Brevet FR2940959A1 — publié le 20100716

PARTIE AVANT D'AERONEF COMPORTANT UNE CLOISON CONCAVE SEPARANT UNE ZONE DE RADOME NON PRESSURISEE ET UNE ZONE PRESSURISEE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne, d'une façon 10 générale, une partie avant d'aéronef, également appelée pointe avant, du type comprenant une zone de radôme non pressurisée et une zone pressurisée adjacente à cette zone de radôme. L'invention est particulièrement adaptée à tous les 15 types d'aéronefs commerciaux. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Une partie avant classique d'aéronef comprend une zone de radôme non pressurisée directement séparée 20 d'une zone pressurisée adjacente à la zone de radôme par une cloison étanche, appelée fond étanche avant. Cette cloison étanche s'étend habituellement de manière sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'aéronef, et présente une forme 25 générale habituellement plane, ou convexe lorsque la cloison est vue depuis la zone de radôme. D'une manière générale, une cloison présente une forme générale convexe par rapport à un point de référence lorsque la forme présente une courbure telle 30 que le rayon moyen de courbure est situé, par rapport à5 la cloison, du côté opposé au point de référence. Par point de référence, on entend le lieu d'où est vue ou considérée la cloison. Inversement, une cloison présente une forme générale dite concave lorsque la courbure de ladite forme est telle que le rayon moyen de courbure est situé du même côté que le point de référence. La cloison étanche assure l'étanchéité de la partie avant de l'aéronef à la pression, ainsi que le maintien de l'antenne radar. Elle peut également assurer la protection de la partie avant vis-à-vis de l'impact d'un corps étranger, par exemple un oiseau. La zone de radôme est essentiellement délimitée par le radôme et la cloison étanche. La zone de logement de train avant non pressurisée, également appelée case de train, est habituellement déportée vers l'arrière de la partie avant par rapport à la zone de radôme. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un exemple de partie avant 1 d'aéronef comprenant une cloison étanche 10 convexe lorsqu'elle est vue depuis la zone de radôme. La cloison étanche 10 sépare directement une zone de radôme non pressurisée 20 d'une zone pressurisée 30. La cloison 10 supporte l'antenne radar 21. La cloison étanche comprend habituellement de nombreux raidisseurs (non représentés), tels que des traverses, des cadres et des longerons, destinés à rigidifier la cloison. La cloison étanche est, en effet, soumise à de nombreuses contraintes mécaniques. La cloison est soumise notamment à d'importantes contraintes en traction lorsque la pression de l'air dans la zone pressurisée devient supérieure à la pression de l'air présent dans la zone de radôme non pressurisée. Autrement dit, la pression de l'air dans la zone pressurisée tend à pousser et à déformer la cloison vers l'extérieur de l'aéronef. De plus, la présence de l'antenne radar fixée à la cloison entraîne une contrainte en flexion, dont l'intensité est proportionnelle à la distance entre l'antenne radar 10 périphérique de particulièrement et un plan passant par l'extrémité la cloison. Cette contrainte est donc élevée dans le cas d'une cloison de forme convexe telle Les risques sont élevés, qu'illustrée sur la figure 1. rupture en fatigue de la cloison qui nécessite d'utiliser les de ce 15 raidisseurs précédemment mentionnés mais également de monter fixement la cloison sur le revêtement de fuselage pour obtenir une meilleure répartition des contraintes. Il apparaît donc clairement que l'utilisation de ce 20 type de cloison étanche présente un certain nombre d'inconvénients. Ainsi, la présence des raidisseurs fixés à la cloison conduit à un ajout de masse particulièrement préjudiciable pour les performances de l'aéronef, et 25 ainsi qu'à une diminution du volume déjà exigu dans cette zone. Par ailleurs, la cloison étanche est montée fixement sur le revêtement de fuselage, et appartient donc à la structure