Brevet FR2975966A1 — publié le 20121207

AERONEF COMPORTANT UNE CABINE DELIMITEE PAR UN FUSELAGE DOTE D'AU MOINS UNE OUVERTURE D'ACCES A LA DITE CABINE, ET UN DISPOSITIF D'OBTURATION DE LA DITE OUVERTURE. L'invention concerne un aéronef comportant une cabine délimitée par un fuselage doté d'au moins une ouverture d'accès à la dite cabine, et un dispositif d'obturation de la dite ouverture. De façon plus spécifique, l'invention vise les aéronefs dont les ouvertures d'accès à la cabine sont équipées d'un dispositif d'obturation classique comportant : io - une structure d'encadrement comportant deux montants, une première traverse dite seuil, et une seconde traverse, dite linteau, - un panneau de porte doté de deux bords longitudinaux, d'un bord transversal, dit inférieur, adapté pour reposer sur le seuil dans une position fermée du panneau de porte, d'obturation de l'ouverture, et d'un bord 15 transversal, dit supérieur, adapté pour s'étendre à l'aplomb du linteau, dans la dite position fermée, - des organes de butée disposés sur le panneau de porte et sur la structure d'encadrement, et disposés de façon que les organes de butée du panneau de porte se trouvent en engagement contre les organes de 20 butée de la structure d'encadrement dans la position fermée du panneau de porte, - des moyens de guidage du panneau de porte entre sa positon fermée et une position ouverte d'accès à la cabine d'aéronef, selon une cinématique de déplacement comportant une phase initiale d'ouverture au 25 cours de laquelle le panneau de porte se déplace selon une trajectoire (r;) d'escamotage des organes de butée du panneau de porte de l'emprise des organes de butée de la structure d'encadrement, - et des moyens d'étanchéité disposés sur le pourtour du panneau de porte. 30 De plus, en raison de la phase initiale d'ouverture destinée à permettre l'escamotage des butées du panneau de porte : - un espace est ménagé entre le bord supérieur du dit panneau de porte et le linteau de la structure d'encadrement, - les moyens d'étanchéité comportent une bavette d'étanchéité dotée d'un volet souple adapté pour s'étendre dans le prolongement du bord supérieur du panneau de porte, de façon à venir au contact du fuselage et à s'infléchir élastiquement, en fin de fermeture du dit panneau de porte, en vue de perturber le moins possible l'aérodynamisme de l'aéronef. (Il est à noter que dans la présente demande, à des fins de simplicité et de clarté de la description, les termes supérieur, inférieur, seuil, linteau sont utilisés en se référant à la direction principale de déplacement du io panneau de porte lors de la phase initiale d'ouverture de cette dernière qui s'avère, dans la pratique, concernant les portes d'accès passagers, correspondre à une direction ascendante sensiblement verticale. Toutefois, il est bien entendu que l'invention ne se limite pas à cette direction de déplacement initial, cette dernière pouvant consister en une direction 15 horizontale, verticale descendante (le seuil consistant alors en la traverse supérieure de la structure d'encadrement...) A I heure actuelle, la solution mise en oeuvre de façon quasi exclusive, de façon à satisfaire à l'ensemble des contraintes, (cinématique de déplacement du panneau de porte, aérodynamique,..) consiste 20 dans la réalisation de bavettes d'étanchéité possédant un talon destiné à être fixé sur la face externe du panneau de porte le long du bord supérieur du dit panneau de porte, et un volet souple déformable de façon élastique, s'étendant dans le prolongement du dit bord supérieur. Bien que, tel que précité, de telles bavettes d'étanchéité 25 équipent la quasi-totalité des aéronefs depuis des dizaines d'années, cette solution s'avère toutefois présenter un inconvénient majeur. En effet, ces bavettes d'étanchéité forment une saillie notamment exposée aux vents et aux chocs, et, d'une part elles connaissent un vieillissement accéléré, et d'autre part, elles subissent des contraintes tendant à les décoller, qui se traduisent par 30 des risques avérés d'arrachements. Pour ces raisons de telles bavettes d'étanchéité s'avèrent conduire à des frais de maintenance non négligeables. La seule solution proposée actuellement pour pallier ces inconvénients consiste à réaliser des bavettes d'étanchéité du type décrit dans le brevet US 5,282,338, possédant un talon adapté pour