Brevet FR2811960A1 — publié le 20020125

La présente invention concerne une porte d'avion formée notamment d'une ossature à laquelle est reliée une peau extérieure rece- vant les poussées. Un avion est en général équipé d'une porte de passagers, d'une porte de soute et/ou d'un volet de soute. La porte de passagers, la porte de soute et le volet de soute seront décrits dans la suite par le terme global " porte ". Cette porte a une paroi appelée " peau extérieure " qui s'adapte, lorsque la porte est fermée, au contour périphérique extérieur du fuselage de l'avion pour avoir un passage continu entre la surface du fu- selage et la peau extérieure de la porte. Cette adaptation de la peau exté- rieure se fait à la fois dans la direction périphérique de la cellule constituée par le fuselage et dans la direction longitudinale de cette cel- lule. Cette peau extérieure est reliée à une ossature de porte qui donne la rigidité nécessaire à la peau extérieure. Cette peau extérieure forme une surface fermée qui génère pendant le vol une perte de charge aussi réduite que possible et assure la fermeture étanche de l'ouverture de la porte dans le fuselage de l'avion. La peau extérieure correspond à une zone dite " portante " soumise aux contraintes dynamiques. Cela signifie que la peau extérieure doit recevoir des charges de poussée et des charges dynamiques pendant le vol. Les charges de poussée résultent de la diffé- rence de pression entre l'intérieur de la cabine et l'atmosphère extérieure; des charges aérodynamiques sont celles créées par exemple par des tour- billons ou des écoulements de l'atmosphère. La peau extérieure de la porte est exposée à de telles charges de service qui sont par exemple engendrées lors de la préparation de la montée et de la descente des passagers, lors- qu'on rapproche l'escalier ou la glissière de soute contre la porte. Les charges de service peuvent abîmer la peau extérieure dans le cas le plus défavorable. Cela peut être finalement la cause d'une défaillance matérielle de la peau extérieure pendant le vol. La peau extérieure des portes connues est formée d'une surface métallique dont l'épaisseur de matière est pratiquement cons- tante; cette surface est reliée à l'ossature par des rivets. Mais on connaît également des portes fabriquées d'une peau extérieure et d'une ossature en une seule pièce par fonte. Dans les deux cas, dans l'intervalle de l'ossature, on a une installation de manoeuvre formée d'ensembles mécaniques et électriques au moins pour ouvrir et fermer la porte. Dans la direction de l'intérieur de la cabine, l'ossature de porte est munie d'un habillage. L'habillage corres- pond à la zone dite " non portante " qui reçoit des charges considérable- ment plus faibles que la peau extérieure. L'inconvénient des portes connues est d'être relativement lourdes et d'occasionner un coût de fabri- cation relativement élevé. La présente invention a pour but de développer une porte d'avion respectant les conditions de sécurité mais dont le poids est réduit de manière significative de même que le coût de fabrication par rapport aux portes connues. A cet effet, la présente invention concerne une porte d'avion du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que la peau extérieure de la porte est décalée radialement en direction de l'intérieur du fuselage par rapport au contour de la surface extérieure du fuselage et cette surface décalée de la peau extérieure est recouverte d'au moins un habillage. La peau extérieure de la porte est décalée radialement en direction de l'intérieur du fuselage par rapport à la surface du contour extérieur du fuselage, c'est-à-dire que la porte est en retrait vers l'intérieur du fuselage. Il en résulte une goulotte. Cette goulotte ou la surface décalée de la peau extérieure est recouverte par un habillage avantageux pour l'écoulement. De manière intéressante, l'habillage s'adapte au contour de la surface extérieure du fuselage. L'habillage n'assure pas l'étanchéité to- tale de la cavité formée par la peau extérieure. Il doit laisser une commu- nication sous la forme d'un petit orifice de recouvrement ou d'un petit tube pour permettre l'équilibrage de la pression avec l'atmosphère exté- rieure. La peau extérieure, en creux, est en outre sollicitée par la diffé- rence de pression entre l'atmosphère extérieure et la pression intérieure de la cabine. Dans ces conditions, les contraintes de poussée ne se réper- cutent pratiquement pas sur l'habillage. On a ainsi l'avantage que les décalages générés par les per- tes de charge ne peuvent se répercuter de manière négative du point de vue fluidique. On ne prend pas non plus de mesure supplémentaire pour avoir à réduire de manière