primaire de l'aéronef. Cela se 30 traduit inéluctablement par un temps élevé de réalisation et de montage, mais également par des difficultés lors de la maintenance lorsqu'il est nécessaire de remplacer une cloison endommagée. Enfin, ce type de cloison ne permet pas d'optimiser le volume de la zone pressurisée. A titre informatif, cette zone est habituellement utilisée à des fins d'entreposage de matériels techniques propres à l'aéronef ou peut être utilisée comme zone de repos pour l'équipage. On comprend aisément l'importance de diminuer au maximum le volume de la zone de radôme non pressurisée pour optimiser celui de la zone pressurisée. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a principalement pour but de présenter une partie avant d'aéronef remédiant au moins en partie aux inconvénients mentionnés ci-dessus relatifs à la réalisation de l'art antérieur décrite en référence à la figure 1. Pour ce faire, l'invention a pour objet une partie avant d'aéronef comportant une cloison étanche séparant une zone de radôme non pressurisée d'une zone pressurisée. Selon l'invention, ladite cloison étanche est délimitée par deux surfaces opposées l'une à l'autre, l'une étant sensiblement concave lorsqu'elle est vue depuis ladite zone de radôme et l'autre étant sensiblement convexe lorsqu'elle est vue depuis ladite zone pressurisée. Ainsi, les deux surfaces de la cloison étanche présentent chacune une courbure telle que le rayon moyen de courbure est situé du côté de la zone de radôme. Chacune de ces deux surfaces de la cloison s'étend alors, partant de son centre en direction de son extrémité périphérique, vers l'avant de l'aéronef, et non plus vers l'arrière comme dans la réalisation de l'art antérieur décrite précédemment. Il apparaît alors que le volume de la zone de radôme est ainsi particulièrement diminué, ce qui augmente en conséquence le volume de la zone pressurisée. En effet, pour loger un même radar, le fait d'utiliser une cloison étanche au sens de l'invention permet de réduire le volume de la zone de radôme délimitée par cette cloison et un radôme, et augmente celui de la zone pressurisée. De plus, les contraintes mécaniques exercées par la différence de pression de part et d'autre de la cloison ne sont plus des contraintes en traction mais en compression. Il n'est donc plus nécessaire de prévoir des raidisseurs fixés à la cloison pour la rigidifier. On réalise alors un gain en volume et en masse important, ce qui est particulièrement bénéfique pour les performances de l'aéronef. La fabrication de la cloison selon l'invention est également sensiblement simplifiée, ce qui réduit alors les coûts de montage. Avantageusement, ladite cloison étanche présente une forme générale sensiblement concave, ladite concavité étant orientée vers ladite zone de radôme. De préférence, ladite cloison étanche est montée de manière amovible sur un revêtement de fuselage, ce qui permet de réaliser un gain important en termes de productivité et de maintenance. En effet, à la différence de la réalisation de l'art antérieur décrite précédemment, il n'est plus nécessaire d'assembler fixement la cloison étanche au revêtement de fuselage. De plus, la cloison étanche peut être remplacée facilement lorsqu'elle est endommagée, par exemple du fait d'un choc avec un oiseau. De préférence, ladite zone de radôme est sensiblement intégralement délimitée par ladite cloison étanche et par un radôme. Avantageusement, ladite cloison étanche comprend une extrémité s'étendant le long de la périphérie de ladite cloison, ladite extrémité étant maintenue en butée contre ledit revêtement de fuselage par la différence de pression entre ladite zone pressurisée et ladite zone de radôme non pressurisée. Ainsi, à la différence de l'art antérieur décrit plus haut où la surpression dans la zone pressurisée tend à rompre la liaison rigide entre l'extrémité de la cloison étanche et le revêtement de fuselage, la surpression est ici à l'origine du maintien de cette extrémité de cloison contre le revêtement de fuselage. Il n'est donc plus nécessaire