Brevet FR2574048A1 — publié le 19860606

La présente invention a trait à des dégivreurs pour avion et, plus particulièrement, à un dispositif ou une garniture de dégivrage gonflable et perfectionné(e) propre à être fixé(e) à une surface sustentatrice d'avion en vue de retarder l'accumulation de glace ou d'éliminer ou casser la glace accumulée. Les dispositifs, coussinets ou garnitures de dégivrage gonflables pour avion sont réalisés en matériau élastique, tel que je caoutchouc, et fixés au bord d'attaque d'une surface sustentatrice à partir duquel ils s'étendent vers l'arrière. Le dégivreur présente une série de passages ou tubes gonflables qui se distendent sous l'effet de la pression de gonflage pour casser l'accumulation de glace qui tend à se former sur la surface du dégivreur. On dégonfle les passages ou tubes par libération de l'agent sous pression et par mise sous dépression. La séquence normale de fonctionnement comporte une succession cyclique continue de stades de gonflage et de dégonflage. La présente invention apporte un perfectionnement à la structure et au fonctionnement des dégivreurs antérieurs par prise en considération de la nécessité d'établir une différence entre la ligne de stagnation et le- bord d'attaque d'une surface ou d'un profil aérodynamique. La ligne de stagnation d'une aile d'avion est la ligne suivant laquel].e l'air se divise pour passer audessus et au-dessous de cette ligne de l'aile, tandis que le bord d'attaque de l'aile est le bord de l'aile situé le plus en avant. Dans le cas d'une aile symétrique, le bord d'attaque et la ligne de stagnation sont confondus; par contre, dans le cas d'une aile asymétrique, la ligne de stagnation est située soit au- dessus soit au-dessous du bord d'attaque de l'aile. Selon la présente invention, on place les tubes gonflables du dégivreur au-dessus et audessous de la ligne de stagnation en laissant exempte de tubes gonflables la zone immédiatement voisine de la ligne de stagnation. L'avantage de cette réalisation est un effet d'écartement qui s'exerce sur la glace]orsque les tubes gonflables situés de part et d'autre de la ligne de stagnation se gonflent, provoquant la rupture de la glace dans la zone non gonf]ab]e avoisinant la ligne de stagnation. L'écoulement d'air qui balaie le profil aérodynamique chasse alors la formation de glace du bord d'attaque du profil aérodynamique. Sur certaines surfaces profilées de sustentation asymétriques sur lesquelles le dégivreur est réalisé de manière classique, de sorte que des tubes gonflables sont aussi situés au niveau ou au voisinage immédiat de la ligne de stagnation, la glace n'est pas rompue parce que le tube gonflable repousse la calotte de glace vers l'avant, avant sa rupture. La calotte de glace est ensuite maintenue contre le profil aérodynamique par l'écoulement d'air. En fait, dans ce cas, on ne tire pas parti de l'effet de rupture par écartement qui s'avère si efficace dans une structure de surface de sustentation tant symétrique qu'asymétrique. On peut améliorer le mode de dégivrage à la surface de sustentation par utilisation d'un dégivreur tel que décrit ci-dessus, comportant des tubes gonflables situés de part et d'autre de la ligne de stagnation, en gonflant d'abord tous les tubes d'un premier jeu, situé d'un côté de la ligne de stagnation, puis en dégonflant ces tubes du premier jeu et en gonflant simultanément tous les tubes du second jeu, situé de l'autre côté de la ligne de stagnation, puis en répétant ce cycle. La réalisation de dégivreur présentée ci-dessus est particulièrement économique et efficace dans son action de dégivrage, tout en n'imposant qu'une consommation d'énergie minimale. La présente invention a trait à un coussinet ou une garniture de dégivrage monté(e) sur le bord disposé en avant d'un plan de sustentation. Dans un tel. coussinet dégivreur, la partie intermédiaire longeant la ligne de stagnation est dépourvue de tubes gonflables, mais ses deux parties, espacées]'une de]'autre, situées au-dessus et au-dessous de cette partie intermédiaire sont gonflées successivement ou simultanément pour dégivrer efficacement le plan de sustentation. On va maintenant décrire l'invention en détail en se référant aux dessins annexés,, sur -lesquels: - la Fig. l est une vue en perspective d'une partie d'un avion, avec montage d'un dégivreur pneumatique sur le bord d'attaque de l'aile; - lia