Brevet FR2966424A1 — publié le 20120427

PANNEAU D'AERONEF COMPRENANT UNE OUVERTURE EQUIPEE D'UN ENCADREMENT La présente invention est relative à la conception d'un panneau d'aéronef comprenant une ouverture équipée d'un encadrement. La structure d'un aéronef comporte généralement plusieurs panneaux traversés par des ouvertures obturées par des éléments transparents ou non. La figure 1 illustre une vue en coupe d'un agencement connu de l'encadrement 10 d'une ouverture 12 réalisée dans un panneau de fuselage 14 d'un aéronef et équipée d'un hublot 16. Ainsi, selon cet art antérieur, l'encadrement 10 permettant de rapporter l'ensemble vitre 18 et joint 20 du hublot au niveau de ladite ouverture 12 est constitué d'une seule pièce d'encadrement 22 prenant la forme d'une cornière chevauchant le bord 24 de l'ouverture 12. Plus précisément, la base 26 de ladite pièce 22 comprend un talon 28 venant se loger à l'intérieur de l'ouverture 12 ainsi qu'une partie horizontale 30 plaquée sur le bord 24 de l'ouverture 12 et fixée au panneau 14. Ensuite, le talon 28 comporte une lèvre 34 s'étendant vers le centre de l'ouverture 12 pour supporter l'ensemble vitre 18 et joint 20 dudit hublot, tandis qu'un dispositif de retenue 33, prenant appui sur une extension verticale 32 de la partie horizontale 30, vient enserrer ledit ensemble de l'autre côté. Dans cette conception de l'art antérieur, la partie horizontale 30 de la pièce d'encadrement 22 est fixée au bord 24 de l'ouverture 12 en de nombreux points, de 70 à 100 pour donner un ordre d'idées, par perçage du panneau puis rivetage. Selon un premier inconvénient de ladite conception, dans le cas d'un panneau de fuselage en matériau composite, les opérations de perçage et de lamage des trous de rivetage sont très délicates à mener à proximité du bord 24 de l'ouverture 12, et ceci plus particulièrement dans le cas d'un matériau composite à base de fibres de carbone. Aussi, en raison du nombre de trous à réaliser pour chaque ouverture 12 d'un aéronef et de la difficulté de réalisation desdits usinages, les coûts relatifs à la fixation desdites pièces d'encadrement 22 pour un aéronef sont relativement élevés. De plus, selon un deuxième inconvénient, lesdits trous de rivetage et leur nombre fragilisent le bord de l'ouverture et nuisent à la stabilité mécanique dudit bord face aux déformations dues au fléchissement du fuselage et aux efforts de pressurisation de la cabine. Par conséquent, la présente invention vise à pallier ces inconvénients de l'art 15 antérieur. Selon un premier objectif, l'invention propose une conception permettant de fixer un encadrement d'une ouverture au panneau sans percer, et donc sans fragiliser, ledit panneau. A cet effet, l'invention propose un panneau d'aéronef comprenant au moins une 20 ouverture équipée d'un encadrement destiné à la réception d'un dispositif de fermeture de ladite ouverture, ledit panneau comprenant au moins une surface extérieure, ledit encadrement entourant l'ouverture, étant fixé audit panneau, formant une interface pour le montage du dispositif de fermeture, et comprenant au moins une lèvre s'étendant vers le centre de l'ouverture, ladite 25 lèvre supportant le dispositif de fermeture, et ledit encadrement présentant une face externe intercalée entre la surface extérieure du panneau et le dispositif de fermeture, ledit panneau étant caractérisé en ce que l'encadrement comprend des moyens de fixation par pincement du bord de l'ouverture du panneau. Plus précisément, l'encadrement selon l'invention est réalisé en au moins deux pièces indépendantes, une pièce interne et une pièce externe, solidarisées l'une à l'autre et enserrant le bord de l'ouverture du panneau. Avantageusement, ladite fixation par pincement permet d'adapter ledit encadrement à des panneaux d'épaisseurs sensiblement différentes. Ainsi, il est possible de réduire le nombre de familles d'encadrements référencés pour la réalisation d'un aéronef, cette réduction étant d'autant plus intéressante 1 o dans le cas d'un constructeur aéronautique fabriquant différents modèles d'aéronef. Selon un deuxième objectif, la présente invention vise à supprimer le dispositif de retenue utilisé dans l'art antérieur et permettant de maintenir l'ensemble vitre et joint en appui contre la lèvre d'une pièce d'encadrement. 