d'utiliser une multitude de vis et/ou de rivets pour assurer la liaison rigide, ce qui améliore le temps de réalisation et réduit la masse de l'ensemble. De plus, on évite ainsi l'utilisation de la liaison rigide entre la cloison étanche et le revêtement de fuselage, liaison particulièrement sensible aux déformations relatives de la cloison et du revêtement de fuselage et donc sujette à la fatigue structurale pouvant conduire à une rupture en fatigue. De préférence, un cadre de structure de fuselage est monté fixement sur ledit revêtement de fuselage et présente une portion de butée recevant ladite extrémité de la cloison étanche, et une pluralité d'éléments de blocage est montée fixement sur ledit cadre de manière à maintenir en position ladite extrémité périphérique de la cloison étanche. Ainsi, à la différence de l'art antérieur où la cloison étanche, habituellement fixée à un cadre de structure, sollicite celui-ci en compression, le cadre selon l'invention travaille en traction, tel que la plupart des cadres de structure du fuselage. Avantageusement, ledit cadre de structure de fuselage comprend une partie circonférentielle s'étendant de manière sensiblement transversale à la direction longitudinale de l'aéronef, ladite partie circonférentielle étant située dans ladite zone de radôme. De préférence, un support d'antenne est monté fixement sur ladite cloison étanche, et situé dans la zone de radôme non pressurisée, comportant une coque rigide enveloppant au moins partiellement une âme en matériau amortisseur de choc. Ainsi, le support d'antenne permet, non seulement de rigidifier la cloison étanche, mais également assure une fonction de protection lors d'un choc avec un corps extérieur, par exemple un oiseau. De plus, à la différence avec l'art antérieur décrit plus haut, l'antenne radar induit un effort de flexion sur la cloison de moindre intensité. En effet, l'intensité de cet effort est proportionnelle à la distance entre l'antenne radar et un plan passant par l'ensemble des points de l'extrémité périphérique de la cloison. Or, cette distance est plus petite dans le cas d'une cloison de forme générale concave vue de la zone de radôme que dans le cas d'une cloison de forme convexe. Les risques de rupture en fatigue de la cloison sont ainsi minimisés. Avantageusement, ledit radôme est monté sur un revêtement de fuselage, la surface extérieure dudit radôme présentant une continuité aérodynamique avec la surface extérieure dudit revêtement de fuselage. Ainsi, les performances aérodynamiques de l'aéronef sont améliorées. Ladite cloison étanche est de préférence réalisée en matériau composite, par exemple du type mélange de résine et de fibres de carbone et/ou de verre. La cloison étanche présente alors une masse diminuée tout en maintenant des performances mécaniques importantes. L'invention concerne également un aéronef comprenant une partie avant selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS On décrira à présent, à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1, déjà décrite, est une vue en coupe longitudinale de la partie avant d'un aéronef de l'art antérieur dont la cloison étanche présente une forme convexe ; La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une partie avant d'aéronef selon le mode de réalisation préféré de l'invention ; La figure 3 est une vue agrandie en perspective et détaillée de la partie avant représentée sur la figure 2 ; La figure 4 est une vue en coupe longitudinale partielle d'une partie avant d'aéronef selon un mode de réalisation de l'invention, illustrant le montage de la cloison sur le revêtement de fuselage ; La figure 5A est une vue en perspective d'un élément de blocage selon le mode de réalisation préféré de l'invention ; La figure 5B est une vue en perspective de la répartition de ces éléments de blocage le long de la cloison étanche ; et La figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'une partie avant d'aéronef selon un mode de réalisation de l'invention dans lequel la cloison étanche comprend des éléments de protection