Brevet FR3045004A1 — publié le 20170616

La présente invention concerne un pare-brise d'aéronef. Elle s'applique à tout type d'aéronef et notamment aux avions commerciaux. DOMAINE TECHNIQUE De manière générale, les avions commerciaux sont équipés d'un pare-brise pourvu de plusieurs glaces. Le pare-brise d'un cockpit présente de nombreuses fonctions. Il permet aux pilotes d'avoir une visibilité sur l'environnement extérieur et de pouvoir ainsi gérer l'aéronef en vol comme au sol. to Il maintient une pression déterminée à l'intérieur du cockpit pendant le vol, à savoir à des altitudes où la pression extérieure est largement différente de celle nécessaire à l'intérieur de l'aéronef pour les individus à bord. Il protège les pilote et co-pilote contre les impacts d'oiseaux, de pierres ou autres types d'objets variés. Il peut ainsi faire l'objet de dégradations importantes qui nécessitent un 15 remplacement : aussi est-il préférable que les glaces soient fixées à la structure du cockpit de manière à être facilement interchangeable. Le pare-brise doit donc remplir divers critères de transparence, de résistance aux charges structurelles, à la pression, de rigidité et solidité pour tenir 20 aux impacts, aux dégradations tout en permettant l'interchangeabilité et ce pour la durée de vie de l'avion. TECHNIQUE ANTERIEURE 25 II est décrit dans la demande FR2998865 un pare-brise 1 représenté sur la figure 1 comportant six glaces (dont seule la moitié d'entre elles est représentée sur la figure 1), deux 2F au niveau frontal, à savoir faisant face respectivement au pilote et au co-pilote, deux 2L au niveau latéral et deux 2R au niveau arrière toujours par rapport aux pilotes et co-pilotes. 30 3045004 2 Comme illustrée dans la forme de réalisation représentée sur la figure 2 (et comme le montrent également les figures 2 à 5 du brevet précité), très souvent, de manière schématique et simplifiée, une glace 2 d'un pare-brise 1 de cockpit d'aéronef est composée de trois plis 4 superposés de matériau 5 transparent. Le pli extérieur 6 au contact de l'atmosphère extérieur présente des caractéristiques lui permettant de résister à l'abrasion et notamment au passage des essuie-glaces mais n'assure pas la résistance mécanique du pare-brise. Cette résistance est assurée par les deux autres plis 7, 8. L'extrémité des trois plis 4 est encerclée par un joint 10 d'étanchéité monobloc. Le joint 10 et l'une ou plusieurs des extrémités des trois plis 4 sont enserrés entre une bride 12 monobloc et la structure 14 du cockpit de l'aéronef et plus particulièrement un encadrement prévu à cet effet. La bride 12 est fixée à l'encadrement à l'aide d'un système d'assemblage de type vis/écrou 16 ou équivalent. La figure 2 représente la liaison entre les deux glaces 2F et 2F' (non représentée sur la figure 1) frontales du pare-brise. L'encadrement de la glace 2F est adjoint à l'encadrement de la glace 2F' de manière à former un angle permettant aux deux glaces respectives de ne plus se trouver sur un même plan mais orientée face respectivement au pilote et au co-pilote. L'encadrement des glaces 2F en matériau opaque forment une bande 17 non transparente entre les deux glaces 2F et 2F'. De ce fait, la liaison entre les deux glaces frontales gêne l'accès visuel des pilote et co-pilotes vers l'environnement extérieur. En fait, toutes les liaisons entre les glaces 2, à savoir entre la glace arrière 2R et la glace latérale 2L, entre la glace latérale 2L et la glace frontale 2F et entre les glaces frontales 2F, 2F' non seulement diminue la visibilité des pilotes et co-pilotes sur l'espace extérieur mais apporte à ces derniers une gêne pour le pilotage qui s'accroît avec la taille de l'espace séparant les glaces. 3045004 3 EXPOSE DE l'INVENTION La présente invention a donc pour but de pallier cet inconvénient et de proposer un pare-brise permettant d'améliorer la perception par les pilote et co- 5 pilotes du monde extérieur. Le pare-brise d'aéronef comporte un panneau transparent maintenu à l'intérieur d'une structure de l'aéronef dont la partie supérieure et la partie inférieure sont pontées pour dévier au moins partiellement les efforts appliqués to sur ledit panneau. Du fait de dévier une partie des charges qui reposent sur le panneau, il est possible de prévoir un panneau de dimension plus grande et d'offrir ainsi une meilleure visibilité sur l'extérieur. 