être fixé à l'intérieur de la cabine, sur la structure d'encadrement du panneau de porte, et une garniture d'étanchéité adaptée pour venir au contact de la face interne du dit panneau de porte. Toutefois, dans le cadre d'un panneau de porte devant subir une phase initiale d'ouverture destinée à l'escamotage des organes de butée du dit panneau de porte, cette solution s'avère également présenter un inconvénient majeur excluant sa mise en oeuvre lorsque le panneau de porte est destiné à l'accès de personnel et/ou de passagers.. En effet, cette conception oblige à laisser subsister entre la structure d'encadrement et le panneau de porte un volume directement soumis aux conditions extérieures. Or ce volume se remplit io de glace lors du vol en altitude, de sorte que le panneau de porte se trouve « soudé » à la structure d'encadrement, empêchant l'ouverture du dit panneau de porte avant un dégel conséquent de la dite glace. La présente invention vise à pallier ces inconvénients et a pour objectif principal de fournir un aéronef dont les dispositifs d'obturation des is ouvertures d'accès sont conçus de façon que la bavette d'étanchéité soit mécaniquement protégée. Un autre objectif de l'invention est de fournir des aéronefs dont l'aérodynamique des ouvertures d'accès est améliorée. A cet effet, l'invention vise un aéronef du type décrit dans 20 le préambule ci-dessus, dont les dispositifs d'obturation des ouvertures d'accès comportent : - des moyens d'étanchéité comprenant, entre le bord supérieur du panneau de porte et le linteau de la structure d'encadrement, des organes d'étanchéité composés d'une bavette d'étanchéité comportant un talon 25 fixé sur la face interne du panneau de porte le long du bord supérieur du dit panneau de porte, et un volet souple déformable de façon élastique, s'étendant dans le prolongement du dit bord supérieur et présentant un état naturel précontraint infléchi en direction du fuselage, - une structure d'encadrement dont le linteau comprend 30 une face d'appui du volet souple de la bavette d'étanchéité, s'étendant en retrait par rapport au profil du fuselage au niveau de la jonction de ce dernier avec la dite face d'appui, de façon que, dans la position fermée du panneau de porte, le volet souple s'étende sur la dite face d'appui dans une position redressée par rapport à son état naturel infléchi, dans laquelle il se profile avec le fuselage, - des moyens de guidage du panneau de porte adaptés pour déplacer le dit panneau de porte selon une trajectoire initiale (r;) sensiblement parallèle à la tangente au profil du fuselage au niveau de la jonction de ce dernier avec la face d'appui du volet souple de la bavette d'étanchéité. L'invention a donc, non seulement consisté à utiliser une bavette d'étanchéité adaptée pour que son talon soit fixé sur la face interne du panneau de porte, et que son volet souple s'étende à l'extérieur du fuselage, mais également à : io - conformer la structure d'encadrement de façon que le volet souple se profile avec le fuselage et ne forme donc aucune saillie par rapport au profil du dit fuselage, - adapter les organes de guidage de façon que le volet souple puisse glisser le long du fuselage en début d'ouverture et fin de 15 fermeture, sans heurts, et donc sans risque de détérioration du dit volet souple. La combinaison de ces caractéristiques conduit à réaliser des dispositifs d'obturation dont les bavettes d'étanchéité se profilent parfaitement avec le fuselage et, d'une part, sont donc parfaitement protégées sur le plan mécanique, et d'autre part, ne perturbent pas l'aérodynamique du 20 fuselage. Selon un mode réalisation avantageux de l'invention, la face d'appui du volet souple de la bavette d'étanchéité et le fuselage, au niveau de sa jonction avec la dite face d'appui, forment un dièdre obtus. De plus, le dièdre formé par la face d'appui du volet 25 souple de la bavette d'étanchéité et le fuselage, au niveau de sa jonction avec la dite face d'appui, présente avantageusement un sommet de forme arrondi. Ces dispositions visent, en effet, à parfaire le glissement sans heurts du volet souple le long du fuselage. De plus, la bavette d'étanchéité comporte 30 avantageusement un bourrelet d'étanchéité compressible en saillie par rapport au talon et au volet souple, sensiblement au niveau de la jonction entre ces derniers, et le linteau