Brevet FR2870207A1 — publié le 20051118

AEROFREIN, AILE D'AERONEF EQUIPEE D'UN TEL AEROFREIN, ET AERONEF LES COMPORTANT DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte à un frein aérodynamique, ou aérofrein, pour aéronef, qui est mis en oeuvre notamment lors d'une descente opérationnelle d'un aéronef. Elle vise également une aile d'aéronef équipée d'un tel aérofrein. Elle vise encore un aéronef 10 comportant de tels aérofreins et/ou de telles ailes. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un aérofrein pour aéronef est un dispositif de freinage bien connu, qui comporte un panneau mobile, articulé, qui est apte à être déployé lors d'une manoeuvre particulière d'un aéronef, par exemple lors d'une descente opérationnelle ou lors de l'atterrissage. L'aérofrein comporte par ailleurs des organes de commande pour commander le déploiement du panneau mobile. Les panneaux mobiles des aérofreins sont agencés sur des parties de l'aéronef, de manière à opposer une résistance à l'écoulement de l'air lorsqu'ils sont déployés, ce qui augmente la traînée aérodynamique de l'aéronef. Les panneaux sont agencés pour pouvoir être déployés perpendiculairement ou obliquement par rapport à la direction de l'écoulement d'air. Ils peuvent être placés sur le fuselage de l'aéronef, ou sur sa voilure, 25 c'est-à-dire sur ses ailes. Sur la plupart des aéronefs qui sont en service à l'heure actuelle, les panneaux sont placés sur une face des ailes, généralement l'extrados, et plus rarement l'intrados. Plusieurs panneaux mobiles sont ainsi disposés suivant une direction longitudinale de chaque aile. Ils s'étendent sur une face de l'aile, de son côté interne proche du fuselage, à son côté externe éloigné du fuselage. On distingue ainsi les aérofreins internes, sur le côté interne de l'aile, et les aérofreins externes, sur le côté externe de l'aile. L'activation des aérofreins de voilure présente parfois des inconvénients. En effet, lorsque les panneaux mobiles sont déployés, ils modifient l'écoulement de l'air et provoquent des turbulences en aval de leur position. On a constaté que les turbulences générées par les panneaux des aérofreins internes peuvent avoir des conséquences particulièrement significatives. Lorsque les panneaux mobiles des aérofreins internes sont déployés en faisant un angle supérieur à un angle critique par rapport à la surface de l'aile, l'écoulement turbulent créé vient en collision avec un empennage arrière horizontal situé dans le sillage de ces panneaux mobiles. Il en résulte des vibrations importantes de l'empennage, qui perturbent la stabilité de l'aéronef. Une solution pour éviter cet inconvénient consiste à ne pas déployer les panneaux mobiles internes ou à les déployer d'un angle inférieur à l'angle critique. Mais alors c'est l'efficacité du freinage qui s'en trouve réduite. EXPOSÉ DE L'INVENTION Un but de la présente invention est de proposer un aérofrein comportant un panneau mobile, qui puisse être agencé sur un côté interne d'une aile d'aéronef et être déployé par rapport à une surface de celle-ci pour fournir un freinage maximal, sans pour autant provoquer des vibrations excessives de l'empennage arrière horizontal en aval de l'aile. Selon un premier aspect, l'invention se rapporte à un aérofrein pour aéronef, du type comportant un panneau mobile apte à être déployé en faisant un angle avec une surface d'une aile de l'aéronef, dans lequel ledit panneau est articulé sur ladite aile au niveau d'un de ses bords dit bord de liaison, et présente au moins une ouverture située à proximité dudit bord de liaison. Le panneau peut comporter une seule ouverture, ou deux ouvertures, ou quatre ouvertures, ou encore un nombre différent d'ouvertures. De préférence, la hauteur de l'ouverture est comprise entre 20% et 50% de la corde du panneau. Les ouvertures peuvent prendre des formes diverses. Selon une variante de réalisation, ladite au moins une ouverture se présente sous la forme d'une échancrure s'ouvrant sur le bord de liaison du panneau mobile. Selon une autre variante de réalisation, ladite