Brevet FR2896767A1 — publié le 20070803

POSTE DE PILOTAGE ET AEROPLANE COMPORTANT UN TEL POSTE DE PILOTAGE La présente invention concerne un poste de pilotage d'aéroplane et un aéroplane comportant un tel poste de pilotage. L'invention vise notamment un avion transporteur pour le transport de fret spécial, volumineux et/ou lourd, en particulier de composants destinés à l'assemblage d'aéronefs tels que des ailes d'avion, mais aussi des machines industrielles, des hélicoptères entiers, de l'aide humanitaire, . On connaît des avions transporteurs pour le transport de fret encombrant tel que des sections de fuselage ou des composants de station spatiale. Un tel avion, le Beluga par exemple, assure le transport de fret des différents sites de fabrication d'un constructeur aéronautique vers le site d'assemblage final afin d'y construire l'avion complet. Bien qu'un tel avion puisse être dérivé d'un avion existant, la conception d'un avion transporteur requiert de nouvelles études et des développements en vue de réaliser un avion cargo de forte capacité. En particulier, le volume utile pour recevoir le fret doit considérablement être augmenté tout en maintenant l'aérodynamisme et la stabilité directionnelle nécessaire à l'avion cargo. Ces études et développements nécessitent la mobilisation d'efforts considérables en terme de moyens techniques, de personnels qualifiés et de coûts pour un constructeur...DTD: Le développement d'une pointe avant et l'intégration des systèmes avioniques sont notamment techniquement difficiles et coûteux. Il serait également avantageux de disposer d'un avion de transport de fret disposant d'une capacité de transport supérieure aux avions cargos connus en raison des besoins croissants pour un acheminement rapide de matériels et/ou de composants de grandes dimensions avec des coûts de transport réduits. Par ailleurs, sur un avion multi-moteurs dont les moteurs sont disposés sous ou sur la voilure, le fuselage se décompose en trois parties distinctes. Une première partie placée à l'avant comprend la cabine de pilotage, différentes soutes et enfin une pointe avant. Cette pointe abrite le radar dont l'antenne est recouverte par un radôme. Le fuselage comprend aussi une partie centrale qui sert de cabine pour les passagers ou de soute pour les bagages ou le fret et à laquelle sont fixées les ailes. Enfin, il comprend une partie arrière de forme conique, généralement monobloc, sur laquelle viennent se raccorder les empennages horizontaux et verticaux. Or la cabine de pilotage n'est généralement séparée de la partie centrale que par une simple cloison comportant une porte pour en barrer l'accès. La pressurisation du poste de pilotage est assurée par le système réalisant la pressurisation du reste de l'avion et en particulier, de la partie centrale. A ce titre, le poste de pilotage ne constitue pas un module indépendant. L'objectif de la présente invention est donc de proposer un poste de pilotage, simple dans sa conception et dans son mode opératoire, économique, pressurisable indépendamment du reste de l'avion et constituant ainsi un module autonome. Un autre objet de la présente invention est un aéroplane particulièrement simple et peu onéreux, dont le poste de pilotage est un module autonome inséré partiellement dans un fuselage élémentaire présentant une grande capacité de transport. L'invention permet ainsi à partir d'un tronçon avant d'avion de ligne développé et industrialisé de réaliser un module autonome intégrable à un fuselage basique via un nombre de points discrets pour fournir un avion cargo de grande capacité. A cet effet, l'invention concerne un poste de pilotage comprenant un tronçon avant d'aéroplane. Selon l'invention, ce poste comporte une paroi étanche obturant ce tronçon hermétiquement et un système de pressurisation pour pressuriser le tronçon. On entend par "tronçon avant d'aéroplane", une partie avant tronquée ne comportant ni le radar ni le radôme recouvrant l'antenne du radar. Ce tronçon est toutefois entièrement équipé des moyens nécessaires pour assurer le vol d'un avion et, en particulier, d'un système de commande de vol électrique comportant des calculateurs. Il est également aménagé. Dans différents modes de réalisation particuliers de ce poste de pilotage, chacun ayant ses avantages particuliers et susceptibles de