Brevet FR2884222A1 — publié le 20061013

Mécanisme de volets pour le réglage d'un volet aérodynamique associé à une aile. DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un mécanisme de volets pour le réglage d'un volet aérodynamique associé à une aile, en particulier d'un volet de sustentation, au moyen d'un dispositif d'entraînement, - le mécanisme de volets étant monté sur au moins l'un de plusieurs porte-volets fixés sur l'aile, - le mécanisme de volets présentant un dispositif d'actionnement pour l'absorption de charges et pour le guidage cinématique du volet, - le dispositif d'actionnement présentant un système de transmission réalisé sous forme de mécanisme à manivelle, - le système de transmission s'appuyant sur le porte-volets par deux articulations voisines l'une de l'autre et étant réalisé de préférence sous forme de quadrilatère articulé 20 et - le dispositif d'entraînement sollicitant le dispositif d'actionnement étant muni d'un bras d'entraînement qui tourne autour d'un axe d'entraînement. ETAT DE l'ART Sur des ailes connues conventionnelles, les volets de sustentation présentent au moins un chariot à galets muni de galets, qui sont guidés de manière coulissante dans un rail en C prévu sur la structure de l'aile. Ce guide de coulisse définit la course de déplacement des volets de sustentation. Etant donné que la totalité des forces aérodynamiques exercées sur un volet de sustentation doit être supportée par l'intermédiaire des galets sur le rail, il est indispensable que ce dernier soit d'une conception extrêmement stable, ce pourquoi il présente un poids élevé. La raison en est que des charges très importantes sollicitent en flexion une bride de rail de façon concentrée, par l'intermédiaire des galets si bien que cette dernière doit présenter une forte épaisseur de matériau pour résister aux contraintes. Une aile de ce type est déjà connue par DE 101 33 920 Al. Sur cette aile connue, les volets de sustentation sont actionnés par un mécanisme à leviers, une zone avant du volet, assemblée avec le mécanisme à leviers, étant guidée sur un rail au moyen d'un chariot à galets. Un guide de coulisse est prévu en variante du guidage précité. Sur cette aile connue, une partie des charges aérodynamiques exercées sur le volet est transmise à la structure de la voilure par l'intermédiaire du mécanisme à leviers. Le volet est alors couplé dans sa zone avant au dispositif d'entraînement ainsi qu'au système de transmission. Un levier de guidage, par lequel le volet s'appuie sur un prolongement arrière du porte-volets, est prévu sur la zone arrière du volet, le porte-volets s'étendant alors largement vers l'arrière. EXPOSE DE L'INVENTION La présente invention a pour objectif de configurer un mécanisme de volets de ce type de sorte qu'un net gain de poids soit obtenu. Cet objectif est atteint par un mécanisme de volets caractérisé en ce que, le volet est monté sur un montant de volet, le montant ce volet présente une section avant orientée en direction de l'aile et articulée avec le bras d'entraî-10 nement, et le montant de volet présente une section arrière, orientée vers l'arrière à l'écart de l'aile, sur laquelle est prévue une articulation, voisine de la section avant du montant de volet, dans laquelle est couplé de façon pivotante un levier de commande du système de transmission La configuration conforme à l'invention du mécanisme de volets avec le montant de volet rigide, sur lequel est monté le volet et sur l'extrémité avant duquel s'articule directement le bras d'entraînement du dispositif d'entraînement, permet de supprimer sur la zone arrière du volet le levier de guidage encore prévu dans l'état de l'art, de sorte que le volet est supporté dans sa zone arrière exclusivement sur le montant de volet et que ce dernier est supporté sur l'aile exclusivement par l'intermédiaire du bras d'entraînement du dispositif d'entraînement et par le levier de commande du système de transmission. Le porte-volets peut avoir de ce fait une configuration beaucoup plus courte, un gain de poids considérable par rapport à l'état de l'art étant ainsi obtenu. Avec l'aile conforme à l'invention, il est également possible de renoncer aussi bien au lourd chariot à galets et aux rails lourds qu'à un guide de coulisse. Les charges aérodynamiques se produisant sur le volet sont absorbées par le mécanisme à manivelle et supportées sur l'aile par l'intermédiaire des articulations à charnière de ce mécanisme. Non seulement ce type de transmission des forces présente une plus faible usure que le guide de coulisse ou le guidage par chariot à galets connu, mais il est aussi réalisable avec un gain de poids par rapport à l'état de l'art. Le mécanisme à manivelle peut avoir en outre une construction essentiellement plus mince que le guide de coulisse connu avec chariot à galets et rail. Dans un perfectionnement préféré, le montant de volet est formé par un support monobloc plié à un angle obtus, qui forme une section support assemblée avec la section avant du volet tournée vers l'aile à l'endroit où la section de montant de volet avant et la section de montant de volet arrière se rejoignent à angle obtus. Dans une autre forme de construction préférée, la section 20 arrière du volet s'appuie sur la zone arrière de la section arrière du montant de volet. Des exemples de construction préférés de l'invention avec des détails de configuration supplémentaires et d'autres avantages sont détaillés et explicités ci-dessous avec référence aux dessins annexés. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS 30 Les dessins montrent: Figure 1: une première forme de construction d'une aile conforme à l'invention dans deux positions: dans la position de rentrée du volet (figure 1A) et dans la position de sortie 35 du volet (figure 1B) ; Figure 2: une représentation en coupe du dispositif d'actionnement sans le corps de carénage dans deux positions: dans la position de rentrée du volet (figure 2A) 5 et dans la position de sortie du volet (figure 2B) ; Figure 3: la forme de construction de la figure 1 en coupe longitudinale avec vue sur le dispositif d'actionnement dans deux positions: dans la position de rentrée du volet (figure 3A) et dans la position de sortie du volet (figure 3B). DESCRIPTION D'EXEMPLES DE CONSTRUCTION PRÉFÉRÉS La figure lA montre une coupe transversale d'un mécanisme de volets sur une aile 1 qui est munie sur son bord de fuite d'un agencement de volets de sustentation 2 dans la direction d'écoulement X (à droite sur les figures). L'agencement de volets de sustentation 2 présente au moins un volet 3, par exemple un volet de sustentation ou un volet d'atterrissage. Le volet 3 est monté sur un porte-volets 5 assemblé avec l'aile 1 au moyen d'au moins un dispositif d'actionnement 4 explicité ci-dessous. Au moins un corps de carénage 6, par lequel le dispositif d'actionnement 4 est revêtu de façon aérodynamique, est prévu sur l'extrémité arrière de l'aile 1 au-dessous du volet 3. Dans l'exemple représenté, le corps de carénage 6 est divisé en une première partie de corps avant 7 et en une seconde partie de corps arrière 8. Les deux parties de corps de carénage 7, 8 sont articulées entre elles avec une possibilité de pivotement autour d'un axe A. L'axe A s'étend ici transversalement à la direction d'écoulement X. La figure lB mcntre l'aile de la figure lA avec le volet 3 35 sorti vers l'arrière et en position de pivotement vers le bas, le volet 3 et la partie de corps de carénage arrière 8 assemblée avec ce dernier ayant pivoté autour de l'axe A dans le sens des aiguilles d'une montre. Il ressort clairement de la figure 1B que l'écartement entre la partie de corps de carénage arrière 8 et le volet 3 est minime et ne forme qu'un petit interstice 9. En particulier, en raison de la configuration en deux parties du corps de carénage 6, l'interstice 9 est très mince dans le sens de la hauteur, de sorte que peu d'air peut s'écouler au travers de l'interstice 9, la formation de bruit étant de ce fait aussi bien réduite que les résistances aérodynamiques, par rapport à des agencements de volets classiques. Les figures 2A et 2B sont des vues agrandies correspondantes à celles des figures lA et 1B sans le corps de carénage 6. De ce fait, le dispositif d'actionnement 4 pour le volet 3, revêtu du corps de carénage 6, et par suite l'ensemble du mécanisme de vo=_ets sont visibles. Le dispositif d'actionnement 4 pour le volet 3 comporte un dispositif d'entraînement 10 monté sur le bord de fuite de l'aile 1. Le dispositif d'entraînement 10 peut être formé par exemple par un moteur électrique ou hydraulique ou peut être un arbre entraîné par un tel moteur, qui s'étend le long d'au moins une partie du bord de fuite de l'aile 1. Il est également possible de prévoir plusieurs dispositifs d'entraînement pour l'entraînement d'un volet 3. Deux ou plusieurs dispositifs d'actionnement 4, revêtus chacun par un corps de carénage 6, sont généralement prévus pour l'en- traînement d'un volet 3. Mais il est également possible, pour des volets de faible extension transversale, de prévoir exceptionnellement un dispositif d'actionnement 4 unique. Outre le dispositif d'entraînement 10, le dispositif d'actionnement 4 présente un système de transmission 12 réalisé sous forme de mécanisme à manivelle. Le système de transmission 12 est constitué d'une pluralité de leviers et bras oscillants articulés entre eux et assemble entre eux et avec une possibilité de déplacement mutuelle le dispositif d'entraînement 10, le volet 3 et la partie de carénage avant 7 ainsi que la partie de carénage arrière 8. Une section avant du système de transmission 12 est montée sur un élément de structure 11 du porte-volets 5, prévu dans