15 Le pare-brise présente au moins l'une des caractéristiques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison. Le panneau présente une courbure au moins dans une direction 20 transversale. Le pontage comporte un élément de structure allongé dont l'une des extrémités est fixée à la partie supérieure de la structure de l'aéronef et l'autre extrémité est fixée à la partie inférieure. 25 La structure de l'aéronef encadrant le panneau est d'épaisseur plus grande que l'épaisseur du panneau de manière à former un renfoncement. L'élément de structure est une bielle articulée selon une liaison pivot à 30 chacune de ses extrémités sur la structure de l'aéronef encadrant le panneau. 3045004 4 Le panneau ponté est le panneau frontal et le pontage est réalisé par une bielle centrale positionnée dans un plan P de symétrie verticale de l'aéronef. Le pontage se présente sous la forme d'un élément de structure de 5 section quadrangulaire. Le pontage se présente sous la forme d'un élément de structure présentant deux parties coaxiales emboitées l'une dans l'autre. 10 Le pare-brise comporte plusieurs panneaux pontés. Un panneau du pare-brise comporte plusieurs pontages. Selon une forme particulière, le pare-brise comporte un unique panneau 15 muni de plusieurs pontages. La présente invention concerne également l'aéronef muni d'un pare-brise présentant les caractéristiques ci-dessus. 20 DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre du pare-brise selon l'invention, donné à 25 titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins ci-annexés dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective partielle d'un pare-brise selon l'art antérieur ; - la figure 2 représente une vue schématique et simplifiée partielle en coupe selon un plan horizontal de la liaison entre les deux 30 glaces frontales d'un pare-brise de type connu ; - la figure 3 représente une vue schématique simplifiée partielle en 3045004 5 plan d'une pointe avant d'aéronef selon la présente invention de côté et en vue agrandie de face du pare-brise de ladite pointe avant; - la figure 4 représente une vue partielle en coupe du pare-brise 5 selon un plan vertical central de symétrie de la bielle de soutien du pare-brise ; - la figure 5 représente une vue partielle en coupe d'une autre forme de réalisation du pare-brise selon un plan vertical central de symétrie de la bielle de soutien du pare-brise ; 10 - la figure 6 représente une vue schématisée partielle du cockpit en coupe selon un plan horizontal se trouvant au niveau du regard des pilote et co-pilote selon l'art antérieur et selon la présente invention; - la figure 7 représente une vue schématisée partielle du cockpit en 15 coupe selon un plan horizontal se trouvant au niveau du regard des pilote et co-pilote pour une forme de réalisation de bielle selon la présente invention ; - la figure 8 représente une section d'une autre forme de réalisation de la bielle ; 20 - la figure 9 représente une vue en plan schématisée de face de pare-brise selon différentes formes de réalisation de la présente invention. MANIERE DE REALISER L'INVENTION 25 Comme représenté sur la figure 3, un aéronef 18 présente un pare-brise 20 comprenant un unique panneau 22 transparent frontal faisant face au pilote et au co-pilote, deux panneaux 24a, 24b latéraux et deux panneaux 26a, 26b arrières. Les panneaux transparents utilisés dans les pare-brise sont en grande 30 majeure partie encore aujourd'hui constitués de verre feuilleté : on appelle ces panneaux des vitres ou des glaces du fait qu'ils contiennent du verre. Cependant 3045004 6 sur certains avions de tourisme, on peut désormais trouver des panneaux en polymethylmethacrylate appelé plus communément plexiglas. On peut également voir des écrits sur des pare-brise en acrylique ou en polycarbonate. C'est pour cette raison que dans la suite de la description le terme panneau sera utilisé pour 5 désigner d'une manière plus générale les vitres/glaces d'un pare-brise compte- tenu de l'évolution des matériaux utilisés. La présence des panneaux 24a, 24b latéraux et/ou 26a, 26b arrières dépend de la taille de l'aéronef et plus particulièrement de son cockpit 28. 