15 A cet effet, il est prévu d'intégrer audit encadrement selon l'invention des moyens réglables de maintien du dispositif de fermeture tel un hublot contre ladite lèvre, lesdits moyens de maintien consistant aussi à enserrer le hublot entre la pièce interne et la pièce externe. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va 20 suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un panneau d'aéronef comprenant une ouverture équipée d'un encadrement selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue éclatée en perspective d'un panneau d'aéronef 25 comprenant une ouverture équipée d'un encadrement dans un premier mode de réalisation selon l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un panneau d'aéronef comprenant une ouverture équipée d'un encadrement dans un premier mode de réalisation selon l'invention, et - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un panneau d'aéronef comprenant une ouverture équipée d'un encadrement dans un deuxième mode de réalisation selon l'invention. Dans un premier mode de réalisation selon l'invention illustré en figure 2, un panneau 40 sensiblement plan d'un aéronef comprend au moins une ouverture 42 de forme oblongue équipée d'un encadrement 44 destiné à la réception d'un dispositif de fermeture 46 de ladite ouverture. Le panneau 40 est un panneau de fuselage dont au moins une surface extérieure 48 correspond à la surface aérodynamique de l'aéronef et l'encadrement 44 forme une interface pour le montage d'un dispositif de fermeture 46 prenant la forme d'au moins une vitre 50 équipée d'un joint périphérique 52 de manière à former un hublot. Comme illustré sur les figures 2, 3 et 4, l'encadrement 44 entoure la circonférence de l'ouverture 42 et est fixé au panneau 40. L'encadrement 44 comprend au moins une lèvre 54 s'étendant vers le centre de l'ouverture 42, ladite lèvre 54 supportant le hublot 46 et permettant de reprendre les efforts de pressurisation de la cabine appliqués sur ledit hublot. L'encadrement 44 entoure la circonférence de l'ouverture 42 de manière continue. L'encadrement 44 présente une face externe 56 intercalée entre la surface extérieure 48 du panneau et le hublot 46, et la lèvre 54 présente une face interne 58 sur laquelle viennent en appui la vitre 50 et son joint périphérique 52. La face interne 58 est inclinée vers l'intérieur de l'ouverture 42 et vers l'extérieur 60 du panneau, soit de l'aéronef, de manière à faciliter le positionnement de ladite vitre et la compression dudit joint. La face externe 56 de l'encadrement 44 s'étend sensiblement dans le prolongement de la surface extérieure 48 du panneau pour préserver la continuité aérodynamique du fuselage. Comme illustré sur la figure 3, l'encadrement 44 comprend des moyens de 5 fixation 62 par pincement du bord 64 de l'ouverture 42. Au moins une portion 66 de longueur L non nulle du bord 64 est enserrée du côté extérieur 60 et du côté intérieur 68 du panneau par l'encadrement 44. La portion 66 se situe à l'extrémité dudit bord 64 et elle est enserrée sur l'intégralité de la circonférence de l'ouverture 42. 10 A cet effet, l'encadrement 44 est réalisé en au moins deux pièces indépendantes, une pièce interne 70 et une pièce externe 72, placées de part et d'autre du panneau 40, et solidarisées l'une à l'autre de manière à enserrer le bord 64 de l'ouverture 42. Ainsi, les pièces interne 70 et externe 72 sont respectivement placées du côté 15 intérieur 68 et du côté extérieur 60 du panneau. Chacune des pièces interne 70 et externe 72 comprend respectivement une extension (74,76) latérale de son côté respectif (68,60) du panneau et dans la direction opposée au centre de l'ouverture 42, chaque extension (74,76) comportant respectivement au moins une face (78,80) en appui de son 20 côté (68,60) contre le bord 64 du panneau et recouvrant au moins la portion 66 de longueur L non nulle du bord 64. Comme illustré sur les figures 2 et 3, dans une première variante des moyens de fixation 62, le bord 64 de l'ouverture 42 est droit et comprend un dégagement 82 du côté extérieur 60 du panneau réceptionnant l'extension 25 latérale 76 de la pièce externe 72. Le dégagement 82 prenant la forme d'un épaulement réalisé sur toute la circonférence de ladite ouverture, le dégagement 82 et la face 80 de l'extension latérale 76 ont des profils sensiblement identiques pour réduire au maximum le jeu de montage entre l'encadrement 44 et le panneau. La face externe 