la zone arrière de l'aile 1 et assemblé fixement avec cette dernière. Le dispositif d'entraînement 10, réalisé de préférence sous forme de servomoteur de rotation avec un axe d'entraînement 13, présente un bras d'entraînement 14 mobile autour de l'axe d'entraînement 13. Sur son extrémité libre, le bras d'entraînement 14 s'articule avec l'extrémité avant d'un montant de volet 15. Le montant de volet 15 est configuré sous forme de support monobloc plié à un angle obtus avec une section de montant de volet avant 16 orientée en direction de l'aile 1 et une section de montant de volet arrière 17 orientée vers l'arrière à l'écart de l'aile 1. A l'endroit où la section de montant de volet avant 16 et la section de montant de volet arrière 17 se rejoignent à angle obtus, une section support 18 est réalisée, qui est assemblée au moyen d'un boulonnage 19 avec le volet 3 dans la section avant de ce dernier, tournée vers l'aile 1, et supporte ainsi le volet 3 dans sa section avant. Une jambe de force 20, prévue sur l'extrémité libre arrière de la section arrière 17 du montant de volet, assemble la section arrière 17 du montant de volet 15 avec la zone arrière du volet 3 et supporte de ce fait la partie arrière du volet 3 sur le montant de volet 15. Sur la section arrière 17 du montant de volet, une première articulation 21, voisine de la section support 18, permet un montage articulé d'un levier de commande 22 dirigé vers le bas à partir du montant de volet 15 donc orienté à l'écart du volet 3. Une seconde articulation 23, par laquelle le levier de commande 22 s'articule avec une première extrémité d'une entretoise 24 formant un bras d'appui, est prévue sur l'autre extrémité du levier de direction 22 formant un bras oscillant. Par une troisième articulation 25, l'autre extrémité de l'entretoise 24 est montée pivotante sur la section extrême arrière inférieure de l'élément de structure 11 du porte-volets 5. Par une première extrémité, un bras pendulaire 26 est monté également pivctant dans une quatrième articulation 27 sur l'élément de structure 11 du porte-volets 5, la quatrième articulation 27 étant placée au-dessus de la troisième articulation 25 et plus en arrière par rapport à cette dernière. La seconde extrémité du bras pendulaire 26 est montée pivotante au moyen d'une cinquième articulation 28 dans une secticn centrale du levier de commande 22. Le bras pendulaire 26, la section du levier de commande 22 entre la cinquième articulation 28 et la deuxième articulation 23, l'entretoise 24 et l'élément de structure 11 du porte-volets 5 entre la troisième articulation 25 et la quatrième articulation 27 forment un quadrilatère articulé qui présente, quant à la longueur de ses branches individuelles, une structure asymétrique entre les articulations respectivement voisines. Le système de transmission 12 formé par le quadrilatère articulé et par le montant de volet 15, ainsi que la longueur du bras d'entraînement 14, sont dimensionnés de sorte que la première articulation 21, qui relie de façon pivotante le levier de direction 22 avec la section arrière 17 du montant de volet, exécute lors de la rotation du dispositif d'entraînement 10 autour de l'axe 13, suivant la flèche u dirigée dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, un mouvement essentiellement linéaire le long de la direction représentée par la flèche v et forme ainsi un mécanisme de guidage rectiligne. La même chose vaut pour le mouvement de pivotement du dispositif d'entraînement 10 dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre, la première articulation 21 se déplaçant alors de façon essentiellement linéaire dans la direction inverse de la flèche v. De cette manière, le volet 3 est déplacé de l'état de rentrée représenté sur la figure 3A dans la position de sortie représentée sur la figure 3B et inversement. Dans l'état de sortie du volet 3, les charges aérodynamiques exercées sur ce dernier sont transmises au porte-volets 5 par l'intermédiaire du montant de volet 15, du levier de commande 22, de l'entretoise 24 et du bras pendulaire 26, ainsi que par l'intermédiaire des articulations reliant ces derniers. Seule une faible partie des charges aérodynamiques exercées sur le volet 3 dans l'état de sortie est alors supportée sur l'aile 1 par l'intermédiaire du bras d'en-traînement 14 et du dispositif d'entraînement 10. Les charges aérodynamiques transmises par l'intermédiaire du volet 3 sont alors supportées sur l'aile 1 par l'intermédiaire d'entretoises et assemblages articulés, sans que le flux des forces ne doive être guidé par l'intermédiaire de jonctions par galets ou coulisse. Dans la représentation des figures 3A et 3B, le dispositif d'actionnement 4 correspond à celui indiqué sur les figures 2A et 2B, les parties de corps de carénage 7 et 8 étant toutefois représentées. La partie de corps de carénage arrière 