nombreuses combinaisons techniques possibles: - la paroi est sensiblement plane et comporte des organes d'attache destinés à recevoir des pièces de fixation du tronçon sur un fuselage, Le tronçon comporte par ailleurs des organes d'attache à l'avant sur sa partie tronquée. Ces organes d'attache sont à titre purement illustratif des oreilles pourvues d'un orifice. - le système de pressurisation comprend au moins un régulateur de pression relié à une unité de commande, une vanne de décharge actionnée par un moteur recevant des signaux de l'unité de commande, - il comporte un système de commande de vol électrique comprenant des calculateurs reliés à des sorties qui sont placées sur la paroi, ces sorties étant destinées à recevoir des liaisons vers des organes de commande d'un aéronef tels que des servo-commandes, - ces sorties sont aptes à recevoir des liaisons électriques ou des fibres optiques, - la paroi comporte un élément d'accès à l'intérieur du tronçon, cet élément d'accès étant étanche lorsqu'il est en position fermée, - le poste comporte des panneaux de plancher comprenant chacun au moins un rail de montage pour l'aménagement du poste. Ces panneaux de plancher délimitent la partie supérieure d'une soute avionique dans laquelle sont placés les moyens électroniques et informatiques permettant le contrôle des différents organes de l'avion et en particulier des servo-commandes de l'aéroplane. Ces panneaux de plancher permettent également l'installation d'aménagements intérieurs à la cabine tels que des sièges, offices ("galleys"), toilettes, ... Avantageusement, le rail de montage est réalisé dans un matériau répondant aux critères de résistance mécanique et de résistance à la corrosion liés à des applications dans le domaine aéronautique. Il s'agit, par exemple, du titane ou d'un alliage d'aluminium. L'invention concerne également un aéroplane ayant un fuselage creux au moins dans sa partie avant. Selon l'invention, cet aéronef comporte un poste de pilotage tel que décrit précédemment partiellement inséré dans un orifice placé dans la partie supérieure avant du fuselage. Ce poste de pilotage est solidarisé à ce fuselage par des moyens de solidarisation. Avantageusement, cet orifice a une forme permettant d'assurer une continuité aérodynamique entre le fuselage et le poste de pilotage partiellement inséré pour éviter une pénétration de l'air dans le fuselage. En effet, le carénage de l'ensemble ainsi obtenu permet un écoulement de l'air qui évite la formation de turbulences à la jonction entre le fuselage et le poste de pilotage, lesdites turbulences pouvant autrement favoriser la pénétration d'air à l'intérieur du fuselage. De préférence, le fuselage comprend au moins deux poutres transversales placées respectivement à l'avant et à l'arrière du tronçon. Les moyens de solidarisation comprennent des organes de fixation du tronçon à ces poutres et au moins quatre bielles de renfort inclinées reliées latéralement par paire par une de leurs extrémités à l'avant et à l'arrière du tronçon et à leur autre extrémité auxdites poutres par une liaison rotule. Enfin, l'invention concerne un avion transporteur. Selon l'invention, cet avion est un aéroplane tel que décrit précédemment, le fuselage présentant un volume intérieur utile de dimension longitudinale supérieure à 35 m et de hauteur supérieure à 8 m. L'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente en vue partielle la partie avant du fuselage d'un aéroplane selon un mode de réalisation de l'invention, un poste de pilotage étant inséré dans ce fuselage et solidarisé à celui-ci; - la figure 2 est une vue en perspective d'un aéroplane selon un mode de réalisation de l'invention, le fuselage de cet aéroplane apparaissant partiellement en coupe; - la figure 3 est une représentation schématique en perspective de l'aéroplane de la Figure 1; La Figure 1 montre un poste de pilotage 1 selon un mode de réalisation particulier de l'invention inséré dans un orifice réalisé dans la partie supérieure avant du fuselage 2 d'un avion. Ce poste de pilotage 1 comprend un tronçon avant d'aéroplane avec son pare-brise 3. Le poste de pilotage est solidarisé au fuselage 2 des moyens de solidarisation 4. L'orifice 5 a une forme permettant avantageusement d'assurer une continuité aérodynamique entre le fuselage 2 et le poste