56 de l'encadrement 44 étant portée par la pièce externe 72, la profondeur P dudit dégagement 82 et l'épaisseur M de l'extension latérale 76 sont dimensionnées de façon que ladite face externe 56 affleure, ou désaffleure vers l'intérieur 68 du panneau, la surface extérieure 48 du panneau. Ainsi, le dégagement 82 autorise la réalisation des moyens de fixation 62 par pincement tout en permettant de conserver ladite face externe 56 sensiblement dans le prolongement de la surface extérieure 48 du panneau, ce qui préserve la continuité aérodynamique du fuselage. Comme illustré sur la figure 4, dans une deuxième variante des moyens de fixation 162, le bord 164 de l'ouverture 42 tombe vers l'intérieur 68 du panneau et vers le centre de l'ouverture 42 pour réceptionner l'extension latérale 176 de la pièce externe 72. Aussi, la face 180 de ladite extension latérale 176 venant en appui contre le bord tombé 164 du panneau est inclinée vers l'intérieur 68 du panneau et vers le centre de l'ouverture 42. L'inclinaison du bord tombé 164 et l'inclinaison de la face 180 sont sensiblement identiques pour réduire au maximum le jeu de montage entre l'encadrement 44 et 20 le panneau. La face externe 56 de l'encadrement 44 étant portée par la pièce externe 72, l'inclinaison du bord tombé 164 et l'inclinaison de la face 180 sont dimensionnées de façon que ladite face externe 56 affleure, ou désaffleure vers l'intérieur 68 du panneau, la surface extérieure 48 du panneau. 25 Ainsi, le bord tombé 164 autorise la réalisation des moyens de fixation 62 par pincement tout en permettant de conserver ladite face externe 56 sensiblement dans le prolongement de la surface extérieure 48 du panneau, ce qui préserve la continuité aérodynamique du fuselage. Avantageusement, ledit bord tombé 164 améliore la stabilité mécanique du bord de l'ouverture. Ensuite, afin d'éviter de percer et de fragiliser le panneau au niveau du bord (64,164) de l'ouverture, les moyens de solidarisation 84 desdites pièces interne et externe (70,72) l'une à l'autre se situent au-delà dudit bord en allant vers le centre de l'ouverture 42. Lesdites pièces interne 70 et externe 72 sont accolées l'une à l'autre au niveau d'une portion centrale 86 de l'encadrement 44, ladite portion centrale 86 étant située immédiatement après les moyens de fixation (62,162) et le bord (64, 164) en se dirigeant vers le centre de l'ouverture 42. Ladite solidarisation entre les deux pièces (70,72) peut être obtenue par différents moyens connus de l'homme du métier, mais, de préférence, les deux pièces sont liées à l'aide de vis réparties sur la circonférence de l'ouverture 42 et au niveau de la portion centrale 86 de l'encadrement 44. Selon une variante illustrée en figure 2 et 3, la pièce interne 70 intègre un raidisseur 88 sous la forme d'une paroi 90 sensiblement perpendiculaire au panneau et s'étendant vers l'intérieur 68 de ce dernier, ledit raidisseur 88 permettant d'améliorer la stabilité mécanique du bord 64 de l'ouverture. La paroi 90 vient de fabrication avec la pièce interne 70 et elle s'étend au droit du bord 64. Avantageusement, ladite paroi 90 permet aussi de réutiliser le dispositif de retenue 33 selon l'art antérieur, présenté dans le préambule et en figure 1, pour maintenir l'ensemble vitre 50 et joint 52 en appui contre la lèvre 54 de l'encadrement 44 selon l'invention. De préférence, la lèvre 54 sur laquelle viennent en appui la vitre 50 et son joint périphérique 52 fait partie intégrante de la pièce externe 72, la lèvre se situant immédiatement après la portion centrale 86 de l'encadrement 44 en se dirigeant vers le centre de l'ouverture 42. Dans un deuxième mode de réalisation du panneau selon l'invention, illustré en figure 4 et visant à supprimer le dispositif de retenue supplémentaire tel que celui utilisé dans l'art antérieur, il est prévu d'intégrer audit encadrement des moyens de maintien 92 du hublot 46 contre la lèvre 54. Ces moyens de maintien 92 consistent en un prolongement 94 de la pièce interne 70 vers le centre de l'ouverture 42 à une distance D d'enserrement non nulle de la lèvre 54 de la pièce externe 72, le joint 52 et la vitre 50 du hublot 46 étant destinés à être enserrés entre ledit prolongement 94 et ladite lèvre 54. Le prolongement 94 est continu sur toute la circonférence de l'ouverture 42, mais les variantes discontinues de ce prolongement 94 