Fig. 2 est une vue en- plan d'une garniture de dégivrage, avec- indication en traits interrompus des emplacements des passages gonflables; - la Fig. 3 est une vue -en- coupe droite d'une partie du dégivreur ou de l.a garniture de dégivrage monté(e) sur un profil aérodynamique de sustentation asymétrique, les tubes ou passages gonflables étant à l'état distendu; - la Fig. 4 est une vue en coupe droite d'une partie du dégivreur ou de:la garniture de dégivrage monté(e) sur un profil aérodynamique de sustentation symétrique, tous l.es tubes ou passages gonflables étant à l'état distendu. En se référant aux dessins, sur lesquels les mêmes références numériques désignent, sur toutes les figures, les pièces semblables ou correspondantes, on voit sur les Fig. 1 et 2 une garniture ou uncoussinet de dégivrage 10 monté(e) sur le bord d'attaque de l'aile 12 d'un avion 13, représenté en partie seulement. L'aile 12 est fixée au fuselage 14 de l'avion 13. Bien qu'on se réfère à une aile 12 pour décrire l'invention, celle-ci est aussi applicable à une section de queue ou autre plan de sustentation d'un avion. Le coussinet dégivreur 10, représenté sur les Fig. 2 et 3, est monté sur une aile asymetrique 12 et s'étend vers l'arrière à partir du bord d'attaque 15-15 sur une fraction des parties de surface d'extrados et d'intrados de l'aile 12. Le coussinet dégivreur 10 est une structure stratifiée comportant une couche inférieure 16 (Fig. 3) qui est une pièce sensiblement rectangulaire de caoutchouc ou d'un autre matériau élastique semblable à du caoutchouc, dont l'épaisseur diminue, comme les autres couches qu'on décrira, sur les grands côtés respectifs pour faciliter la pose sur l'aile 12 sans perturber les effets aérodynamiques du profil de l'aile. Au lieu de diminuer d'épaisseur, les couches pourraient présenter des côtés rectangulaires étroitement embo tés dans des évidements de l. 'aile. L'ensemble de ce coussinet dégivreur 10 et de la couche 16 présente une ligne de stagnation 17-17 espacée du bord d'attaque 15-15. Cette ligne de stagnation est la ligne suivant laquelle l'air se divise pour passer au-dessus et au-dessous de l'aile et, dans l'exemple illustré, elle est dans l'ensemble parallèle au bord d'attaque de l'aile. La couche 16 peut être une étoffe en textile tissé convenablement revêtue d'une composition de caoutchouc convenable destinée à l'imperméabiliser à l'air. L'intérieur des couches délimitant les passages qu'on décrira peut présenter une formation dense de poils destinée à faciliter l'écoulement d'air au-dessus d'eux. Ces poils ou fibres agissent conjointement pour empêcher les surfaces internes opposées des passages qu'on décrira de se rejoindre compl.ètement et de se toucher directement et donc de fermer complètement les passages, lorsque le coussinet dégivreur est dégonflé, mais ménagent des interstices à travers lesquels l'air résiduel présent dans les passages peut être évacué ou aspiré, par exemple sous l'effet d'une dépression. Grace à une telle distribution uniforme de poils ou fibres, la surface externe du coussinet dégivreur est lisse et D régulière quand les passages sont dégonflés et aplatis. Les expressions "suivant l'envergure" et "suivant la corde" du profil. d'aile sont utilisées ici pour indiquer la direction générale présentée par les passages intérieurs du coussinet dégivreur posé sur l'aile d'avion. La direction selon l'envergure est une direction sensiblement parallèle au bord d'attaque ou à la ligne de stagnation de l'aile d'avion tandis que celle selon la corde de l'aile longe une droite allant transversalement du bord d'attaque ou de la ligne de stagnation du plan de sustentation au bord de fuite de ce dernier. Une couche 19 (Fig. 3) de tricot recouvre l.a couche 16 et est collée à la partie centrale de celleci y compris le long du bord d'attaque 15-15 et de la ligne de stagnation 17-17. On réunit ensuite par collage les couches 16 et 19 suivant leurs parties marginales extérieures pour réaliser un dégivreur unitaire. En prenant pour base la ligne de stagnation 17-17, on ménage trois passages parallèles orientés suivant I'envergure 20, 21 et 22 en réunissant les couches 16 et 19 par couture ou par collage suivant des droites parallèles pour réaliser ces passages. Au lieu de coudre ou de coller ces couches pour réaliser lesdits passages, on peut avoir recours à des tubes rapportés. L'intérieur