Brevet FR2956646A1 — publié le 20110826

La présente invention concerne un dispositif aérodynamique de réduction des vibrations des trappes arrière d'un train d'atterrissage avant d'un avion, notamment d'un avion de transport. La présente invention s'applique à un train d'atterrissage avant qui est pourvu de trappes avant et de trappes arrière. En particulier, lors d'une phase initiale d'essais en vol d'un nouvel avion, il arrive parfois que l'on rencontre des problèmes de vibrations au niveau des trappes du train d'atterrissage avant. En effet, de part leurs positionnements au niveau de la pointe 1 o avant de l'avion, leurs géométries et leurs cinématiques, il est possible de réunir des conditions telles que des perturbations aérodynamiques instationnaires créées en amont des trappes arrière, notamment par l'écoulement généré lors de l'ouverture des trappes avant, viennent interagir avec les trappes arrière. 15 Ces interactions instationnaires peuvent être à l'origine de vibrations des trappes arrière et ainsi être responsables d'une usure prématurée de la structure, et même dans certains cas extrêmes conduire au flambement ou à la rupture de certains composants structuraux. La présente invention a pour objet de remédier à ces 20 inconvénients. Elle concerne un dispositif aérodynamique permettant de réduire, voire de supprimer, les vibrations engendrées au niveau des trappes arrière d'un train d'atterrissage avant d'un avion, en particulier d'un avion de transport. A cet effet, selon l'invention, ledit dispositif aérodynamique de 25 réduction des vibrations des trappes arrière d'un train d'atterrissage avant d'un avion, ledit train d'atterrissage avant étant pourvu de trappes avant et de trappes arrière, est remarquable en ce qu'il comporte un élément aérodynamique qui est agencé en amont desdites trappes avant, sur toute la largeur des trappes, et qui est formé de manière à engendrer des perturbations aérodynamiques d'intensité et de fréquence contrôlées. Ainsi, grâce à l'invention, on prévoit un élément aérodynamique qui est conçu et agencé de manière à provoquer la formation, en trois dimensions, en amont des trappes, de petites perturbations aérodynamiques d'intensité et de fréquences différentes et contrôlées, en lieu et place de structures tourbillonnaires non contrôlées (dont la fréquence et l'intensité mettent en vibrations les trappes arrière du train d'atterrissage avant de l'avion), avec pour objectif de ne pas faire vibrer lesdites trappes arrière. Cet élément aérodynamique présente, de plus, l'avantage de pouvoir être réalisé facilement et à coût réduit, et être installé aisément sur l'avion, comme précisé ci-dessous. Dans un mode de réalisation préféré, ledit élément aérodynamique correspond à une plaque plane, par exemple métallique, qui est positionnée face à l'écoulement, et dont le côté externe est denté, de manière à engendrer lesdites perturbations aérodynamiques d'intensité et de fréquence contrôlées. De préférence, ladite plaque plane présente une hauteur, généralement de l'ordre du centimètre, sensiblement égale à la hauteur d'une couche limite existant sur le fuselage de l'avion au niveau du train d'atterrissage avant. L'avantage de ce mode de réalisation préféré réside, notamment, dans sa facilité et sa simplicité d'industrialisation et d'implémentation sur un avion. De plus, ladite plaque plane présente des dimensions réduites de sorte que son installation sur l'avion n'engendre pas d'effet négatif (traînée,...) notable. Le dispositif aérodynamique conforme à la présente invention permet donc de générer des perturbations (en amont des trappes) dont les échelles de turbulences et les intensités sont contrôlées. De ce fait, le phénomène instationnaire ne disparaît pas mais, de par son contrôle et l'atténuation de ses échelles d'intensité, la source de perturbation devient différente et par voie de conséquence la réponse vibratoire des trappes, également. La présente invention concerne également un avion, en particulier un avion de transport, qui comporte un dispositif aérodynamique tel que celui précité, qui est agencé sur le fuselage dudit avion et qui est destiné à réduire les vibrations des trappes arrière du train d'atterrissage avant de cet avion. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment ~o l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 montre schématiquement, en vue de dessous, une pointe avant d'un avion, qui est munie d'un dispositif aérodynamique de réduction de vibrations, conforme à l'invention. 15 Les figures 2 et 3 montrent schématiquement le dispositif conforme à l'invention de la figure 1, respectivement selon une vue latérale et une vue frontale. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement la pointe avant 10 d'un avion AC, en l'occurrence d'un avion de transport, qui comporte 20 un train d'atterrissage avant 2. Ce train d'atterrissage avant 2 comprend, de façon usuelle, deux trappes avant 3 qui sont en position ouverte sur la figure 1 et deux trappes arrière 4 qui sont en position fermée sur cette figure 1. L'ouverture des trappes avant 3 crée une cavité, dans laquelle 25 s'engouffre de l'air qui engendre des perturbations aérodynamiques instationnaires. Ces perturbations aérodynamiques instationnaires peuvent, dans certaines conditions, faire vibrer les trappes arrière 4. Pour remédier à cet inconvénient, la présente invention prévoit un dispositif aérodynamique 1 destiné à réduire, voire à complètement 30 annihiler, les vibrations desdites trappes arrière 4 du train d'atterrissage avant 2 de l'avion AC. Pour ce faire, ce dispositif aérodynamique 1 comporte, selon l'invention, un élément aérodynamique 5 qui est agencé, sur le fuselage 6 de l'avion AC, sous la pointe avant 10, en amont (c'est-à-dire à l'avant) des trappes avant 3, et ceci sur toute la largeur desdites trappes 3 et 4, comme représenté sur la figure 1. Cet élément aérodynamique 5 a pour fonction d'engendrer des perturbations aérodynamiques d'intensité et de fréquence contrôlées. Plus précisément, cet élément aérodynamique 5 est conçu et agencé de manière à provoquer la formation, en trois dimensions, en 1 o amont des trappes 3 et 4, de petites perturbations aérodynamiques d'intensité et de fréquences différentes et contrôlées, en lieu et place de structures tourbillonnaires non contrôlées (dont la fréquence et l'intensité mettent en vibrations les trappes arrière 4 du train d'atterrissage avant 2 de l'avion AC), avec pour objectif de ne pas faire vibrer lesdites trappes 15 arrière 4. Le dispositif aérodynamique 1 conforme à la présente invention permet donc de générer des perturbations (en amont des trappes 3 et 4) dont les échelles de turbulences et les intensités sont contrôlées. De ce fait, le phénomène instationnaire ne disparaît pas mais, de par son 20 contrôle et l'atténuation de ses échelles d'intensité, la source de perturbation devient différente et par voie de conséquence la réponse vibratoire des trappes 4, également. Par conséquent, pour éviter que les trappes 4 se mettent à vibrer, il suffit que le dispositif aérodynamique 1 engendre, en amont des trappes 25 3 et 4, des perturbations aérodynamiques d'intensité et de fréquences appropriées. Dans un mode de réalisation préféré, ledit élément aérodynamique 5 représente une plaque plane 7, de préférence de type métallique, qui est fixée de façon usuelle, par l'un 8 de ses côtés et/ou par 30 une partie de sa face avant, sur le fuselage 6 de l'avion AC, comme représenté sur les figures 2 et 3. Cette plaque plane 7 est positionnée face à l'écoulement. En outre, le côté externe 9 de cette plaque plane 7 est denté. Les caractéristiques (taille, inclinaison,...) des dents de la plaque plane 7 sont choisies, de façon empirique, de manière à engendrer les perturbations aérodynamiques précitées d'intensité et de fréquence contrôlées. Cette plaque plane 7 présente une longueur permettant de couvrir toute la largeur des trappes 3 et 4, en amont de ces dernières, et une hauteur (selon la direction s'écartant du fuselage 6), généralement de l'ordre du centimètre, qui est sensiblement égale à la hauteur d'une couche limite existant sur le fuselage 6 de l'avion AC au niveau du train 1 o d'atterrissage avant 2. De préférence, cette hauteur est choisie, de manière empirique, pour être la plus faible possible, tout en étant suffisamment importante pour engendrer des perturbations permettant de réduire de façon suffisante les vibrations des trappes arrière 4 du train d'atterrissage 2. 15 L'élément aérodynamique 5 ainsi réalisé sous forme d'une plaque plane 7 présente l'avantage de pouvoir être fabriqué facilement et à coût réduit, et être monté aisément sur tout type d'avion AC. De plus, en raison de sa hauteur réduite, son installation sur l'avion AC n'engendre pas d'effet négatif (traînée,...) notable. 20 REVENDICATIONS1. Dispositif aérodynamique de réduction des vibrations des trappes arrière (4) d'un train d'atterrissage avant (2) d'un avion (AC), ledit train d'atterrissage avant (2) étant pourvu de trappes avant (3) et de trappes arrière (4), caractérisé en ce en ce qu'il comporte un élément aérodynamique (5) qui est agencé en amont desdites trappes avant (3), sur toute la largeur des trappes (3, 4), et qui est formé de manière à engendrer des perturbations aérodynamiques d'intensité et de fréquence contrôlées. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément aérodynamique (5) correspond à une plaque plane (7), qui est positionnée face à l'écoulement, et dont le côté externe (9) est denté. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite plaque plane (7) présente une hauteur sensiblement égale à la hauteur d'une couche limite existant sur le fuselage (6) de l'avion (AC) au niveau du train d'atterrissage avant (2). 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite plaque plane (7) est métallique. 5. Avion muni d'un train d'atterrissage avant (2) pourvu de trappes avant (3) et de trappes arrière (4), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif aérodynamique (1) tel que celui spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 4, qui est agencé sur le fuselage (6) dudit avion(AC), en amont desdites trappes avant (2).