comporte alors, avantageusement, entre l'ouverture et la face d'appui du volet souple, une face de guidage et de compression du bourrelet d'étanchéité. Ainsi, une bavette d'étanchéité d'un seul tenant assure des fonctions aérodynamiques et d'étanchéité. Par ailleurs, selon un autre mode réalisation avantageux de l'invention le talon et le volet souple de la bavette d'étanchéité sont reliés par une zone de liaison à double inflexion. Cette zone de liaison entre le talon et le volet souple de la bavette d'étanchéité délimite, en outre, avantageusement à la base du volet souple, un épaulement externe de butée contre le chant du panneau de porte, de sorte que ce chant est protégé, une telle protection présentant notamment io un intérêt majeur lorsque le panneau de porte est réalisé en matériau composite. D'autres caractéristiques buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de is réalisation préférentiel. Sur ces dessins : - les figures 1 et 2 sont des vues en perspective partielles d'un panneau de porte (figure 1) et d'une ouverture d'accès (figure 2) d'un aéronef selon l'invention, - les figures 3 à 5 sont des coupes verticales de la partie 20 supérieure d'une ouverture d'accès et d'un panneau de porte, respectivement dans la position fermée du panneau de porte (figure 3), à la fin de la phase initiale d'ouverture (figure 4), et à la fin d'une deuxième phase d'ouverture (figure 5), - et la figure 6 consiste en trois schémas représentant les 25 moyens de guidage du panneau de porte dans trois positions successives correspondant aux trois positions représentées respectivement aux figures 3 à 5. L'invention telle que représentée aux figures 1 et 2 concerne un aéronef comportant une cabine 1 délimitée par un fuselage 2 doté 30 d'ouvertures d'accès à la dite cabine, telle que l'ouverture 3 représentée à la figure 2 destinée à l'accès du personnel et des passagers, équipées de dispositifs d'obturation des dites ouvertures comportant, de façon usuelle : - une structure d'encadrement 4 comportant une traverse de seuil, et une traverse 5 formant un linteau, - un panneau de porte 6 présentant une ceinture périphérique 6a plane, doté d'un bord transversal inférieur adapté pour reposer sur le seuil dans une position fermée du panneau de porte 6, d'obturation de l'ouverture 3, et d'un bord transversal supérieur, adapté pour s'étendre à l'aplomb et à distance du linteau 5, dans la dite position fermée, - des organes de butée 7, 8 disposés sur le panneau de porte 6 et sur la structure d'encadrement 4, de façon que les organes de butée 7 du panneau de porte 6 se trouvent, tel que représenté à la figure 6, en engagement contre les organes de butée 8 de la structure d'encadrement 4 io dans la position fermée du panneau de porte 6, - des moyens de guidage du panneau de porte 6 entre sa positon fermée et une position ouverte d'accès à la cabine d'aéronef 1, - et des moyens d'étanchéité disposés sur le pourtour du panneau de porte 6. is De plus, tel que représenté à la figure 6, les moyens de guidage comportent des pions de guidage tels que 9 solidaires du panneau de porte 6 disposés de façon à se déplacer à l'intérieur d'une piste formée sur une pièce de guidage 10 solidaire de la structure d'encadrement 4, la dite piste définissant une cinématique de déplacement comportant : 20 - une phase initiale d'ouverture définie par un premier tronçon 10a de piste, au cours de laquelle le panneau de porte 6 se déplace selon une trajectoire (r;) ascendante inclinée en direction de l'intérieur de la cabine 1, permettant l'escamotage des organes de butée 7 du panneau de porte 6 de l'emprise des organes de butée 8 de la structure d'encadrement 4, 25 - une phase intermédiaire définie par un deuxième tronçon 10b de piste, au cours de laquelle le panneau de porte 6 se déplace selon une trajectoire (re) ascendante inclinée en direction de l'extérieur de la cabine 1, permettant d'amener les organes de butée 7 du panneau de porte 6 dans une positon haute dans laquelle ils sont décalés vers le haut par rapport aux 30 organes de butée 8 de la structure d'encadrement 4, - et une phase finale d'ouverture définie par un troisième tronçon 10c de piste, au cours de laquelle le panneau de porte 6 se déplace selon une trajectoire horizontale (0) permettant de le rabattre contre le fuselage 2. Il est à noter que, lors de la