10 Les panneaux 22, 24 et 26 sont courbes au moins dans une direction transversale audit panneau (direction perpendiculaire à sa direction longitudinale). Dans la forme de réalisation illustrée, les panneaux présentent une double courbure transversale et longitudinale. La forme incurvée du panneau 22 15 permet à ce dernier de s'adapter parfaitement à la double courbure de la pointe avant réduisant ainsi la traînée aérodynamique de l'aéronef 18. Sur l'ensemble des figures, on considère que l'avion repose sur un sol horizontal à partir duquel une direction verticale est une direction perpendiculaire 20 au sol et perpendiculaire également à la direction longitudinale de l'aéronef. La direction verticale et la direction longitudinale forment un plan vertical parallèle à un plan de symétrie de l'aéronef. Le panneau 22 frontal comporte un bord 30 supérieur, un bord 32 25 inférieur et deux bords latéraux 34, 36. L'aéronef 18 présente un plan de symétrie global central vertical P (représenté sur la figure 3). Le plan P de symétrie partage le cockpit 28 en deux parties : dans l'une d'entre elle se trouve le pilote et dans l'autre le co-pilote. Le panneau 22 frontal est symétrique par rapport au plan P. Les panneaux 24a, 24b latéraux et les panneaux 26a, 26b 30 arrières sont symétriques par rapport au plan P. 3045004 7 Comme le montre la figure 4, le panneau 22 frontal est monté sur une structure 38 de l'aéronef au moyen d'un système 40 de fixation explicité plus loin. Le panneau 22 frontal comprend trois plis, un pli 42 extérieur, un pli 44 5 médian et un pli 46 interne. Les extrémités des plis sont enveloppées par un joint 48 d'étanchéité. Le bord 30, 32, 34, 36 périphérique du panneau 22 et plus précisément dans la forme de réalisation illustrée, le joint 48 d'étanchéité est pris en sandwich, intercalé entre la structure 38 de l'avion et une bride 50 de fixation. La structure de l'aéronef 38 et la bride 50 de fixation respectivement de manière 10 directe ou indirecte forment une pince dans laquelle se trouve maintenu le panneau 22 par ses bords périphériques 30, 32, 34, 36. La structure 38 de l'avion et la bride 50 de fixation sont serrés à l'aide d'un système 52 d'assemblage de type vis-écrou. 15 Dans la forme de réalisation illustrée, le pli 42 extérieur présente dans les deux directions longitudinales et latérales du panneau une dimension inférieure aux deux autres plis 44, 46. La dimension du pli 42 extérieur est telle que le pli enveloppé dans le joint 48 s'imbrique dans l'ouverture offerte par la bride 50 de fixation. La surface 54 externe du pli 42 extérieur se trouve quasiment, à la 20 hauteur du joint près, en continuité avec la surface 56 externe de la bride 50 de fixation. Les plis médians 44 et intérieur 46 débordent vers la structure 38 de l'aéronef par rapport au pli 42 extérieur : l'extrémités des plis 44 médian et 46 intérieur sont tenus par pincement entre la bride 50 et la structure 38 de l'aéronef. Le pli 42 extérieur maintenu contre les deux autres plis par le joint 48 s'intercale 25 et jouxte l'extrémité libre de la bride 50. La structure 38 de l'avion se présente sous la forme d'un caisson 58 creux de forme plus ou moins complexe. Le caisson 58 comprend une face 60 extérieure dont la surface 62 externe vient en continuité avec la surface 56 30 externe de la bride 54 et la surface 54 externe du pli 42 extérieur. Le caisson 58 comprend également une face 64 intérieure liée directement ou indirectement par 3045004 8 des faces 66 latérales à la face 60 extérieure. Le caisson 58 entoure le panneau 22 et comprend ainsi quatre parties, une partie supérieure, une partie inférieure, et deux parties latérales. Seules les parties supérieure 68 et inférieure 70 du caisson sont représentées sur la figure 4. La structure de l'aéronef au niveau de 5 laquelle le panneau vient se fixer et dans la forme de réalisation illustrée le caisson présente une épaisseur plus importante que celle du panneau 22 de manière à former un renfoncement 71. Le panneau 22 frontal doit supporter les charges en pression du cockpit. 