au moins une ouverture se présente sous la forme d'une fente disposée de manière à être sensiblement parallèle au bord de liaison du panneau mobile. Selon un deuxième aspect, l'invention se rapporte à une aile d'aéronef qui comporte au moins un aérofrein selon le premier aspect, ledit aérofrein étant situé sur le côté interne de l'aile, c'est-à-dire près du fuselage. L'aile peut ainsi comporter sur son côté interne un seul aérofrein selon le premier aspect, ou deux ou trois. En pratique, leur nombre dépend des dimensions de leurs panneaux mobiles, des dimensions de la partie interne de l'aile, et des dimensions de l'empennage arrière horizontal. Ce nombre est fixé de telle sorte que l'écoulement d'air qui arrive sur l'empennage arrière horizontal ne provienne que d'aérofreins selon l'invention. Bien entendu, l'aile peut être équipée d'aérofreins qui sont tous conformes à l'invention. Mais il est préféré d'installer des aérofreins comportant des panneaux pleins du côté externe de l'aile, les positions qu'ils occupent n'ayant pas d'influence sur l'empennage arrière, et leur efficacité étant maximale. De préférence, l'aile selon le deuxième aspect de l'invention comporte un ou plusieurs emplacement(s) en creux, complémentaire(s) du volume de chaque panneau mobile d'aérofrein et situé(s) en regard dudit panneau mobile. Ainsi, l'aile équipée du panneau mobile conserve un profil lisse lorsque l'aérofrein n'est pas déployé. Enfin, selon un troisième aspect, l'invention se rapporte à un aéronef ayant des ailes selon le deuxième aspect de l'invention, c'est-à-dire dont les ailes sont équipées d'aérofreins selon le premier aspect de l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, fourni à titre illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente, en perspective, une vue générale d'un aéronef dont les ailes sont équipées d'aérofreins; - la figure 2 représente, en vue de dessus partielle et schématique, l'aéronef de la figue 1; - la figure 3 illustre, en vue de dessus, une première variante de réalisation d'un panneau mobile d'aérofrein installé sur une partie d'une aile d'aéronef; - les figures 4A, 4B, 4C représentent, en vue de dessus, respectivement trois autres variantes de réalisation d'un panneau mobile d'aérofrein; - la figure 5 représente de manière schématique, en coupe transversale suivant le plan de coupe V-V de la figure 3, une aile d'aéronef équipée d'un panneau mobile d'aérofrein; et - la figure 6 illustre, en vue de dessus, une partie d'une aile d'aéronef prévue pour recevoir un panneau mobile d'aérofrein, et sur laquelle est matérialisé le plan de coupe V-V de la figure 5. EXPOSÉ DÉTAILLÉ D'UN MODE DE RÉALISATION PARTICULIER Sur la figure 1 est représenté en perspective un aéronef 10 du type pour le transport de passagers, bien que l'invention ne soit pas limitée à ce type d'aéronef. L'aéronef 10 comporte, de manière connue en soi, un fuselage 12, des ailes 14 composant sa voilure, et des moteurs 16 installés sous les ailes. L'aéronef 10 comporte également un empennage vertical 18 disposé à son extrémité arrière sur le dessus du fuselage 12, ainsi que deux empennages horizontaux 20 disposés à son extrémité arrière sensiblement au même niveau que l'empennage vertical 18, sur les côtés du fuselage 12. L'aéronef 10 comporte en outre, de manière connue en soi, des becs 22 placés sur le bord d'attaque des ailes 14, ainsi que des volets 26 placés sur le bord externe du bord de fuite des ailes 14 et des ailerons 24 placés sur la partie externe du bord de fuite des ailes 14. L'aéronef 10 comporte enfin des aérofreins 28, 30, placés sur l'extrados des ailes 14, vers l'arrière de celles-ci, qui interviennent pour faire perdre rapidement de l'altitude à l'aéronef 10 lors de certaines opérations, notamment une descente d'urgence ou un atterrissage. Ils contribuent de plus au freinage au sol de l'aéronef 10. Les différents accessoires placés sur les ailes 14 apparaissent sur la figure 2 qui représente, en vue de dessus et de manière schématique la moitié d'un aéronef 10, c'est-à-dire la