de la couche 19 peut être velu comme celui de la couche 16 pour faciliter l'écoulement d'air vers ces passages 20, 21 et 22 et à partir de ceux-ci. La partie de coussinet dégivreur qui s'étend au-dessous de la ligne de stagnation 17-17 présente quatre passages parallèles orientés suivant l'envergure 25, 26, 27 et 28 formés en réunissant par couture ou par col. l.age les couches 16 et 19 suivant des droites parallèles pour réaliser ces passages. Au lieu de réaliser ces passages à 28 par couture ou par collage, on peut avoir recours à des tubes gonflables rapportés. Ces passages cousus orientés suivant]'envergure sont étanches et sont pressurisés et évacués conjointement avec les passages 20, 21 et 22 par des collecteurs distincts 30 et 31 respectivement. Comme on le voit sur la Fig. 2, les coll]]ecteurs sont situés tout près de]'extrémité extérieure du coussinet dégivreur. Chaque collecteur 30 et 31 peut présenter une surface interne hérissée de poils, tels que de courtes fibres souples d'épaisseur uniforme, destinés à empêcher sa fermeture totale. Pour le gonflage des collecteurs 30 et 31 et des passages correspondants 20 à 22 et 25 à 28, des conduits convenables sont reliés à ces collecteurs et à une source convenable d'air comprimé ainsi qu'à une source convenable de dépression. Les passages 20 à 22 qui sont situés au- dessus de la ligne de stagnation 17-17 constituent un premier jeu de passages gonflables situés dans la partie supérieure du dégivreur et les passages 25 à 28 situés au- dessous de la ligne de stagnation 17-17 constituent un second jeu de passages gonflables situés dans la partie inférieure du dégivreur. La zone du dégivreur située immédiatement au-dessous et au-dessus de la ligne de stagnation 17-17 est complètement exempte de tubes ou passages gonflables. Dans l'exemple illustré par les Fig. 2 et 3, la distance rectiligne, mesurée le long du dégivreur, entre].a ligne de stagnation et l'emplacement de la première partie du passage 20 est approximativement de 12,7 mm, tandis que la distance rectiligne, mesurée le long du dégivreur, entre la ligne de stagnation et l'emplacement de la première partie du passage 25 est approximativement de 12,7 mm. Ces dimensions varient selon la grandeur de 1'aile. Une variante de l'invention décrite est représentée sur la Fig. 4, qui représente un coussinet dégivreur 35 monté sur un plan de sustentation symétrique 36 dont la ligne de stagnation 37-37 coîncide avec Je bord d'attaque. Le coussinet dégivreur 35 est une structure stratifiée sensiblement tell]]e que décrite à propos de la première réalisation, comportant une couche intérieure 38 qui est sensiblement une pièce rectangulaire de caoutchouc, ou d'un autre matériau élastique semblable à du caoutchouc, dont l'épaisseur diminue, comme -les autres couches qu'on décrira, sur les bords latéraux respectifs pour faciliter la pose sur le plan de sustentation 36. Au lieu de s'amenuiser, les couches peuvent présenter des côtés rectangulaires qui s'emboîtent étroitement dans des parties évidées du plan de sustentation. Une telle couche 38 peut être une étoffe en textile tissé qu'on revêt d'une composition de caoutchouc convenable pour rendre la couche étanche à l'air. Une couche 39 de tricot recouvre la couche 38 et est collée au plan de sustentation 36 à égale distance au-dessus et au-desous de la ligne de stagnation, comme représenté sur la Fig. 4. On réunit ensuite les couches 38 et 29 par collage, liaison ou couture le long de la partie supérieure pour ménager trois passages parallèles orientés suivant l.'envergure 40, 41 et 42 comme dans la première réalisation. On peut avoir recours à des tubes rapportés pour ménager ces passages. - La partie du coussinet dégivreur située au- dessous de la ligne de stagnation 37-37 présente cinq passages parallèles orientés suivant l'envergure 45, 46, 47, 48 et 49 ménagés en réunissant les couches 38 et 39, par couture ou par collage, suivant des droites parallèles pour délimiter ces passages. Au- lieu de procéder par couture ou collage, on peut avoir recours a des tubes rapportés pour réaliser ces passages. Les passages 40 à 42 et 45 à 49 sont pressurisés et dégonflés au moyen de collecteurs convenables comme décit dans la première réalisation. Les passages 40 à 42 situés au-dessus de la ligne de stagnation 37-37 constituent le premier jeu de passages gonflables tandis