d'impact. EXPOSÉ DÉTAILLÉ D'UN MODE DE RÉALISATION PREFERE Les figures 2 et 3 illustrent une partie avant d'aéronef selon le mode de réalisation préféré de l'invention. Un repère orthogonal direct en coordonnées cylindriques (eR, eT, eL) est présenté dans la figure 1. eR donne la direction radiale d'un point appartenant à l'aéronef, par exemple au fuselage, eT la direction tangentielle ou circonférentielle en ce point et eL est la direction longitudinale ; eL est parallèle à l'axe longitudinal du fuselage. D'autre part, les termes � avant � et � arrière � font référence à la direction d'avancement de l'aéronef résultant de la poussée des turboréacteurs, cette direction étant représentée par la flèche A (figure 2). La partie avant 1 de l'aéronef comprend tout d'abord, dans sa partie la plus arrière, une zone pressurisée 30 au sein de laquelle se trouve un plancher de séparation 50 entre un compartiment pressurisé supérieur 31 généralement dédié au transport des passagers, et un compartiment pressurisé inférieur 32 sous plancher, habituellement dédié à l'entreposage de matériels techniques propres à l'aéronef et/ou à l'entreposage de la charge marchande. La zone pressurisée 30 est délimitée à l'avant par une cloison étanche 10, également appelée fond étanche avant. La partie avant 1 comprend également une zone de radôme 20 non pressurisée, qui sert au logement de l'antenne radar 21. La zone de radôme 20 est directement adjacente à la zone pressurisée 30 et est située à l'extrême avant de la partie avant 1. La zone pressurisée 30 et la zone de radôme non pressurisée 20 sont directement séparées l'une de l'autre par ladite cloison étanche 10. Ladite cloison étanche 10 est délimitée par deux surfaces opposées l'une à l'autre, l'une 11 étant sensiblement concave lorsqu'elle est vue depuis ladite zone de radôme 20 et l'autre 12 étant sensiblement convexe lorsqu'elle est vue depuis ladite zone pressurisée 30. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, la cloison étanche 10 est de forme générale sensiblement concave lorsque la cloison est vue, ou considérée, depuis la zone de radôme 20. Ainsi, lesdites deux surfaces 11, 12 de la cloison étanche 10 sont sensiblement parallèles l'une à l'autre. Cette cloison étanche 10 comporte une extrémité périphérique 13 qui s'étend le long de sa périphérie. L'ensemble des points appartenant à l'extrémité périphérique 13 de la cloison étanche 10 sont compris dans un plan transversal, de préférence perpendiculaire, à la direction longitudinale eL de l'aéronef. La cloison 10 est montée de manière amovible sur un revêtement de fuselage 40 de l'aéronef. Le montage amovible de la cloison est décrit en détail plus loin. La cloison étanche 10 est, de préférence, réalisée en matériau composite, par exemple du type mélange de résine et de fibres de carbone et/ou de verre. Ainsi, la cloison étanche 10 présente une forme générale qui s'étend vers l'avant de l'aéronef, lorsqu'on parcourt la cloison 10 à partir de son centre 14 en direction de son extrémité périphérique 13. Il est à noter que les figures 2 et 3 illustrent une cloison étanche dont la forme générale présente une concavité de courbure moyenne sensiblement constante. Cependant, toute autre forme adaptée au besoin rencontré peut convenir. La zone pressurisée 30 présente alors un volume optimisé. Le cockpit 70, dans le compartiment pressurisé supérieur 31, bénéficie alors de davantage d'espace, tout comme le compartiment pressurisé inférieur 32. La zone de radôme 20 est délimitée par un radôme 22 monté sur le revêtement extérieur 40. De préférence, elle est sensiblement intégralement délimitée par le radôme 22 et ladite cloison étanche 10. Le radôme 22 comporte une surface extérieure qui présente une continuité aérodynamique, au niveau du raccord du radôme 22 sur le revêtement extérieur 40, avec la surface extérieure de celui-ci 40. Ce raccord aérodynamique est notamment rendu possible par la forme générale sensiblement concave de la cloison étanche 10 lorsqu'elle est vue depuis la zone de radôme 20. En effet, la forme