lorsque les lisses sont disposées parallèlement aux longerons correspondants, le revêtement peut être réalisé sous forme d'un profilé embouti présentant une surépaisseur locale entre deux lisses voisines ou entre une lisse et un longeron et destinee à y incorporer des jauges de carburant, des pompes à carburant ou d'autres accessoires. I1 est connu que les profilés emboutis sont les plus rationnels au point de vue de l'économie de matière pour la fabrication du revêtement. Ainsi, l'aile d'aéronef réalisé selon l'invention, permet d'amelio- rer les caractéristiques de fabrication et d'assurer une bonne étanchéité lorsque l'aile sert de réservoir de carburant. L'aile d'aeronef.selon l'invention permet, en outre, d'éviter à peu près complètement l'apparition de criques sur le revêtement près des extrémités des lisses. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description d'un exemple de réalisation de l'in- vention faite en se référant au dessin annexé où: - la figure 1 représente schématiquement une aile d'aéronef selon l'invention en vue de dessus, le revêtement d'extrados étant alors partiellement enlevé; - la figure 2 est la section selon la ligne II-II de la figure 1 a echelle agrandie; - la figure 3 représente schématiquement, à plus grande échelle encore, l'assemblage des lisses de l'aile à leurs intersections;; -les figures 4 et 5 représentent schématiquement, en vue de dessus, une aile d'aéronef selon l'invention, réalisée de manière que les lisses de la partie centrale soient parallèles à la ligne médiane de la zone d'aile comprise entre les longerons, alors que les lisses des parties latérales sont parallèles aux longerons voisins (le revêtement d'extradons etant alors partiellement enleve); -les figures 6 et 7 représentent la même aile dans un mode de réali sation, dans lequel les lisses sont respectivement pa rallèles à l'un ou à l'autre longeron; - ia figure 8 représente la même aile que celle des figures 6 et 7, mais avec un point de brisure sur le longeron arrière. Dans le texte qui suit, l'aile d'aéronef selon l'invention sera appelée aile tout court. Telle qu'elle est représentée sur la figure 1, l'aile est à corde variable et présente une forme en flèche en vue de dessus. L'aile est dotée d'une charpente porteuse comprenant des longerons 1 et 2, des nervures 3, 4 et 5, la nervure 3 étant disposée à l'emplanture et la nervure 5 à la périphérie et un ensemble de lisses 6 et 7 reliées suivant leur longueur a un revêtement d'extrados et d'intrados 8. Le longeron 1 est droit et le longeron 2 présente un point de changement de direction ou de brisure (non représenté sur le dessin) suivant sa longueur. L'aile comprend également un bec 9 fixé sur le longeron 1 et destiné à assurer un profil extérieur déterminé à l'aile. Une partie arrière 10 est, elle aussi, destinée à créer le profil voulu de l'aile et elle est fixée sur le longeron 2. La partie arrière 10 de l'aile comporte un volet de courbure 11 et un aileron 12. Le volet de courbure est une partie mobile de l'aile servant à en augmenter la portance et le volet de courbure 11 est fixé sur le longeron 2 à l'aide de moyens qui ne seront pas décrits et qui ne constituent pas une caractéristique essentielle de l'invention. Le volet de courbure li se trouve sur la partie d'emplanture de l'aile, c'est-à-dire près du fuselage (non représente sur le dessin). L'aileron qui constitue une partie mobile de l'aile destinée à la commande de l'aéronef est dispose sur la partie extrême de l'aile, c'est-à-dire sur la partie la plus éloignée du fuselage. La fixation de l'aileron 12 sur le longeron 2 est réalisée à l'aide de moyens connus qui ne seront pas décrits et ne constituent pas l'objet de l'invention. L'extrémité d'aile comporte un carénage appelé saumon d'aile 13 qui sert, comme les autres éléments de l'aile, à obtenir le contour voulu de l'aile et est fixé rigidement sur la nervure- péripherique 5 par tous moyens connus qui ne seront pas décrits ici. Les deux longerons 1 et 2 sont des éléments longitudinaux de la charpente porteuse qui supportent une partie très importante de la charge agissant sur l'aile en vol. Chacun des longerons 1 et 2 est réalisé sous la forme d'une poutre comprenant des semelles superieure et inférieure ia, 2a (figure 2) identiques dans l'exemple envisagé et réalisées sous la forme de profilés en cornière reliés l'un à 1'autre respectivement par des âmes lb, 2b. Les semelles la du longeron 1 sont tournees vers le bec 9 et les semelles 2a du longeron 2, vers la partie arrière 10 de l'aile respectivement. La nervure d'emplanture 3 est fixée sur les âmes lb, 2b des longe rons 1 et 2 par des moyens connus qui ne seront pas décrits ici. La nervure périphérique 5 est également fixée sur les âmes lb, 2b des longerons à l'extrémité de l'aile. Les nervures intermédiaires 4 sont espacées suivant la longueur de l'aile parallèlement les unes aux autres et aux nervures 3 et 5, à des distances sensiblement égales les unes des autres. Dans l'exemple envisagé elles sont au nombre de quatorze, ce nombre pouvant varier dans d'autres modes de réalisation. Les nervures 3 et 5 et une partie des nervures 4 sont fixées directement sur le revêtement 8 et une autre partie des nervures 4 y sont fixées par l'intermédiaire des lisses 6 et 7. Les nervures 3, 4 et 5 sont percées d'ouvertures (non représentées sur la figure 2) pour diminuer leur poids. Les lisses 6 et 7 sont disposees entre les nervures 3 et 5 dans la zone comprise entre les longerons 1 et 2. Selon l'invention, les lisses 6 de l'ensemble des lisses 6 