10 Or les dimensions du panneau 22 frontal sont accrues par rapport aux vitres frontales de type connu. Le pare-brise 20 comporte un pontage entre la partie supérieure et la partie inférieure de la structure 38 de l'aéronef encadrant le panneau 22 soit ici le caisson 58 permettant de prendre une partie des charges appliquées sur le panneau 22. Le pontage signifie ici la mise en place d'un 15 élément de structure permettant de de dévier au moins partiellement les charges en pression qui s'appliquent depuis la partie 68 supérieure du caisson au-dessus du panneau 22 sur le panneau 22 et sur la partie 70 inférieure du caisson en-dessous du panneau 22. L'élément de structure reprend au moins partiellement les efforts qui s'appliquent sur le panneau. Le terme pontage est également utilisé 20 du fait que la bielle lie les parties supérieure et inférieure du caisson du côté intérieur soit du côté du renfoncement 70, formant ainsi un pont entre celles-ci, une liaison de reprise des charges. Ainsi grâce au pontage, avec une même hauteur et une même épaisseur 25 de panneau que celles des vitres frontales de pare-brise de type connu, la déformation du panneau 22 sous les charges en pression du cockpit reste de même niveau. L'élément de structure peut se présenter sous tout type de forme comme 30 par exemple sous la forme d'une bielle, poutre, entretoise, tige ou barreau de soutien. 3045004 9 Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 4, l'élément de structure se présente sous la forme d'une bielle 72 fixée à l'une de ses extrémités 74 à la partie 68 supérieure du caisson et à l'autre extrémité 76 à la partie inférieure 70 5 du caisson. Les extrémités 74, 76 de la bielle sont fixées par l'intermédiaire d'une platine 78, 80 respectivement à la partie 68 supérieure et à la partie 70 inférieure du caisson. Chacune des extrémités 74, 76 est articulée respectivement à la platine 78, 80 de manière à permettre une liaison pivot entre la bielle et la structure de l'aéronef soit un mouvement en rotation autour d'un axe 82, 84 10 perpendiculaire à l'axe de la bielle 72 et parallèle respectivement aux parties 68 supérieure et 70 inférieure du caisson associées. Le mouvement autorisé en rotation permet à la bielle de suivre les mouvements possibles d'une partie du caisson par rapport à une autre en évitant tout vrillage, flambage ou toute autre déformation possible de la bielle. L'articulation est réalisée à l'aide de tout moyen 15 de type connu. Dans le cas de la bielle, l'extrémité de bielle en forme de bague tourne autour de l'axe 82, 84 prévu au niveau de la platine 78, 80 associée. La figure 5 montre une autre forme de réalisation possible de la bielle 72 dans laquelle la bielle n'est plus articulée mais fixée non articulée à chacune de 20 ses extrémités à l'une de ses extrémités 74 à la partie 68 supérieure du caisson et à l'autre extrémité 76 à la partie inférieure 70 du caisson. La bielle est fixée par tout type de moyen connu et par exemple par encastrement. L'une de ses extrémités uniquement peut ne pas être articulée, l'autre étant articulée comme précédemment décrit. 25 La figure 6 montre l'effet de la bielle 72 sur le champ de vision des pilote et co-pilote par rapport à celui de l'encadrement 17 entre deux vitres frontales. La tête du pilote est représentée par un cercle 88 et celle du co-pilote par un cercle 90. Le champ de vision de chacun d'entre eux lorsque leur regard est tourné vers 30 l'encadrement ou vers la bielle est représenté par l'espace 96 entre deux lignes 92, 94 en pointillés. L'espace hachuré entre les deux lignes 92, 94 en pointillés 3045004 10 représente l'espace obturé du champ de vision des pilote ou co-pilote respectivement par l'encadrement 17 et la bielle 72. La bielle 72 étant d'une taille bien inférieure à celle de l'encadrement 17, 5 elle ne gêne pas le champ de vision central des pilote et co-pilote comme mis en évidence par la figure 6. De ce fait, l'amplitude A du champ visuel frontal du pilote et copilote représentée par la double flèche bien plus importante, pratiquement le double de celle des pare-brise de type connu dans la forme illustrée. 