sont aussi couvertes par la présente invention. Afin d'assurer un bon maintien dudit hublot 46 et d'ajuster la distance D d'enserrement aux dimensions de la vitre 50 et du joint 52, au moins une cale 96 peut être intercalée entre ledit prolongement 94 et ledit hublot 46. Ainsi, dans ce deuxième mode de réalisation du panneau selon l'invention, le maintien du hublot 46 et la fixation dudit encadrement 44 au panneau 40 sont obtenus simultanément et d'une façon similaire par la mise en place des moyens de solidarisation 84 entre lesdites pièces (70,72). REVENDICATIONS1. Panneau (40) d'aéronef, notamment un panneau de fuselage dudit aéronef, comprenant au moins une ouverture (42) équipée d'un encadrement (44) destiné à la réception d'un dispositif de fermeture (46) de ladite ouverture, ledit panneau (40) comprenant au moins une surface extérieure (48), ledit encadrement (44) entourant l'ouverture (42), étant fixé audit panneau, formant une interface pour le montage du dispositif de fermeture, et comprenant au moins une lèvre (54) s'étendant vers le centre de l'ouverture, ladite lèvre supportant le dispositif de fermeture (46), et ledit encadrement (44) présentant une face externe (56) intercalée entre la surface extérieure (48) du panneau et le dispositif de fermeture (46), ledit panneau (40) est caractérisé en ce que l'encadrement (44) comprend des moyens de fixation (62,162) par pincement du bord (64,164) de l'ouverture (42) du panneau. 2. Panneau (40) d'aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une portion (66) de longueur (L) dudit bord (64,164) est enserrée du côté extérieur (60) et du côté intérieur (68) du panneau par l'encadrement (44). 3. Panneau (40) d'aéronef selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite portion (66) se situe à l'extrémité dudit bord (64,164). 4. Panneau (40) d'aéronef selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'encadrement (44) est réalisé en au moins deux pièces indépendantes, une pièce interne (70) et une pièce externe (72) respectivement placées du côté intérieur (68) et du côté extérieur (60) du panneau, et solidarisées l'une à l'autre de manière à enserrer ledit bord (64,164) de l'ouverture (42). 5. Panneau (40) d'aéronef selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacune desdites pièces interne (70) et externe (72) comprend respectivement 25 une extension (74,76) latérale de son côté (68,60) du panneau et dans ladirection opposée au centre de l'ouverture (42), chaque extension (74,76) comportant respectivement au moins une face (78,80) en appui de son côté (68,60) contre le bord (64,164) du panneau et recouvrant au moins une portion (66) de longueur (L) non nulle dudit bord (64,164). 6. Panneau (40) d'aéronef selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bord (64) de l'ouverture (42) est droit et comprend un dégagement (82) prenant la forme d'un épaulement du côté extérieur (60) du panneau et réceptionnant l'extension latérale (76) de la pièce externe (72). 7. Panneau (40) d'aéronef selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bord (164) de l'ouverture (42) tombe vers l'intérieur (68) du panneau et vers le centre de l'ouverture (42) pour réceptionner l'extension latérale (176) de la pièce externe (72). 8. Panneau (40) d'aéronef selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que, la face externe (56) de l'encadrement (44) étant portée par la pièce externe (72), la profondeur (P) dudit dégagement (82) et l'épaisseur (M) de l'extension latérale (76), ou l'inclinaison du bord tombé (164) et l'inclinaison de la face (180) de l'extension latérale (176), sont dimensionnées de façon que ladite face externe (56) affleure, ou désaffleure vers l'intérieur (68) du panneau, la surface extérieure (48) du panneau. 9. Panneau (40) d'aéronef selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation (84) desdites pièces interne et externe (70,72) l'une à l'autre se situent au-delà dudit bord (64,164) en allant vers le centre de l'ouverture (42). 10. Panneau (40) d'aéronef selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que l'encadrement (44) intègre des moyens de maintien (92) du dispositif de fermeture (46) contre la lèvre (54) consistant en un prolongement (94) de la pièce interne (70) vers le centre de l'ouverture (42) à une distance (D) d'enserrement non nulle de la lèvre (54) de la pièce externe (72).