significative ces décalages. Cela abaisse les moyens à mettre en oeuvre la fabrication de la porte. La présente invention offre en outre l'avantage de pouvoir réduire significativement l'isolation thermique nécessaire à la porte car la cavité entre l'habillage et la peau extérieure peut servir de moyen d'isolation supplémentaire. De plus, avantageusement, l'installation de manoeuvre pour ouvrir et fermer la porte se place dans la cavité entre l'ossature de la porte. Cette ossature est reliée au moins à la peau extérieure et peut rece- voir par exemple l'habillage. Selon un autre développement, la peau extérieure est abais- sée ou en retrait avec un bord dans la direction périphérique. Le bord de la peau extérieure est adapté au contour de la surface du fuselage. Grâce à cette réalisation en forme de cuvette de la peau extérieure, on arrive à une rigidification permettant de supprimer les éléments en forme de ner- vures nécessaires jusqu'alors. Il en résulte l'avantage d'une réduction de poids et d'une simplification de la fabrication. En liaison avec la réalisation, l'habillage peut s'intégrer dans le contour du bord de la peau extérieure. L'habillage recouvrirait dans ce cas uniquement la surface de la peau extérieure abaissée. Selon un autre développement, il serait également possible que l'habillage recouvre complètement le bord de la peau extérieure. Le bord serait ainsi légèrement décalé vers l'intérieur par rapport au contour de la surface extérieure du fuselage. Cela permettrait d'intégrer l'habillage dans le contour de la surface extérieure du fuselage. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un segment de fuselage avec une porte, - la figure 2a est une coupe schématique A-A montrant la peau exté- rieure décalée et l'habillage, - la figure 2b montre schématiquement la coupe A-A, avec la peau exté- rieure décalée sans que le bord ne soit décalé et avec un habillage, - la figure 2c montre schématiquement la coupe A-A de la peau exté- rieure décalée sans bord décalé et avec un habillage recouvrant le bord, la figure 3 est une vue du côté extérieur d'une peau extérieure décalée en liaison avec une ossature de porte et l'habillage qui lui correspond. La figure 1 montre une porte d'avion 1 en position de fer- meture adaptée au contour de la surface extérieure 5 du fuselage 4 de l'avion. La porte 1 n'offre ainsi aucune résistance à l'écoulement. La porte d'avion 1 est bombée dans sa direction périphérique suivant le contour de la surface extérieure 5 du fuselage 4. A l'intérieur du fuselage, derrière la porte, se trouve la cabine des passagers et la soute. Pendant le vol, la porte 1 est exposée à des contraintes de poussée. La direction P de la poussée agit de l'intérieur du fuselage essen- tiellement dans la direction radiale, vers l'extérieur du fuselage 4. Le coupe A-A de la figure 2a permet de décrire des caracté- ristiques de l'invention. La coupe A-A est une coupe transversale dans la porte d'avion 1. Elle montre que la peau extérieure 20 de la porte 1 est dé- calée par rapport au contour de la surface extérieure 5 du fuselage, ra- dialement en direction de l'intérieur Y du fuselage. Ce décalage de la peau extérieure 20 se fait ainsi dans la direction opposée à la direction d'action de la poussée P. Le long de la périphérie de la peau extérieure 20, on peut avoir une couronne 60 reliée à la peau extérieure 20; la couronne 60 s'applique par sa partie en saillie 62 contre la feuillure 50 du contour de la surface extérieure 5 et assure l'étanchéité. Les moyens d'étanchéité complémentaires ne sont pas représentés pour ne pas compliquer le des- sin. La cavité formée au niveau de la porte de l'avion entre le contour de la surface extérieure 5 et la peau extérieure 20 permet de recevoir l'ossature de la porte. Cette ossature 30 est reliée à la peau extérieure 20. L'ossature 30 peut être constituée par des poutres 31 et/ou des nervures. L'ossature 30 sert à rigidifier de manière supplémentaire la peau exté- rieure 20. La cavité et l'ossature 20 qu'elle reçoit sont recouvertes par un habillage 21. L'habillage 21 peut être fixé au choix à l'ossature 30 et/ou à la couronne périphérique 60. L'habillage 21 recouvre au moins la surface décalée de la peau extérieure 20. La figure 2b montre la peau extérieure 20 décalée sans son bord 201 dans la direction périphérique, c'est-à-dire que la peau exté- rieure 20 est en retrait par rapport à son bord 201. Dans ce cas le bord 201 s'étend le long de la périphérie de la peau extérieure en venant direc- tement contre la feuillure 50 du segment de fuselage 5 et participe à l'étanchéité de l'ouverture de la porte. L'habillage 21 couvre la peau exté- rieure 20 décalée mais