fermeture du panneau de porte 6, ce dernier se déplace selon une trajectoire inverse, la phase initiale de fermeture correspondant à la phase finale d'ouverture, et la phase finale de fermeture correspondant à la phase initiale d'ouverture. Les moyens d'étanchéité comprennent, quant à eux, le long des montants et du bord transversal inférieur du panneau de porte 6, un joint d'étanchéité 12 de type usuel connu en soi, qui n'est donc pas décrit en détail dans la présente demande. Ces moyens d'étanchéité comprennent, en outre, une io bavette d'étanchéité 13 adaptée pour s'étendre le long du bord transversal supérieur du panneau de porte 6, et se prolonger de part et d'autre du dit bord supérieur, le long d'un tronçon d'extrémité supérieur de chaque montant. De façon spécifique, cette bavette d'étanchéité 13 comporte : 15 - un talon 14 de fixation dans une feuillure 1 ménagée dans la face interne du bord supérieur du panneau de porte 6, - un volet souple 15 déformable de façon élastique, adapté pour s'étendre dans le prolongement du dit bord supérieur du panneau de porte 6, et présentant un état naturel précontraint infléchi en direction du 20 fuselage 2, - une zone intermédiaire 16 de liaison entre le talon 14 et le volet souple 15, présentant une double inflexion et délimitant, notamment, à la base du volet souple 15, un épaulement externe de butée contre le chant du panneau de porte 6, 25 - et une aile oblique 17 sur laquelle est formé un bourrelet d'étanchéité compressible 18, s'étendant en saillie par rapport aux faces internes du talon 14 et du volet souple 15, sensiblement au niveau de la jonction entre ces derniers. Cette bavette d'étanchéité 13 est, en outre, 30 avantageusement constituée d'une âme à la fois flexible et résistante, constituée d'une lame par exemple en matériau composite ou en acier inoxydable, enrobée dans une masse de silicone. En vis-à-vis de cette bavette d'étanchéité 13, le linteau 5 comporte, quant à lui, une face externe conformée de façon à présenter, tel que représenté aux figures 3 à 5 : - directement au dessus de l'ouverture 3, une face inférieure 19 sensiblement parallèle au panneau de porte 6, de guidage et de compression du bourrelet d'étanchéité 18, au niveau de l'extrémité inférieure de laquelle le dit bourrelet d'étanchéité est maintenu comprimé dans la position fermée du panneau de porte 6, et le long de laquelle ce bourrelet d'étanchéité 18 est amené à glisser notamment lors de la phase initiale d'ouverture et de la io phase finale de fermeture, - une face intermédiaire 20 délimitant avec la face inférieure 19, une gorge en forme de V « ouvert » d'angle au sommet d'une valeur de l'ordre de 130° à 140°, - et une face supérieure 21 d'appui du volet souple 15 de is la bavette d'étanchéité 13, formant avec le fuselage 2, au niveau de la jonction de ce dernier avec dite face d'appui, un dièdre obtus présentant un sommet de forme arrondi, dont l'angle au sommet, notamment fonction du profil du fuselage au niveau de cette jonction, est adapté pour que, dans la position fermée du panneau de porte 6 représentée à la figure 3, le volet souple 15 20 s'étende sur la face d'appui supérieure 21, dans une position redressée par rapport à son état naturel infléchi, dans laquelle il se profile avec le fuselage 2. En dernier lieu, les pièces de guidage 10 du panneau de porte 6 sont adaptés pour déplacer le dit panneau de porte selon une trajectoire initiale (r;) sensiblement parallèle à la tangente au profil du fuselage 2 au niveau 25 de la jonction de ce dernier avec la face supérieure 21 d'appui du volet souple 15 de la bavette d'étanchéité 13, qui s'avère sensiblement correspondre à la tangente au profil du fuselage 2 le long du bord libre du volet souple 15 de la bavette d'étanchéité 13. Ainsi, lors de la phase initiale d'ouverture, du panneau de 30 porte 6, le volet souple 15 est amené à glisser sans heurts le long du carénage 2. Une telle cinématique combinée au mode de fixation du talon 14 de la bavette d'étanchéité 13,et à la conformation du linteau 5, conduit à réaliser des dispositifs d'obturation dont les bavettes d'étanchéité 13 se profilent parfaitement avec le fuselage 2 et, d'une part, sont donc parfaitement protégées sur le plan mécanique, et d'autre part, ne perturbent pas l'aérodynamique du dit fuselage. REVENDICATIONS1/ Aéronef comportant une