10 Le corps 86 de la bielle 72 présente une forme optimisée pour que la vision binoculaire des pilote et co-pilote sur l'extérieur soit la meilleure possible. La bielle présente par exemple une section quadrangulaire et dans la forme de réalisation représentée sur la figure 7, une forme de losange. La figure 8 représente une autre forme possible de bielle de section ovale. La bielle comporte 15 dans cette configuration deux parties cylindriques coaxiales emboitées l'une à l'intérieur de l'autre. Ce profil permet d'obtenir un double chemin pour le passage des efforts. La figure 9 montre que la présente invention peut s'appliquer à d'autres 20 panneaux que le panneau central. La figure 9a reprend le pare-brise de l'art antérieur pour permettre de comparer avec chacune des applications possibles illustrées sur la figure 9. La figure 9b représente la forme de réalisation décrite ci-dessus dans 25 laquelle les panneaux frontaux ont été réunis en un seul panneau frontal 22. La figure 9c montre que la présente invention s'applique également aux panneaux 24a, 24b latéraux et 26a, 26b arrières. Les panneaux latéral 24a et arrière 26a sont réunis en un seul. Il en est de même pour les panneaux latéral 30 24b et arrière 26b. Le panneau frontal reste en deux parties. Une bielle est introduite pour chaque panneau « latéral arrière » en résultant. La bielle est 3045004 11 représentée par une ligne en pointillés pour montrer une position possible de celle-ci dans la forme illustrée. C'est le champ de vision latéral et arrière des pilote et co-pilote qui s'en trouve alors amélioré. 5 La figure 9d montre la réunion du panneau 26a arrière avec le panneau 24a latéral lui-même réuni avec le panneau frontal 22a. Il en est de même pour le panneau 26b arrière, le panneau 24b latéral et le panneau frontal 22b. Dans ce cas de figure, le panneau frontal reste en deux parties. Il est alors nécessaire d'introduire quatre bielles, deux de chaque côté. De la même façon que pour la to figure 9c, chaque bielle est représentée par une ligne en pointillés. Le champ de vision latéral et arrière se trouve encore amélioré par rapport à la configuration précédente illustré sur la figure 9c. La figure 9e représente la réunion de l'ensemble des panneaux les uns 15 avec les autres pour former un unique pare-brise. Cinq bielles sont nécessaires. Les quatre bielles précédentes et la bielle centrale de la forme de réalisation décrite en détail précédemment. REVENDICATIONS1 - Pare-brise d'aéronef comportant un panneau (22, 24, 26) transparent maintenu à l'intérieur d'une structure (58) de l'aéronef dont la partie (68) 5 supérieure et la partie (70) inférieure sont pontées pour dévier au moins partiellement les efforts appliqués sur ledit panneau (22, 24, 26). 2 - Pare-brise selon la revendication 1, caractérisé en ce que le panneau (22, 24, 26) présente une courbure au moins dans une direction transversale. 3 - Pare-brise selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le pontage comporte un élément de structure (72) allongé dont l'une des extrémités est fixée à la partie (68) supérieure de la structure de l'aéronef et l'autre extrémité est fixée à la partie (70) inférieure. 4 - Pare-brise selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la structure (58) de l'aéronef encadrant le panneau (22, 24, 26) est d'épaisseur plus grande que l'épaisseur du panneau de manière à former un renfoncement (71). - Pare-brise selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de structure est une bielle (72) articulée selon une liaison pivot à chacune de ses extrémités sur la structure (58) de l'aéronef encadrant le panneau. 25 6 - Pare-brise selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le panneau ponté est le panneau (22) frontal et le pontage est réalisé par une bielle (72) centrale positionnée dans un plan P de symétrie verticale de l'aéronef. 15 20 30 3045004 13 7 - Pare-brise selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le pontage se présente sous la forme d'un élément de structure de section quadrangulaire. 5 8 - Pare-brise selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le pontage se présente sous la forme d'un élément de structure présentant deux parties coaxiales emboitées l'une dans l'autre. 10 9 - Pare-brise selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un panneau peut comporter plusieurs pontages. 10 - Pare-brise selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs panneaux pontés. 11 - Pare-brise selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte un unique panneau muni de plusieurs pontages. 12 - Aéronef muni d'un pare-brise selon l'une des revendications 1 à 11. 25 30