que les passages 45 à 49 constituent le second jeu. Les zones s'étendant au-dessus et au-dessous de la ligne de stagnation 37-37 jusqu'aux passages 40 et 45 sont de même largeur et sont exemptes de passages gonflables. Les surfaces intérieures respectives des couches 38 et 39 peuvent être couvertes de poils, tels que des courtes fibres souples d'épaisseur uniforme, destinés à empacher la fermeture totale des passages. Les nombres de passages situés au-dessus et au-dessous de la ligne de stagnation dans chaque exemple peuvent varier d'un cas à I'autre, et les nombres prévus dans les réalisations ci-dessus ne sont cités qu'à simple titre d'exemp].es concrets. Le fonctionnement du coussinet dégivreur représenté sur la Fig. 4 est à peu près semblable à celui décrit à propos de la première réalisation, le gonflage et Ie dégonflage cyclique des passages exerçant en fait un effet écarteur qui brise la glace de part et d'autre de la ligne de stagnation 37-37, y compris dans la zone située immédiatement de part et d'autre de cette ligne de stagnation. La description donnée d'un mode de réalisation de l'invention et d'une variante est dépourvue de tout caractère limitatif, et l'on pourra adopter d'autres variantes sans sortir du cadre de l'invention. D'une manière générale, le coussinet de dégivrage pneumatique gonflable selon l'invention pour plan de sustentation présentant une ligne de stagnation, une extrémité interne et une extrémité externe selon l'envergure, caractérisé en ce qu'il présente une partie moyenne à médiane superposée à ladite ligne de stagnation; ledit coussinet présentant deux parties espacées I'une de l'autre et vers l'arrière de ladite ligne de stagnation lorsqu'il est posé sur ledit plan de sustentation; l.edit coussinet présentant deux -bords disposés en arrière qui sont sensiblement parallèles à ladite ligne de stagnation; ledit coussinet de dégivrage comportant une couche intérieure pour fixation audit plan de sustentation et une couche supérieure extensible et élastique superposée à ladite couche intérieure; chacune desdites parties espacées et disposées vers l'arrière présentant une série de passages gonflables agissant lors de distensions successives pour casser l.a glace accumulée sur le coussinet dégivreur et ces passages constituant les seuls moyens de dégivrage dudit plan de sustentation, que la ligne de stagnation du plan de sustentation soit ou non confondue avec le bord d'attaque de ce plan. REVE;sDICATIONS i. Dispositif de dégirage (10; 35) destiné à empacher] 'accumulation de glace sur la partie disposée à ]'avant du bord d'attaque d'un plan de sustentation (12), caractérisé en ce qu'il comporte une couverture protectrice, du type feuille souple et élastique, présentant deux bords latéraux et deux bords extérieurs, lesdits bords extérieurs étant destinés à être sensiblement paral.è]e au bord d'attaque dudit plan de sustentation (12), celui-ci présentant une ligne de stagnation (17-17; 37-37) s'étendant suivant la même direction que ledit bord d'attaque, ladite couverture comportant une partie lisse non gonflable recouvrant la l.igne de stagnation et s'étendant sur] un et l'autre côtés de cell.e-ci, une série de passages orientés suivant l'envergure (20-22, 25-28; 40-42, 45-49) ménagés dans ledit dégivreur, de part et d'autre de la ligne de stagnation, et s'étendant depuis le voisinage d'un desdits bords latéraux jusqu'au voisinage immédiat de l'autre desdits bords latéraux, tous lesdits passages présentant des bords latéraux espacés de ladite ligne de stagnation, les passages situés d'un côté de la ligne de stagnation constituant un premier jeu de passages gonflables (20-22; -42) et les passages restants constituant un second jeu de passages gonflables (25-28; 45-49), des moyens (30-31) accouplés auxdits passages pour gonfler et dégonfler sélectivement lesdits premier et second jeux de passages, lesdits passages constituant les seuls moyens de dégivrage dudit plan de sustentation. 2. Dispositif de dégivrage destiné à empêcher l'accumulation de glace sur la partie disposée à l'avant du bord d'attaque d'un plan de sustentation, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on gonfle les passages dudit premier jeu (20-22; 40-42) pendant qu'on dégonfle les passages dudit second jeu (25-28; 45-49), puis on gonfle ceux du second jeu et l'on dégonfle ceux du premier jeu. 3. Dispositif de dégivrage destiné à empacher] 'accumulation de glace sur la partie disposée à l.'avant du bord d'attaque d'un plan de sustentation selon ]a revendication 1, caractérisé en ce- que les passages dudit premier jeu (20-22; 40-42) et les passages dudit second jeu (25-28; 45-49) sont gonflés simultanément et dégonflés simultanément. 