non le bord 201. La figure 2c montre un autre mode de réalisation. Dans ce cas, l'habillage 21 couvre totalement la peau extérieure 20, c'est-à-dire y compris son bord 201. La figure 3 est une vue en perspective de la porte d'avion selon l'invention. La structure de la porte est formée par la peau extérieure , l'ossature 30 et l'habillage 21. La peau extérieure 20 est en retrait par rapport au bord 201. La peau extérieure 20 en retrait ou décalée se trouve dans une surface courbe décalée par rapport à la surface courbe du bord 201, dans la direction radiale, vers l'intérieur du fuselage. On a ainsi une cavité. Cette cavité reçoit ensuite les poutres 32 rigidifiant la peau exté- rieure 20; ces poutres sont dirigées essentiellement dans la direction lon- gitudinale du fuselage. Cette forme de la peau extérieure 20 peut s'obtenir par exemple par emboutissage profond d'une peau extérieure métallique ou par laminage dans le cas d'une peau extérieure en matière composite renforcée par des fibres. Le contour en creux de la peau extérieure 20 as- sure une certaine rigidité permettant de ne pas utiliser les traverses usuelles ou les nervures longitudinales. Cela se traduit par une réduction avantageuse du poids de la porte. Cette peau extérieure 20 est exposée comme à la poussée, c'est-à-dire aux contraintes dynamiques. Les décalages créés par les diffé- rences de pression se répercutent sur la peau extérieure 20. De manière avantageuse, ces décalages ne se répercutent toutefois plus sur la résis- tance à l'air et peuvent être acceptés jusqu'à une dimension compatible. La peau extérieure 20 ne risque plus d'influencer la résistance d'écoulement. Pour réduire la résistance à l'écoulement (perte de charge) de la peau extérieure 20, décalée, on la recouvre d'un habillage 21. L'habillage 21 s'adapte au contour de la surface extérieure 5 du fuselage. L'habillage 21 n'est pas nécessairement relié de manière totalement étan- che à la peau extérieure mais doit permettre un équilibrage de la pression avec l'atmosphère extérieure. C'est pourquoi l'habillage 20 n'est pas expo- sé à une grande partie des contraintes de poussée. L'habillage 20 assure uniquement la fonction d'un habillage non porteur. Les figures 2A, 2B, 2C montrent ainsi que la cavité entre l'habillage 21 et la peau extérieure n'est pas fermée hermétiquement mais communique à l'atmosphère extérieure. Une telle liaison peut être réalisée par exemple par un canal, un tube ou un intervalle caché, mais qui n'influence pas l'écoulement. De manière avantageuse, l'habillage peut rendre étanche l'ensemble de la cavité jus- qu'à une petite conduite permettant l'équilibrage des pressions. Cette construction de structure selon l'invention offre également l'avantage de pouvoir réduire significativement l'importance des moyens d'isolation thermique de la porte car la cavité entre l'habillage 21 et la peau exté- rieure 20 peut servir de moyen d'isolation supplémentaire. L'installation de manoeuvre pour ouvrir et fermer la porte peut être logée dans la cavité entre l'ossature 30 de la porte. On a ainsi l'avantage que l'installation de manoeuvre intégrée peut être examinée sans difficulté à partir de l'extérieur. L'habillage 21 est appliqué sur le côté extérieur de la peau extérieure 20 et peut être relié à la peau extérieure 20 directement ou à l'ossature 30. L'habillage 21 s'intègre avantageusement au contour de la surface extérieure 5 du fuselage. L'habillage 21 pourrait également ne re- couvrir que la surface en creux de la peau extérieure 20 jusqu'à la hau- teur du bord dans le cas d'une surface réduite; l'habillage s'intègre alors dans le contour du bord 201. Le bord 201 peut lui-même être intégré na- turellement dans le contour de la surface extérieure 5 du fuselage. REVENDICATIONS 1 ) Porte d'avion formée d'au moins une ossature à laquelle est reliée une peau extérieure recevant les poussées, caractérisée en ce que la peau extérieure (20) de la porte (1) est décalée radialement en direction de l'intérieur (Y) du fuselage par rapport au contour de la surface exté- rieure (5) du fuselage et cette surface décalée de la peau extérieure (20) est recouverte d'au moins un habillage (21). 2 ) Porte d'avion selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ossature (30) est placée entre la peau extérieure (20) et l'habillage (21), et cette ossature est reliée au moins à la peau extérieure (20). 3 ) Porte d'avion selon la revendication 1, caractérisée en ce que la peau extérieure (20) est en retrait sans bord (201) périphérique. 4 ) Porte d'avion selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'habillage (21) est intégré dans le contour du bord (201) de la peau exté- rieure (20).