concave de la cloison étanche 10 permet de réduire la zone de radôme 20 et donc de diminuer la surface totale du radôme 22. Ainsi, le raccord du radôme 22 au revêtement de fuselage 40 en sa partie supérieure peut être localisé largement en avant du pare-brise 71 du cockpit 70. Ce raccord peut alors présenter une continuité aérodynamique entre le radôme 22 et le revêtement de fuselage 40. Par ailleurs, est également représentée sur la figure 2, la case 60 de train avant d'atterrissage largement déporté vers l'arrière de la partie avant 1 de l'aéronef. Cette case de train 60 est une zone non pressurisée délimitée par un ensemble de parois. Selon l'invention, la cloison étanche 10 n'appartient pas à l'ensemble des parois délimitant la case de train 60. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale illustrant le mode de montage de la cloison 10 sur le revêtement de fuselage 40 selon le mode de réalisation préféré de l'invention. Dans un souci de clarté, la figure 4 ne représente que la partie inférieure 10B de la cloison 10, dont l'extrémité inférieure 13B de la partie inférieure 10B est montée sur le revêtement de fuselage 40. Un cadre de fuselage 80 est monté fixement sur le revêtement de fuselage 40. Ce cadre 80 comprend une portion de butée 81 recevant ladite extrémité 13B de la cloison étanche 10. Ainsi, l'extrémité 13B de la cloison 10 est en butée contre la portion de butée 81 du cadre de structure 80. Il est à noter que, selon l'invention, la différence de pression entre la zone pressurisée 30 et la zone de radôme 20 non pressurisée exerce sur la cloison étanche 10 un effort qui tend à maintenir en butée l'extrémité 13 de la cloison 10 contre le revêtement de fuselage 40 et plus particulièrement contre la portion de butée 81 du cadre de fuselage 80. Le cadre de structure 80 comporte une partie radiale 82 qui s'étend suivant la circonférence du cadre. Cette partie radiale est localisée du côté de la zone de radôme 20. Pour maintenir en position l'extrémité inférieure 13B de la cloison 10, contre la portion de butée 81, un élément de blocage 90, également appelé bride, est fixé au cadre de fuselage 80. L'élément de blocage 90 comporte une surface de blocage 91 qui vient en contact avec l'extrémité inférieure 13B pour éviter tout mouvement de celle-ci, notamment vers l'arrière, lorsque la cloison étanche 10 est soumise à des sollicitations mécaniques. L'élément de blocage 90 peut être un unique élément qui s'étend contre toute l'extrémité périphérique 13 de la cloison 10. Alternativement, et de préférence, une pluralité d'éléments de blocage 90 est fixée au cadre de structure 80 comme le montrent les figures 5A et 5B. La figure 5A illustre la structure de l'un desdits éléments de blocage 90. La figure 5B illustre schématiquement la disposition à espace régulier des éléments de blocage 90 le long de l'extrémité 13 de la cloison étanche 10. De préférence, les éléments de blocage 90 sont disposés de manière à couvrir de l'ordre de 50% de la périphérie de la cloison étanche 10. De préférence, pour améliorer l'étanchéité de la cloison étanche, un joint d'étanchéité 15 est prévu qui recouvre l'extrémité 13 de la cloison étanche 10, sur toute la périphérie de celle-ci. Le joint d'étanchéité 15 est de préférence souple, par exemple du type silicone, de manière à amortir les déplacements relatifs de la cloison 10 lorsqu'elle est soumise à des contraintes mécaniques. Ainsi, l'extrémité 13 de la cloison est en contact avec la portion de butée 81 du cadre de structure 80, et avec la surface de blocage 91 de l'élément de blocage 90, par l'intermédiaire du joint d'étanchéité 15. La figure 6 illustre le montage de l'antenne radar 21 sur la cloison étanche 10, ainsi que la structure d'impact anti-oiseaux qui peut être montée sur la cloison 10. La cloison étanche 10 supporte une antenne radar 21 localisée dans la zone de radôme 20. L'antenne radar 21 est fixée à la cloison étanche 10 par l'intermédiaire d'un support d'antenne 16. Le support d'antenne 16 comprend une coque 17 rigide fixée à la cloison étanche 