de pilotage 1 partiellement inséré pour éviter une pénétration de l'air dans le fuselage. Ce poste 1 comporte une paroi étanche 6 obturant ce tronçon hermétiquement et un système de pressurisation pour pressuriser ce tronçon. Cette paroi 6 est de préférence sensiblement plane et comporte des organes d'attache 7 tels que des oreilles pour la fixation du poste 1 sur le fuselage 2 au moyen d'organes de fixation. La paroi 6 comporte un élément d'accès à l'intérieur du tronçon, cet élément d'accès étant étanche lorsqu'il est en position fermée. Cet élément d'accès est une porte par exemple. Cette paroi est de plus réalisée dans un matériau répondant aux critères de résistance mécanique et de résistance à la corrosion liés aux applications dans le domaine aéronautique. En effet, cette paroi doit résister aux contraintes mécaniques inhérentes à la pressurisation du poste de pilotage 1 et à une éventuelle non pressurisation du volume utile de transport du fuselage de l'avion. Le matériau retenu pour réaliser la paroi est choisi dans le groupe comprenant le durai, l'acier, des alliages d'aluminium ou autre. Le système de pressurisation du poste de pilotage comprend avantageusement deux régulateurs numériques de pression, lesquels sont indépendants et identiques. Ils sont chacun reliés à une unité de commande comprenant un calculateur assurant la régulation automatique de la pression du poste de pilotage. Une unité de commande et son régulateur forme un circuit de secours, l'autre ensemble constituant le circuit de pressurisation actif. Bien entendu, cette régulation peut être réalisée manuellement par le pilote. Le système comporte une vanne de décharge actionnée par un moteur. Un signal indiquant la position ouverte ou fermée de cette vanne est envoyé à l'unité de commande du circuit actif. Le moteur est apte à recevoir des signaux de changement d'état de la vanne de l'unité de commande. Ce système de pressurisation comporte enfin au moins une soupape de sécurité pneumatique pour éviter l'apparition d'une pression différentielle excessive. Le poste de pilotage 1 est équipé d'un système de commande vol électrique permettant avantageusement de s'affranchir du difficile couplage au moyen de liaisons mécaniques (câbles et/ou biellettes, renvois, poulies, ...) entre le poste de pilotage et les gouvernes lors de l'intégration du poste de pilotage au fuselage. Le système de commande de vol électrique comprenant des calculateurs, ces derniers sont reliés à des sorties placées sur ladite paroi. Ces sorties sont destinées à recevoir des liaisons vers les organes de commande de l'avion tels que des servo-commandes. Ces sorties sont aptes à recevoir des liaisons électriques ou des fibres optiques. Les fibres optiques peuvent être monomodes ou multimodes permettant de transporter les signaux sur une plus grande distance au sein de l'avion tout en s'assurant d'une immunité aux interférences électriques. Alternativement, il peut encore s'agir d'une liaison filaire de type Ethernet. L'avion comporte un fuselage 2 creux auquel sont reliés des ailes 8, des moteurs 9 et des freins. La partie avant de ce fuselage ne comporte pas de cabine de pilotage mais un corps creux. L'ensemble du corps de l'avion peut également être creux, il ne comporte alors que des éléments de renfort nécessaires tels que des poutres 10 et des éléments de plancher. A la pointe avant 11 de ce fuselage est disposé un radar dont l'antenne est recouverte d'un radôme laissant passer les ondes radar. Le fuselage 2 comprend deux paires de demi poutres 12, 13, 14 placées chacune à l'avant et à l'arrière du tronçon. Chaque demi-poutre 12, 13, 14 est placée latéralement au tronçon. Il comprend aussi une poutre de renfort placée en arrière des deux demi poutres 14 placées à l'arrière du tronçon avant. Les moyens de solidarisation comprennent des organes de fixation 15 du tronçon à ces demi poutres et pour chaque demi poutre, une bielle de renfort 16 inclinée reliée latéralement par une de ses extrémités au tronçon et à son autre extrémité à ces demi poutres par une liaison rotule 17. Les organes de fixation 15 sont par exemple des rivets. Ces moyens comprennent également une bielle bloquant le mouvement avant/arrière du tronçon 18, cette bielle étant reliée à une de ses extrémités à la partie supérieure arrière du tronçon et