8 est couplée au dispositif d'actionnement 4 par l'intermédiaire d'un bras oscillant de guidage de carénage arrière 30, qui est relié de façon pivotante par une première extrémité, dans une articulation 29, avec l'extrémité libre arrière de la section arrière 17 du montant de volet, et est relié de façon pivotante par son autre extrémité, dans une articulation 31, avec la structure 35 de la partie de corps de carénage arrière 8. Une section avant de la structure 35 de la partie de corps de carénage arrière 8 s'engage dans la partie de corps de carénage avant 7 et est reliée avec cette dernière avec une possibilité de pivotement autour de l'axe A dans une articulation 32. La partie de corps de carénage avant 7 est montée pivotante autour d'un axe A', dans une autre articulation 33, sur l'extrémité inférieure arrière de l'élément de structure 11 du porte-volets 5. Un bras oscillant de guidage de carénage avant 34, également articulé par ses extrémités dans les articulations 32 et 33, supporte directement sur le porte-volets 5 les charges exercées sur la partie de corps de carénage arrière 8, en particulier les charges aérodynamiques. Les axes A, A' et 13, ainsi que les axes de pivotement de toutes les articulations citées, sont parallèles entre eux. La représentation de la figure 3B indique la manière par laquelle le couplage de la partie de corps de carénage arrière 8 avec le volet 3 et le dispositif d'entraînement 10, par l'intermédiaire du système de transmission 12 fait que la partie de corps de carénage arrière 8 pivote avec la sortie du volet 3 vers l'arrière et vers le bas, l'interstice 9 entre le côté supérieur de la partie de corps de carénage arrière 8 et le côté inférieur du volet 3 étant alors maintenu à un minimum. Les références dans les revendications, la description et le dessin servent uniquement à une meilleure compréhension de l'invention et ne doivent pas limiter l'étendue de la protection. Liste des références 1 Aile 2 Agencement de volets de sustentation 3 Volets 4 Dispositif d'actionnement Porte-volets 6 Corps de carénage 7 Première partie de corps de carénage avant 8 Seconde partie de corps de carénage arrière 9 Interstice Dispositif d'entraînement 11 Elément de structure 12 Système de transmission 13 Axe d'entraînement 14 Bras d'entraînement Montant de volet 16 Section de montant de volet avant 17 Section de montant de volet arrière 18 Section support 19 Boulonnage 21 Première articulation 22 Levier de commande 23 Deuxième articulation 24 Entretoise Troisième articulation 26 Bras pendulaire 27 Quatrième articulation 28 Cinquième articulation 29 Articulation Levier de guidage de carénage arrière 31 Articulation 32 Articulation 33 Articulation 34 Jambe de force de carénage avant Structure A Axe A' Axe u Flèche v Flèche X Direction d'écoulement Revendications 1. Mécanisme de volets pour le réglage d'un volet aérodynamique (3) associé à une aile (1), en particulier d'un 5 volet de sustentation, au moyen d'un dispositif d'entraî- nement (10), le mécanisme de volets étant monté sur au moins l'un de plusieurs porte-volets (5) fixés sur l'aile (1) , le mécanisme de volets présentant un dispositif d'actionnement (4) pour l'absorption de charges et pour le guidage cinématique du volet (3), le dispositif d'actionnement (4) présentant un système de transmission (12) réalisé sous forme de mécanisme à manivelle, le système de transmission (12) s'appuyant sur le porte-volets (5) par deux articulations voisines l'une de l'autre et étant réalisé de préférence sous forme de quadrilatère articulé et le dispositif d'entraînement (10) sollicitant le dispositif d'actionnement (4) étant muni d'un bras d'entraînement (14) qui tourne autour d'un axe d'en-traînement (13), caractérisé en ce que, le volet (3) est monté sur un montant de volet (15), le montant de volet (15) présente une section avant du montant de volet (16) orientée en direction de l'aile (1) et articulée avec le bras d'entraînement (14), et le montant de volet (15) présente une section (17) arrière orientée vers l'arrière à l'écart de l'aile (1), sur laquelle est prévue une articulation (21) voisine de la section avant du montant de volet, dans laquelle est couplé de façon pivotante un levier de commande (22) du système de transmission (12). 2. Mécanisme de volets suivant la revendication 1, caractérisé en, ce que le montant de volet (15) est formé par un support monobloc, plié à un angle obtus qui forme, à l'endroit où la section de montant de volet avant (16) et la section de montant de volet arrière (17) se rejoignent en angle obtus, une section support (18) assemblée avec la section avant du volet (3), tournée vers l'aile (1). 3. Mécanisme de volets suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la section arrière du volet (3) s'appuie sur la zone arrière de la section arrière du montant de volet (17).