10 sur la surface concave 11 de celle-ci. La coque 17 délimite une âme 18 réalisée en matériau amortisseur de choc ou d'impact, comme par exemple une mousse à haute densité ou une structure en Nida (en nid d'abeille). Ainsi, le support d'antenne 16 permet d'une part de rigidifier la cloison étanche 10 essentiellement soumise à des contraintes en compression du fait de la différence de pression entre la zone pressurisée 30 et la zone de radôme 20. D'autre part, le support d'antenne 16 assure également une fonction de protection contre l'impact d'un corps étranger, tel un oiseau. De préférence, comme l'illustre la figure 6, la cloison étanche 10 comprend également deux éléments de protection 19A et 19B contre l'impact d'un oiseau, disposés chacun entre le support d'antenne 16 et l'extrémité 13 de la cloison. Ces éléments de protection 19A et 19B sont réalisés en matériau amortisseur de choc, tel une mousse à haute densité ou un Nida. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs. Ainsi, la cloison étanche peut être montée fixement au revêtement de fuselage, par exemple par l'intermédiaire du cadre de structure.10 REVENDICATIONS1. Partie avant (1) d'aéronef comportant une cloison étanche (10) séparant une zone de radôme (20) non pressurisée d'une zone pressurisée (30), caractérisée en ce que ladite cloison étanche (10) est délimitée par deux surfaces (11,12) opposées l'une à l'autre, l'une (11) étant sensiblement concave lorsqu'elle est vue depuis ladite zone de radôme (20) et l'autre (12) étant sensiblement convexe lorsqu'elle est vue depuis ladite zone pressurisée (30). 2. Partie avant (1) d'aéronef selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite cloison étanche (10) présente une forme générale sensiblement concave, ladite concavité étant orientée vers ladite zone de radôme (20). 3. Partie avant (1) d'aéronef selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite cloison étanche (10) est montée de manière amovible sur un revêtement de fuselage (40). 4. Partie avant (1) d'aéronef selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite cloison étanche (10) comprend une extrémité (13) s'étendant le long de la périphérie de ladite cloison (10), ladite extrémité (13) étant maintenue en butée contre ledit revêtement de fuselage (40) par la différence depression entre ladite zone pressurisée (30) et ladite zone de radôme (20) non pressurisée. 5. Partie avant (1) d'aéronef selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'un cadre de structure (80) de fuselage est monté fixement sur ledit revêtement de fuselage (40) et présente une portion de butée (81) recevant ladite extrémité (13) de la cloison étanche (10), et en ce qu'une pluralité d'éléments de blocage (90) est montée fixement sur ledit cadre (80) de manière à maintenir en position ladite extrémité (13) de la cloison étanche (10). 6. Partie avant (1) d'aéronef selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que ledit cadre de structure (80) de fuselage comprend une partie circonférentielle (82) s'étendant de manière sensiblement transversale à la direction longitudinale (eL) de l'aéronef, ladite partie circonférentielle (82) étant située dans ladite zone de radôme (20). 7. Partie avant (1) d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'un support d'antenne (16) est monté fixement sur ladite cloison étanche (10), et situé dans la zone de radôme (20) non pressurisée, comportant une coque (17) rigide enveloppant au moins partiellement une âme (18) en matériau amortisseur de choc. 8. Partie avant (1) d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce 5 10que ledit radôme (22) est monté sur un revêtement de fuselage (40), la surface extérieure dudit radôme (22) présentant une continuité aérodynamique avec la surface extérieure dudit revêtement de fuselage (40). 9. Partie avant (1) d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ladite cloison étanche (10) est réalisée en matériau composite. 10. Aéronef comprenant une partie avant (1) d'aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes. 15