4. Dispositif de dégivrage destiné à empêcher l'accumulation de glace sur la partie disposée à l'avant du bord d'attaque d'un plan de sustentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les passages dudit premier jeu (20-22; 40-42) et dudit second jeu (25- 28; 45-49) sont des tubes distincts individuels reliés entre eux par des collecteurs (30, 31) pour leur gonflage et leur dégonflage. 5. Coussinet de dégivrage pneumatique gonflable (12; 35) pour plan de sustentation (12) présentant une ligne de stagnation (17-17; 37-37), une extrémité interne et une extrémité externe sel.on l'envergure, caractérisé en ce qu'il présente une partie moyenne à médiane superposée à ladite ligne de stagnation; ledit coussinet présentant deux parties espacées l'une de l'autre et vers l'arrière de ladite ligne de stagnation lorsqu'il, est posé-sur ledit plan de sustentation; ledit coussinet présentant deux bords disposés en arrière qui sont sensiblement para]. lèles à ladite ligne de stagnation; l.edit coussinet de dégivrage comportant une couche intérieure (16; 36) pour fixation audit plan de sustentation et une couche supérieure - extensible et élastique (19;39) superposée à J.adite couche intérieure; chacune desdites parties espacées et disposées vers l.'arrière présentant une série de passages gonflables (20- 22, 25-28; 40-42; 45-49) agissant lors de distensions successives pour casser]a glace accumulée sur le coussinet dégivreur et ces passages constituant les seuls moyens de dégivrage dudit plan de sustentation. 6. Coussinet de dégivrage pneumatique pour plan de sustentation d'avion (12) présentant un bord d'attaque (15-15), une extrémité interne et une extrémité externe selon l'envergure, ledit plan de sustentation présentant une ligne de stagnation (17-17) espacée dudit bord d'attaque et s'étendant suivant la même direction générale que le bord d'attaque; ledit coussinet étant caractérisé en ce qu'i] présente une partie moyenne à médiane superposée à ladite ligne de stagnation et présentant aussi deux parties espacées l'une de l'autre et de ladite ligne de stagnation et situées en arrière-de ladite médiane quand l.e coussinet est posé sur ledit plan de sustentation pour présenter deux bords disposés vers l'arrière; ladite médiane dudit coussinet de dégivrage coïncidant avec ladite ligne de stagnation du plan de sustentation; lJ.esdites parties espacées l.'une de l'autre constituant une partie supérieure et une partie inférieure; le coussinet de dégivrage présentant une couche intérieure (16) pour fixation au plan de sustentation et une couche extérieure extensible et élastique (19) superposée à la couche intérieure; chacune desdites parties espacées l'une de l'autre délimitant une série de passages gonflables (20-22, 25-28) agissant lors de distensions successives pour casser la glace accumulée sur le coussinet de dégivrage, et lesdites parties espacées l'une de l'autre constituant les seuls moyens de dégivrage dudit plan de sustentation. 7. Coussinet de dégivrage pneumatique (12) pour plan de sustentation selon la revendication 6, caractérisé en ce que le plan de sustentation est asymétrique et en ce que la ligne de stagnation (17-17) est espacée vers le bas dudit bord d'attaque (15-15) du plan de sustentation. 8. Coussinet de dégivrage pneumatique pour plan de sustentation selon]a revendication 7, caractérisé en ce que les passages (20-22) de l'une desdites parties espacées 1'une de l'autre sont gonflés pendant que les passages (25-28) de l'autre de ces parties espacées]'une de l'autre sont dégonflés. 9. Coussinet de dégivrage pneumatique pour plan de sustentation selon la revendication 8, caractérisé en ce que les passages (20,25) desdites parties espacées l'une de]'autre les plus voisins de la ligne de stagnation (17-17) sont équidistants de la ligne de stagnation. 10. Coussinet de dégivrage pneumatique pour plan de sustentation selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits passages (20, 25) les plus voisins de la l.igne de stagnation (17-17) sont à au moins 25,4 mm l'un de l'autre.