à son autre extrémité à la poutre de renfort. Ces demi poutres 12, 13, 14 et poutre sont avantageusement des poutres treillis permettant l'accès au poste de pilotage. Le fuselage de l'avion comporte avantageusement une porte arrière de dimension verticale supérieure à 9 m pour l'accès au volume intérieur de l'aéroplane. Cette porte sur la Figure 3 est une porte qui comporte deux panneaux 19, 20 susceptibles de s'écarter l'un de l'autre pour laisser libre accès au volume intérieur de l'avion par ouverture manuelle ou au moyen d'un élément de commande motorisé relié éventuellement au poste de pilotage. REVENDICATIONS 1. Poste de pilotage (1) comprenant un tronçon avant d'aéroplane, caractérisé en ce qu'il comporte une paroi étanche (6) obturant ledit tronçon hermétiquement et un système de pressurisation pour pressuriser ledit tronçon. 2. Poste selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système de pressurisation comprend au moins un régulateur de pression relié à une unité de commande, une vanne de décharge actionnée par un moteur, ledit moteur recevant des signaux de ladite unité de commande. 3. Poste selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite paroi (6) est sensiblement plane et comporte des organes d'attache (7) destinés à recevoir des organes de fixation (15) dudit tronçon sur un fuselage. 4. Poste selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que comportant un système de commande de vol électrique comprenant des calculateurs, ces calculateurs sont reliés à des sorties placées sur ladite paroi, lesdites sorties étant destinées à recevoir des liaisons vers des organes de commande d'un aéronef tels que des servo-commandes. 5. Poste selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites sorties sont aptes à recevoir des liaisons électriques ou des fibres optiques. 6. Poste selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite paroi (6) comporte un élément d'accès à l'intérieur dudit tronçon, ledit élément d'accès étant étanche lorsqu'il est en position fermée. 7. Aéroplane ayant un fuselage (2) creux au moins dans sa partie avant, caractérisé en ce qu'il comporte un poste de pilotage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 partiellement inséré dans un orifice (5) placé dans la partie supérieure avant dudit fuselage (2) et solidarisé audit fuselage par des moyens de solidarisation (12-16). 8. Aéroplane selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit orifice (5) a une forme permettant d'assurer une continuité aérodynamique entre ledit fuselage (2) et ledit poste de pilotage (1) partiellement inséré pour éviter une pénétration de l'air dans le fuselage. 9. Aéroplane selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ledit fuselage comprenant au moins deux poutres transversales placées respectivement à l'avant et à l'arrière dudit tronçon, lesdits moyens de solidarisation comprennent des organes de fixation (15) dudit tronçon auxdites poutres et au moins quatre bielles de renfort (12-14) inclinées reliées latéralement par paire par une de leurs extrémités à l'avant et à l'arrière dudit tronçon (1) et à leur autre extrémité auxdites poutres par une liaison rotule. 10. Aéroplane selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit fuselage (2) présentant une poutre placée en arrière de ladite poutre reliée à l'arrière dudit tronçon, les moyens de solidarisation comprennent une bielle (18) bloquant le mouvement avant/arrière dudit tronçon (1), cette bielle (18) étant reliée à la partie supérieure dudit tronçon. 11. Aéroplane selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que lesdites poutres(12-14) sont des poutres treillis permettant l'accès audit poste de pilotage. 12. Aéroplane selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la pointe (11) avant dudit fuselage (2) comprend un radar. 13. Aéroplane selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que ledit fuselage (2) comporte une porte arrière (19,20) de dimension verticale supérieure à 9 m pour l'accès au volume intérieur dudit aéroplane. 14. Avion transporteur, caractérisé en ce que ledit avion est un aéroplane selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 et en ce que ledit fuselage présente un volume intérieur utile de dimension longitudinale supérieure à 35 m et de hauteur supérieure à 8 m.