et 7, sont disposées de façon à venir intersecter avec la lisse 7 la plus proche de l'autre partie des lisses de l'ensemble des lisses 6, 7 s'tendant sur toute la longueur de l'aile, et sont fixées sur cette lisse par leur extrémité au point d'intersection. Dans l'exemple envisagé représente sur la figure X, trois lisses 6 coupent la lisse 7 la plus proche d'elles. Le fait de fixer les extrémités des lisses 6 sur une lisse 7 permet d'éviter l'apparition de criques sur le revêtement 8 sur lequel les lisses sont fixées dans les ailes connues. Pour assembler les lisses 6 et 7, on utilise un élément spécial 14 (figure 3) dont une partie 14a est fixée sur la lisse 6 et l'autre partie 14b, sur la lisse 7. L'élément 14 est un profilé en cornière se transfo mant progressivement en élément plat vers ses extrémités. Les parties 14a et 14b forment entre elles le même angle que l'angle d'intersection des lisses 6 et 7 que l'élément 14 sert à assembler. Selon le mode de réalisation de l'invention représente sur la f gure 43 les lisses 7 constituant une partie des lisses de l'ensemble des lisses 6 et 7, sont disposées suivant une ligne mediane 15 de la zone d'aile comprise entre les longerons 1 et 16, parallèlement à cette ligne et à sa proximité. Les lisses 6 constituant une autre partie des lisses de l'ensemble des lisses 6 et 7, sont disposées symétriquement par rapport à la ligne médiane 15, et parallèlement au longeron voisin 1 ou respectivement 16 et coupent les lisses les plus proches 7 de l'autre partie des lisses de l'ensemble des lisses 6 et 7 auxquelles elles sont respectivement fixées par leurs extrémités. La figure 5 représente la même aile que la figure 4, à l'exception du fait que le longercnarriere 2 présente un point de brisure suivant sa longueur. Une partie des lisses 6 dans la zone voisine du longeron 1, sont parallèles au longeron. Une autre partie des lisses 6 situées dans la zone voisine du longeron 2 sont parallèles à la partie de celui-ci jusqu'au point de brisure et sont reliees à une autre lisse 6 parallèle a la partie du longeron 2 derrière son point de brisure. Les lisses 7 sont parallèles à la ligne médiane 15 de la zone comprise entre les longerons 1 et 2. Dans certains cas, il est avantageux que les lisses 7 de l'autre partie des lisses de l'ensemble des lisses 6 et 7 soient paralleles à l'un des longerons 1, 2 ou 16 qui leur est le plus proche et que les lisses 6 d'une partie des lisses de l'ensemble des lisses 6 et 7 soient disposees parallèlement à l'un des longerons 1, 2 ou 16 et intersectent avec la lisse 71a plus proche d'elles et à laquelle elles sont fixées par une de leurs extrémités. Selon le mode de réalisation reptesente sur la figure 6, les lisses 7 sont disposées parallèlement au longeron 1 elles lisses 6, paral lelement au longeron 16, alors que dans le.mode de réalisation représente sur la figure 7, les lisses 6 sont parallèles au longeron 1 et les lisses 7, au longeron 16. Selon un autre mode de réalisation représenté sur la figure 8, une partie des lisses 6 sont disposées parallèlement au longeron 1 et l'autre partie (lisses 6a), parallèlement à la partie du longeron 2 située en avant de son point de brisure, alors que les lisses 7 sont parallèles à la partie du longeron 2 située derrière son point de brisure. Les exemples de réalisation de l'invention décrits ci-dessus correspondent à divers modes de réalisation de l'aile. Une aile d'essai, selon l'invention, a déjà été réalisée et soumise à tous les essais necessaires. Les résultats des essais ont confirmé les caractéristiques de résistance élevées et la bonne fiabilite de l'aile. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations decrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s 'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Aile d'aéronef à corde variable dont la charpente porteuse comprend, reliés au revêtement de l'aile, des longerons, des nervures et un ensemble de lisses disposees entre les longerons, caractérisée en ce que les lisses (6) d'une partie des lisses de l'ensemble des lisses (6, 7) sont disposees de telle façon qu'elles intersectent avec au moins une lisse voisine (7) d'une autre partie des lisses de l'ensemble des lisses (6, 7) s'étendant sur toute la longueur de la voilure et sont fixées sur cette lisse (7) par l'une de leurs extrémités. 2.- Aile d'aéronef selon la revendication 1, caractérisée en ce que les lisses (7) de l'autre partie des lisses de l'ensemble des lisses (6, 7) sont disposées suivant une ligne médiane (15) de la zone de l'aile comprise entre les longerons (1, 2, 16), parallèlement à cette ligne et à sa proximité, et en ce que les lisses (6) d'une partie des lisses de l'ensemble des lisses (6, 7) sont disposées de façon sensiblement symétri que par rapport à cette ligne médiane (15) et parallèlement au longeron cor respondant le plus proche d'elles (1, 2, ftintersectent avec les lisses les plus proches (7) de l'autre partie des-lisses de l'ensemble des lisses (6, 7)auxquelles elles sont fixées par l'une de leurs extrémités. 3.- Aile d'aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lisses (7) de l'autre partie des lisses de l'ensemble des lisses (6, 7) sont disposées parallèlement au longeron (1, 2, 16) le plus proche d'elles et en ce que les lisses (6) d'une partie des lisses de l'ensemble des lisses (6, 7) sont disposées parallèlement à l'autre longeron (2, 1, 16), intersectent avec la lisse (7) de l'autre partie des lisses (6, 7) la plus proche d'elles et sont fixées sur cette lisse (7) par l'une de leurs extrémités.