Brevet FR2966423A1 — publié le 20120427

ENCADREMENT D'UNE OUVERTURE REALISEE DANS UN PANNEAU D'AERONEF ET PROCEDE DE MONTAGE La présente invention est relative à la conception de l'encadrement d'une ouverture réalisée dans un panneau d'un aéronef et au procédé de montage dudit 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 15 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. 20 Afin de préserver les qualités aérodynamiques du fuselage, ledit encadrement 10 supportant le hublot 16 doit se trouver dans la continuité de la surface aérodynamique. A cet effet, la hauteur H du talon 28 de la pièce 22 doit sensiblement égaler l'épaisseur E du panneau 14 de façon que ledit talon affleure la surface extérieure 36 du panneau 14. Donc, la hauteur H du talon 28 de la pièce 22 est dépendante de l'épaisseur E du 5 panneau 14. Or, d'un aéronef à un autre, d'une génération à une autre d'un même aéronef, d'une partie de la structure d'un aéronef à une autre, et aussi d'une ouverture à une autre d'un même aéronef, l'épaisseur desdits panneaux est susceptible de varier. 10 Aussi, afin d'éviter que les encadrements des différentes ouvertures d'un aéronef soient décalés vers l'extérieur de l'aéronef, il est nécessaire de disposer d'une grande quantité de familles de pièces d'encadrement 22 avec des talons 28 de hauteurs différentes pour préserver la continuité aérodynamique du fuselage. Avec la conception de cet encadrement de l'art antérieur, de nombreuses pièces 15 d'encadrement 22 différentes doivent être référencées pour la réalisation d'un aéronef. Pour donner un ordre d'idées, jusqu'à vingt-et-une familles d'encadrements sont nécessaires pour certains aéronefs. De plus, dans le cas d'un constructeur aéronautique, le nombre de références de 20 pièces d'encadrement 22 augmente d'autant avec le nombre de modèles d'aéronef. Donc, dans la conception d'un encadrement 10 selon cet art antérieur, la dépendance de la hauteur H du talon 28 de la pièce d'encadrement 22 à l'épaisseur E du panneau 14 est un inconvénient important empêchant toute 25 adaptation d'une même pièce d'encadrement 22 aux différentes ouvertures d'un même modèle d'aéronef ou de modèles d'aéronefs différents. La présente invention vise à pallier les inconvénients de l'art antérieur. Selon un premier objectif, l'invention vise à proposer une conception d'un encadrement adaptable à différentes épaisseurs de panneaux, c'est-à-dire permettant de régler l'affleurement dudit encadrement par rapport à la surface extérieure, notamment aérodynamique, desdits panneaux. A cet effet, l'invention propose un encadrement d'une ouverture réalisée dans un panneau d'un aéronef, notamment un panneau de fuselage dudit aéronef, ledit panneau comprenant au moins une surface extérieure, ledit encadrement étant fixé audit panneau, formant une interface pour le montage d'un dispositif de fermeture, et comprenant au moins une lèvre s'étendant vers le centre de l'ouverture, ladite lèvre supportant le dispositif de fermeture et présentant au moins une face externe intercalée entre la surface extérieure du panneau et ledit dispositif de fermeture, ledit encadrement est caractérisé en ce qu'il est réalisé en au moins deux pièces indépendantes solidarisées l'une à l'autre, une première pièce comportant ladite lèvre et une deuxième pièce fixée au panneau. Selon un autre objectif, l'invention vise à proposer un procédé de montage facilitant la mise en oeuvre et l'adaptation dudit encadrement sur des ouvertures réalisées dans des panneaux d'épaisseurs différentes. De préférence, avant solidarisation, la première et la deuxième pièces coulissent l'une par rapport à l'autre dans la direction de l'épaisseur du panneau. De cette manière, et toujours avant solidarisation desdites pièces, il est possible d'ajuster la position et donc l'affleurement de la face externe de la première pièce par rapport à la surface extérieure du panneau. Ainsi, la conception en deux pièces de l'encadrement selon l'invention étant affranchie de la contrainte relative à l'épaisseur du panneau, des pièces d'encadrement identiques peuvent être utilisées sur des ouvertures réalisées dans des panneaux d'épaisseurs différentes, ce qui permet de diminuer fortement le nombre de familles d'encadrement nécessaires pour la réalisation d'un aéronef, et d'autant plus dans le cas d'un constructeur aéronautique fabriquant différents modèles d'aéronef. Selon un autre avantage, l'invention vise à proposer une conception d'un encadrement permettant de séparer les fonctions de support de la vitre et du joint du hublot, et de stabilisation mécanique du bord de l'ouverture réalisée dans le panneau. A cet effet, dans l'encadrement selon l'invention, la première pièce assure la fonction de support du dispositif de fermeture, tel une plaque ou une vitre, tandis que la deuxième pièce assure la stabilisation mécanique du bord de l'ouverture. Ainsi, les propriétés mécaniques de chacune desdites pièces peuvent être optimisées séparément. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va 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 encadrement selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue éclatée en perspective avant solidarisation des deux pièces d'un encadrement selon l'invention, - les figures 3A et 3B illustrent l'adaptabilité à des panneaux de différentes épaisseurs de l'encadrement selon l'invention. Dans un mode de réalisation illustré en figure 2, l'encadrement 40 selon l'invention vient équiper une ouverture 42 de forme oblongue réalisée dans un panneau 44 sensiblement plan d'un aéronef. Le panneau 44 est un panneau de fuselage dont la surface extérieure 46 correspond à la surface aérodynamique de l'aéronef et ledit encadrement forme une interface pour le montage d'un dispositif de fermeture 48 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, 3A et 3B, l'encadrement 40 entoure de manière sensiblement continue toute la circonférence de l'ouverture 42, il est fixé au panneau 44, et il comprend au moins une lèvre 54 s'étendant vers le centre de l'ouverture 42, ladite lèvre 54 supportant le hublot 48 et permettant de reprendre les efforts de pressurisation de la cabine appliqués sur ledit hublot. Plus en détails, ladite lèvre présente au moins une face externe 56 intercalée entre la surface extérieure 46 du panneau et le hublot 48, et elle présente aussi une face interne 58 sur laquelle viennent en appui la vitre 50 et son joint périphérique 52. La face interne 58 est inclinée vers le centre de l'ouverture 42 et vers l'extérieur 60 du panneau de manière à faciliter le positionnement de ladite vitre et la compression dudit joint. La face externe 56 de ladite lèvre s'étend sensiblement dans le prolongement de la surface extérieure 46 du panneau pour préserver la continuité aérodynamique du fuselage. L'encadrement 40 est réalisé en au moins deux pièces indépendantes solidarisées l'une à l'autre, une première pièce 62 comportant ladite lèvre 54 et une deuxième 20 pièce 64 fixée au panneau, notamment par rivetage. Plus précisément, ledit panneau comprenant aussi une surface intérieure 66, la deuxième pièce 64 comprend une embase 67 fixée sur ladite surface intérieure au niveau du bord 68 de l'ouverture 42. Avantageusement, ladite deuxième pièce 64 agit ainsi comme un renfort 25 permettant de stabiliser mécaniquement ledit bord 68 de l'ouverture lors du fléchissement du fuselage et donc des déformations du panneau 44. L'embase 67 peut être dentelée et ajourée pour un gain de masse. Pour la suite de la description, le panneau 44 a une épaisseur E et un axe D indiquant la direction de ladite épaisseur est sensiblement perpendiculaire audit panneau. Afin de permettre l'ajustement de l'affleurement de la face externe 56 de la première pièce 62 par rapport à la surface extérieure 46 du panneau, et avant solidarisation des deux pièces (62,64) de l'encadrement, ladite première pièce 62 est montée coulissante par rapport à la deuxième pièce 64. A cet effet, la première pièce 62 comprend au moins une surface de glissement 63 et la deuxième pièce 64 comprend au moins une surface de glissement 65, lesdites surfaces (63,65) étant aptes à coulisser l'une contre l'autre dans la direction D perpendiculaire au panneau. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la première pièce 62 comprend au moins une paroi 72 s'étendant dans la direction D et vers l'intérieur 70 du panneau, et la deuxième pièce 64 comprend au moins une paroi 74 s'étendant dans la direction D et vers l'intérieur 70 du panneau, lesdites parois (72,74) étant accolées et de hauteurs sensiblement identiques. La paroi 72 est montée à l'intérieur de la paroi 74, la face interne 78 de la paroi 74 correspondant sensiblement à la surface de glissement 65, et la face externe 76 de la paroi 72 correspondant sensiblement à la surface de glissement 63. Par conséquent, lesdites pièces (62,64) ont des sections transversales sensiblement en forme de L mises dos à dos. Avantageusement, lesdites parois (72,74) jouent aussi le rôle de raidisseurs augmentant l'inertie de l'encadrement 40 et améliorant davantage la stabilisation 25 mécanique du bord 68 de l'ouverture. Aussi, avant que lesdites pièces (62,64) soient solidarisées l'une à l'autre au niveau desdites parois (72,74) par des moyens de fixation, la face externe 76 de la paroi 72 glisse contre la face interne 78 de la paroi 74. De préférence, la face interne 78 de la paroi 74 se situe dans le prolongement ou en débord du bord 68 de l'ouverture 42, et la face externe 76 de la paroi 72 coulisse aussi le long dudit bord 68 avant solidarisation desdites pièces (62,64). Pour éviter les problèmes d'étanchéité et dans la mesure où le procédé de fabrication desdites pièces (62,64) le permet, lesdites faces externe 76 et interne 78 sont fabriquées selon des cotes précises avec de faibles tolérances géométriques afin de présenter un jeu de glissement minimal entre elles. De plus, des moyens d'étanchéité, tel un joint, sont appliqués entre les faces (76,78) desdites pièces. Toutefois, dans un autre mode de réalisation de l'encadrement 40 selon l'invention visant à supprimer le jeu entre lesdites pièces (62,64), et notamment si le procédé de fabrication ne permet pas de respecter de faibles tolérances géométriques, une des pièces est fendue transversalement dans toute sa section et des moyens complémentaires d'étanchéité sont appliqués au niveau de ladite fente. De préférence, et notamment dans le cas d'un dispositif de fermeture 48 prenant la forme d'un hublot, la lèvre 54 est conçue de façon que le dispositif de fermeture 48 affleure, ou désaffleure vers l'intérieur 70 du panneau 44, la face externe 56 de la première pièce 62. Dans l'un ou l'autre des modes de réalisation de l'encadrement 40 décrits ci-dessus, la première et la deuxième pièces (62,64) peuvent être réalisées en matériau métallique ou composite. Dans le cas de l'utilisation d'un matériau composite, lesdites pièces (62,64) sont de préférence obtenues par un procédé de moulage par injection permettant de 25 respecter de faibles tolérances géométriques. Toujours dans l'un ou l'autre des modes de réalisation de l'encadrement 40 décrits ci-dessus, et afin de préserver au mieux la continuité aérodynamique du fuselage, un procédé de montage dudit encadrement prévoit de manière générale d'ajuster la position de la première pièce 62 par rapport à la deuxième pièce 64 et au panneau 44 dans la direction D en fonction de l'épaisseur E du panneau lors du montage de l'encadrement 40 et avant solidarisation desdites pièces. Plus précisément, ledit procédé de montage prévoit que la face externe 56 de la première pièce 62 affleure, ou désaffleure vers l'intérieur 70 du panneau 44, la surface extérieure 46 du panneau. Ainsi, et comme illustré comparativement sur les figures 3A et 3B, les deux mêmes pièces (62,64) d'un encadrement selon l'invention sont adaptables à des ouvertures 42 réalisées dans des panneaux 44 d'épaisseurs (E1,E2) différentes, ce qui permet de réduire le nombre de pièces référencées pour la réalisation de chaque modèle d'aéronef. Par la suite, ledit procédé de montage prévoit que la position de la première pièce 62 par rapport à la deuxième pièce 64 est ajustée en fonction du désaffleurement souhaité du dispositif de fermeture 48 par rapport à la surface extérieure 46 du panneau 44, soit la surface aérodynamique. A cet effet, le procédé de montage dudit encadrement 40 prévoit d'abord de fixer la deuxième pièce 64 au panneau 44, puis de positionner la première pièce 62 par rapport à la deuxième en fonction du désaffleurement souhaité du dispositif de fermeture 48, avant de mettre en oeuvre les moyens de fixation solidarisant lesdites pièces (62,64) l'une à l'autre au niveau de leurs parois respectives (72,74). De préférence, la mise en oeuvre desdits moyens de fixation consiste à percer conjointement les deux pièces (62,64) au niveau de leurs parois respectives (72,74)) lors du montage de l'encadrement sur l'ouverture, les perçages ainsi obtenus permettant le passage de moyens de fixation tels des vis ou des rivets, lesdits moyens de fixation étant