cabine (1) délimitée par un fuselage (2) doté d'au moins une ouverture (3) d'accès à la dite cabine, et un dispositif d'obturation de la dite ouverture comportant : - une structure d'encadrement (4) comportant deux montants, une première traverse dite seuil, et une seconde traverse (5), dite linteau, - un panneau de porte (6) doté de deux bords longitudinaux, d'un bord transversal, dit inférieur, adapté pour reposer sur le seuil dans une position fermée du panneau de porte (6), d'obturation de io l'ouverture (3), et d'un bord transversal, dit supérieur, adapté pour s'étendre à l'aplomb du linteau (5), dans la dite position fermée, - des organes de butée (7, 8) disposés sur le panneau de porte (6) et sur la structure d'encadrement (4), et disposés de façon que les organes de butée (7) du panneau de porte (6) se trouvent en engagement is contre les organes de butée (8) de la structure d'encadrement (4) dans la position fermée du panneau de porte (6), - des moyens de guidage (9, 10) du panneau de porte (6) entre sa positon fermée et une position ouverte d'accès à la cabine d'aéronef (1), selon une cinématique de déplacement comportant une phase initiale 20 d'ouverture au cours de laquelle le panneau de porte se déplace selon une trajectoire (r;) d'escamotage des organes de butée (7) du panneau de porte (6) de l'emprise des organes de butée (8) de la structure d'encadrement (4), - et des moyens d'étanchéité (12, 13) disposés sur le pourtour du panneau de porte (6), 25 le dit aéronef étant caractérisé en ce que, pour chaque ouverture (3) d'accès à la cabine (1) : - les moyens d'étanchéité comprennent, entre le bord supérieur du panneau de porte (6) et le linteau (5) de la structure d'encadrement (4), des organes d'étanchéité composés d'une bavette 30 d'étanchéité (13) comportant un talon (14) fixé sur la face interne du panneau de porte (6), le long du bord supérieur du dit panneau de porte, et un volet souple (15) déformable de façon élastique, s'étendant dans le prolongement dudit bord supérieur et présentant un état naturel précontraint infléchi en direction du fuselage (2), - le linteau (5) de la structure d'encadrement (4) comporte une face d'appui (21) du volet souple (15) de la bavette d'étanchéité (13), s'étendant en retrait par rapport au profil du fuselage (2) au niveau de la jonction de ce dernier avec la dite face d'appui, de façon que, dans la position fermée du panneau de porte (6), le volet souple (15) s'étende sur la dite face d'appui dans une position redressée par rapport à son état naturel infléchi, dans laquelle il se profile avec le fuselage (2), io - les moyens de guidage (9, 10) du panneau de porte (6) sont adaptés pour déplacer le dit panneau de porte selon une trajectoire initiale (r;) sensiblement parallèle à la tangente au profil du fuselage (2) au niveau de la jonction de ce dernier avec la face d'appui (21) du volet souple (15) de la bavette d'étanchéité (13). 15 2/ Aéronef selon la revendication 1 caractérisé en ce que la face d'appui (21) du volet souple (15) de la bavette d'étanchéité (13) et le fuselage (2), au niveau de sa jonction avec la dite face d'appui, forment un dièdre obtus. 3/ Aéronef selon la revendication 2 caractérisé en ce que 20 le dièdre formé par la face d'appui (21) du volet souple (15) de la bavette d'étanchéité (13) et le fuselage (2), au niveau de sa jonction avec la dite face d'appui, présente un sommet de forme arrondi. 4/ Aéronef selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que : 25 - la bavette d'étanchéité (13) comporte un bourrelet d'étanchéité compressible (17, 18) en saillie par rapport au talon (14) et au volet souple (15), sensiblement au niveau de la jonction entre ces derniers, - le linteau (4) comporte, entre l'ouverture (3) et la face d'appui (21) du volet souple (15), une face (19) de guidage et de compression 30 du bourrelet d'étanchéité (17, 18). 5/ Aéronef selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le talon (14) et le volet souple (15) de la bavette d'étanchéité (13) sont reliés par une zone de liaison (16) à double inflexion.6/ Aéronef selon la revendication 5 caractérisé en ce que la zone de liaison (16) entre le talon (14) et le volet souple (15) de la bavette d'étanchéité (13) délimite, à la base du volet souple (15), un épaulement externe de butée contre le chant du panneau de porte (6).5