moitié de son fuselage 12, l'une de ses ailes 14, la moitié de l'empennage vertical 18 et l'un des empennages horizontaux. L'autre moitié de l'aéronef 10 est la symétrique de la moitié représentée, par rapport à l'axe longitudinal 100. Le système d'axes (X, Y, Z) lié à l'aéronef 10 est matérialisé. Il est rappelé que l'axe X correspond à l'axe longitudinal du fuselage, dirigé vers l'avant de l'aéronef, l'axe Y est un axe perpendiculaire à l'axe X dans le plan horizontal de l'aéronef et dirigé vers la gauche de l'aéronef, et l'axe Z est un axe perpendiculaire au plan horizontal de l'aéronef et dirigé vers le haut. L'aile 14 peut être virtuellement divisée en un côté interne 142 et un côté externe 144, ces deux côtés étant dans la continuité l'un de l'autre. Le côté interne 142 est le côté le plus proche de fuselage 12, tandis que le côté externe 144 prolonge le côté interne 142 jusqu'à l'extrémité libre de l'aile 14. Dans l'exemple illustré aux figures, le bord de fuite 32 de l'aile 14 présente un changement de direction, ou cassure, à la jonction entre le côté interne 142 et le côté externe 144, tandis que son bord d'attaque 34 conserve une direction sensiblement inchangée le long du côté interne 142 et le long du côté externe 144. Sur l'exemple illustré, deux aérofreins dit internes 28 sont fixés de manière articulée sur l'extrados du côté interne 142 de l'aile 14, et une pluralité d'aérofreins dits externes 30 sont fixés de manière articulée sur l'extrados du côté externe 144 de l'aile 14. Il pourrait y avoir un seul aérofrein interne 28, ou trois, ou davantage, en fonction de l'encombrement des aérofreins internes 28 par rapport aux dimensions du côté interne 142. Les aérofreins externes 30 sont plus nombreux, cinq sur l'exemple illustré. Ils s'étendent les uns à côté des autres, de préférence de manière sensiblement jointive, à partir de la jonction entre le côté interne 142 et le côté externe 144, sur une zone qui couvre sensiblement entre le tiers et les deux tiers du côté externe 144, sans aller nécessairement jusqu'à l'extrémité libre de l'aile 14. Chaque aérofrein interne 28 comporte un panneau mobile, qui va être décrit dans la suite de la description, ainsi que des organes de commande (non représentés) de ce panneau mobile. Comme illustré sur la figure 2, les panneaux mobiles des aérofreins internes 28 sont agencés de telle manière que leur surface soit sensiblement perpendiculaire à la direction de l'écoulement de l'air lorsqu'ils sont déployés. Sur les figures 3 à 6 est représenté de manière plus détaillée un panneau mobile 36 d'un aérofrein interne 28, ainsi que sa liaison avec l'aile 14 sur laquelle il est fixé. En se référant à la figure 3, un panneau mobile 36 d'un aérofrein 28 est représenté en vue de dessus sur la surface de l'aile 14, celle-ci n'étant pas représentée. Le système d'axes (X, Y, Z) lié à l'aéronef 10 est également représenté pour illustrer l'orientation du panneau mobile 36. Celui-ci se présente sensiblement sous la fotme d'un parallélépipède rectangle ayant une faible épaisseur par rapport à sa longueur et à sa largeur. Il est relié à la surface de l'extrados de l'aile 14 par des articulations de type charnière 40, 42 qui sont fixées d'une part sur la surface de l'aile 14 le long d'une direction 44 de celle-ci et d'autre part sur un bord de liaison 50 du panneau mobile 36. La direction 44 est parallèle à l'axe Y de l'aéronef 10. Quatre variantes de réalisation de la géométrie particulière du panneau mobile 36 sont illustrées respectivement aux figures 3, 4A, 4B et 4C. Le panneau mobile 36 comporte au moins une ouverture 52 découpée dans sa surface, à proximité du bord de liaison 50. La hauteur de découpe est déterminée en fonction de la hauteur du panneau mobile 36. Si la hauteur de l'ouverture 52 est trop grande, l'efficacité de freinage du panneau mobile 36 est trop fortement diminuée. Si la hauteur de l'ouverture 52 est trop petite, le panneau mobile 36 risque de générer des turbulences qui modifient l'écoulement aérodynamique sur l'empennage arrière. De préférence, la