dimensionnés et répartis au niveau desdites parois (72,74) de manière à transférer au mieux les efforts de REVENDICATIONS1. Encadrement (40) d'une ouverture (42) réalisée dans un panneau (44) d'un aéronef, notamment un panneau de fuselage dudit aéronef, ledit panneau comprenant au moins une surface extérieure (46), ledit encadrement étant fixé audit panneau, formant une interface pour le montage d'un dispositif de fermeture (48), et comprenant au moins une lèvre (54) s'étendant vers le centre de l'ouverture (42), ladite lèvre supportant le dispositif de fermeture (48) et présentant au moins une face externe (56) intercalée entre la surface extérieure (46) du panneau et ledit dispositif de fermeture, ledit encadrement (40) est caractérisé en ce qu'il est réalisé en au moins deux pièces indépendantes solidarisées l'une à l'autre, une première pièce (62) comportant ladite lèvre (54) et une deuxième pièce (64) fixée au panneau. 2. Encadrement (40) d'une ouverture (42) réalisée dans un panneau (44) d'un aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avant solidarisation des deux pièces (62,64) de l'encadrement, ladite première pièce (62) est montée coulissante par rapport à la deuxième pièce (64). 3. Encadrement (40) d'une ouverture (42) réalisée dans un panneau (44) d'un aéronef selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première pièce (62) comprend au moins une surface de glissement (63) et la deuxième pièce (64) comprend au moins une surface de glissement (65), lesdites surfaces de glissement (63,65) étant aptes à coulisser l'une contre l'autre selon une direction (D) perpendiculaire au panneau. 4. Encadrement (40) d'une ouverture (42) réalisée dans un panneau (44) d'un aéronef selon la revendication 3, caractérisé en ce que, la première pièce (62) comprenant au moins une paroi (72) s'étendant dans la direction (D) etIl vers l'intérieur (70) du panneau, la deuxième pièce (64) comprenant au moins une paroi (74) s'étendant dans la direction (D) et vers l'intérieur (70) du panneau, et la paroi (72) étant montée à l'intérieur de la paroi (74), la face externe (76) de la paroi (72) correspond à la surface de glissement (63), et la face interne (78) de la paroi (74) correspond à la surface de glissement (65). 5. Encadrement (40) d'une ouverture (42) réalisée dans un panneau (44) d'un aéronef selon la revendication 4, caractérisé en ce que la face interne (78) de la paroi (74) se situe dans le prolongement ou en débord du bord (68) de l'ouverture (42). 6. Encadrement (40) d'une ouverture (42) réalisée dans un panneau (44) d'un aéronef selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une des pièces (62,64) est fendue transversalement dans toute sa section. 7. Procédé de montage d'un encadrement (40) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il prévoit d'ajuster la position de la première pièce (62) par rapport à la deuxième pièce (64) et au panneau (44) dans la direction (D) en fonction de l'épaisseur (E) du panneau lors du montage de l'encadrement (40) et avant solidarisation desdites pièces, la face externe (56) de la première pièce (62) affleurant, ou désaffleurant vers l'intérieur (70) du panneau (44), la surface extérieure (46) du panneau. 8. Procédé de montage d'un encadrement (40) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il prévoit que la position de la première pièce (62) par rapport à la deuxième pièce (64) est ajustée en fonction du désaffleurement souhaité du dispositif de fermeture (48) par rapport à la surface extérieure (46) du panneau (44). 9. Procédé de montage d'un encadrement (40) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il prévoit de fixer la deuxième pièce (64) au panneau (44), puis de positionner la première pièce (62) par rapport à la deuxième en fonction du désaffleurement souhaité du dispositif defermeture (48), avant de mettre en oeuvre les moyens de fixation solidarisant lesdites pièces (62,64) l'une à l'autre au niveau de leurs parois respectives (72,74). 10. Procédé de montage d'un encadrement (40) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la mise en oeuvre desdits moyens de fixation consiste à percer conjointement les deux pièces (62,64) au niveau de leurs parois respectives (72,74) lors du montage de l'encadrement sur l'ouverture, les perçages obtenus permettant le passage de moyens de fixation tels des vis ou des rivets.