hauteur de ladite au moins une ouverture 52 est comprise entre 20% et 50% de la corde du panneau mobile 36. Selon la première variante illustrée à la figure 3, le panneau mobile 36 comporte deux ouvertures 52 qui se présentent sous la forme de deux échancrures 52 s'ouvrant sur le bord de liaison 50. Selon la deuxième variante illustré à la figure 4A, le panneau mobile 36 comporte quatre ouvertures 52 qui se présentent sous la forme de quatre échancrures 52 s'ouvrant sur le bord de liaison 50. Selon la troisième variante illustrée à la figure 4B, le panneau mobile 36 comporte deux ouvertures 52 qui se présentent sous la forme de deux fentes 52 situées à proximité du bord de liaison 50 et sensiblement parallèles à celui-ci. Selon la quatrième variante illustrée à la figure 4C, le panneau mobile 36 comporte quatre ouvertures 52 qui se présentent sous la forme de quatre fentes 52 situées à proximité du bord de liaison 50 et sensiblement parallèles à celui-ci. Le déplacement du panneau mobile 36 est plus particulièrement illustré à la figure 5. Une aile d'aéronef 14 est représentée en coupe transversale, suivant le plan de coupe V-V de la figure 3. Les accessoires de l'aile 14 autres que ceux qui sont nécessaires à la compréhension de l'invention, c'est-à-dire les becs, volets et ailerons, ont été omis afin de rendre plus aisée cette compréhension. Sur l'extrados 146 de l'aile 14 est fixé un panneau mobile 36 d'un aérofrein 28, ledit panneau mobile 36 étant apte à pivoter autour d'une direction 44 de la surface de l'aile 14 entre une position inactive et une position extrême. La position inactive est celle dans laquelle le panneau mobile 36 est plaqué contre la surface de l'aile 14 et ne contribue pas au freinage de l'aéronef 10, tandis que la position extrême est celle dans laquelle il est perpendiculaire à la surface de l'aile 14 et contribue de manière maximale à l'augmentation de traînée de l'aéronef 10. Le mouvement de pivotement du panneau mobile 36 est représenté par un angle a qui est donc sensiblement compris dans l'intervalle [0 , 90 ]. Lorsque le panneau mobile 36 est plaqué contre la surface de l'aile 14 dans sa position inactive, on souhaite maintenir le profil de l'aile 14 lisse, afin d'éviter de perturber l'écoulement de l'air autour de l'aile 14 en régime de croisière de l'aéronef 10. A cet effet, un ou plusieurs emplacement en creux 60 sont ménagés dans l'aile 14. La figure 6 représente, en vue de dessus, une partie de la surface d'une aile 14, dans laquelle est ménagé un emplacement en creux 60, le panneau mobile 36 correspondant ayant été omis, afin de faciliter la compréhension de la figure. Ces emplacements 60 ont une géométrie complémentaire de celle des panneaux mobiles 36, en forme et en dimension, et sont positionnés en regard de la position des panneaux mobiles 36 des aérofreins 28, comme illustré à la figure 5, qui est une vue en coupe transversale selon le plan de coupe V-V de la figure 3 et de la figure 6. Sur la figure 5 sont représentés, en coupe transversale, une aile 14, un panneau mobile 36 apte à pivoter d'un angle a autour d'une direction 44 de la surface de l'aile 14, ainsi qu'un emplacement 60 ménagé en creux en regard du panneau mobile 36 et dans lequel le panneau mobile 36 peut rentrer en position inactive de manière à ne pas dépasser de la surface de l'aile 14. Ainsi, lorsque le panneau mobile 36 est rentré dans sa position inactive, l'écoulement de l'air incident sur l'aile 14 n'est pas perturbé par sa présence. De plus, grâce à sa configuration qui vient d'être décrite, le panneau mobile 36 de l'aérofrein interne 28 peut être déployé jusqu'à sa position extrême, c'est-à-dire qu'il peut pivoter d'un angle a pouvant aller jusqu'à sensiblement 90 . En effet, l'écoulement d'air incident traverse le panneau mobile 36 à travers les ouvertures 52, ce qui permet de fortement minimiser les turbulences dans le sillage du panneau mobile 36. Il en résulte que cet écoulement d'air qui arrive ensuite sur l'empennage horizontal 20 en aval de l'aérofrein interne 28 n'est quasiment pas perturbé. Par conséquent la fonction de stabilité de l'empennage horizontal 20 est préservée, et la stabilité de l'aéronef n'est pas affectée. Au contraire, avec une configuration de panneau mobile d'aérofrein de l'art antérieur, c'est-à- dire un panneau mobile plein, celui-ci ne devait pas avoir une inclinaison supérieure à un angle critique, variable en fonction de l'aéronef considéré, pour ne pas perturber l'écoulement d'air sur l'empennage horizontal situé en aval de l'aérofrein, et donc éviter de provoquer des vibrations notables de cet empennage horizontal. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, et comprend toutes les modifications et adaptations qui sont à la portée de l'homme du métier. Par exemple, il a été décrit une configuration de panneau mobile 36 pour un aérofrein placé du côté interne 142 d'une aile d'aéronef 14. Mais une telle configuration de panneau mobile 36 pourrait tout aussi bien être utilisée pour un aérofrein placé du côté externe 144 de l'aile 14. Par exemple, il a été décrit une configuration de panneau mobile 36 pour un aérofrein placé sur l'extrados 146 d'une aile d'aéronef 14. Mais une telle configuration de panneau mobile 36 pourrait tout aussi bien être utilisée pour un aérofrein placé sur l'intrados 142 de l'aile 14. Par exemple, il a été décrit une configuration de panneau mobile 36 pour un aérofrein placé sur une aile d'aéronef 14. Mais une telle configuration de panneau mobile 36 pourrait tout aussi bien être utilisée pour un aérofrein placé sur le fuselage 12 de l'aéronef. REVENDICATIONS 1. Aérofrein (28) pour aéronef (10), du type comportant un panneau mobile (36) apte à être déployé en faisant un angle (a) avec une surface d'une aile (14) de l'aéronef (10), caractérisé en ce que ledit panneau mobile (36) est articulé sur ladite aile (14) au niveau d'un de ses bords dit bord de liaison (50), et présente au moins une ouverture (52) située à proximité dudit bord de liaison (50). 2. Aérofrein (28) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit panneau mobile (36) comporte une unique ouverture (52). 3. Aérofrein (28) selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que ledit panneau mobile (36) comporte deux ouvertures (52). 4. Aérofrein (28) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit panneau mobile (36) comporte quatre ouvertures (52). 5. Aérofrein (28) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la hauteur de ladite (desdites) ouverture(s) (52) est comprise entre 20% et 50% de la corde du panneau mobile (36). 6. Aérofrein (28) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite au moins une ouverture (52) se présente sous la forme d'une échancrure s'ouvrant sur le bord de liaison (50) du panneau mobile (36). 7. Aérofrein (28) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite 25 30 au moins une ouverture (52) se présente sous la forme d'une fente disposée de manière à être sensiblement parallèle au bord de liaison (50) du panneau mobile (36). 8. Aile d'aéronef (14), caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un aérofrein (28) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, ledit aérofrein (28) étant situé sur son côté interne (142). 9. Aile d'aéronef (14), caractérisée en ce qu'elle comporte, sur son côté interne (142), un unique aérofrein (28) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 10. Aile d'aéronef (14) selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte, sur son côté interne (142), deux aérofreins (28) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 11. Aile d'aéronef (14) selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte, sur son côté interne (142), trois aérofreins (28). 12. Aile d'aéronef (14) selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisée en ce qu'elle comporte un ou plusieurs emplacement(s) en creux, complémentaire(s) du volume de chaque panneau mobile d'aérofrein (36) et situé en regard dudit panneau mobile (36). 13. Aéronef (10), caractérisé en ce qu'il comporte des ailes (14) selon l'une quelconque des revendications 7 à 12.