Brevet FR3049706A1 — publié le 20171006

Dispositif de mesure de la pression atmosphérique autour d'un aéronef 1. DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte à un dispositif de mesure de la pression atmosphérique autour d'un aéronef, destiné à être utilisé lors des essais en vol d'un aéronef. 2. ART ANTERIEUR Lors des essais en vol précédant la certification d'un aéronef, il est nécessaire de mesurer la pression de l'air environnant l'aéronef, dite pression statique, d'une façon telle que cette pression ne soit pas influencée par la vitesse de l'aéronef ou par les turbulences de sillage qu'il génère. La mesure de cette pression permet notamment d'étalonner les capteurs de pression statique qui équipent l'aéronef. Pour mesurer cette pression, il est connu d'utiliser un tuyau dont une première extrémité est reliée à un capteur de pression situé dans l'aéronef, et la portion d'extrémité comprenant la seconde extrémité est déployée à l'extérieur de l'aéronef. Cette seconde extrémité, libre et fermée, est équipée d'un dispositif appelé cône de traînée, qui génère un effort de traînée destiné à tendre le tuyau à l'arrière de l'aéronef. Quand l'aéronef vole avec une vitesse suffisante, la portion d'extrémité comprenant la seconde extrémité libre du tuyau est ainsi située à l'arrière de l'aéronef, au-dessus de la zone subissant des turbulences de sillage générées par le passage de l'aéronef. Des ouvertures latérales dans le tuyau, à proximité de sa deuxième extrémité, permettent d'équilibrer la pression dans le tuyau avec la pression atmosphérique. Cette pression est mesurée par le capteur de pression situé dans l'aéronef. Quand l'aéronef vole à faible vitesse, la traînée générée par le cône n'est pas suffisante pour tendre suffisamment le tuyau à l'arrière de l'aéronef. Le cône perd alors de l'altitude par rapport à l'aéronef, et pénètre dans la zone des turbulences de sillage générées par le passage de l'aéronef. Quand la seconde extrémité du 3049706 2 tuyau est dans cette zone, les turbulences empêchent une mesure correcte de la pression atmosphérique. 3. OBJECTIFS DE L'INVENTION 5 La présente invention vise à remédier à au moins certains des inconvénients de l'art antérieur. En particulier, elle vise à fournir un dispositif de mesure de la pression atmosphérique autour d'un aéronef pouvant être utilisé efficacement pendant les essais en vol de l'aéronef, y compris quand l'aéronef vole à faible vitesse. 10 4. EXPOSE DE L'INVENTION Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaitront plus clairement par la suite, sont atteints à l'aide d'un dispositif de mesure de la pression atmosphérique autour d'un aéronef comprenant : 15 - un capteur de pression, situé à l'intérieur d'un aéronef, - un tuyau, dont une première extrémité est connectée audit capteur de pression, - un cône de traînée, fixé à la seconde extrémité dudit tuyau, ledit cône de traînée et une portion dudit tuyau étant situés à l'extérieur de 20 l'aéronef, ladite portion dudit tuyau située à l'extérieur dudit aéronef présentant au moins une ouverture, ledit cône de traînée comportant une paroi en forme de cône de révolution, dont la pointe est reliée à la seconde extrémité du tuyau, le dispositif se caractérisant par ce que la surface extérieure de ladite paroi porte au moins quatre ailettes, s'étendant chacune dans un plan passant par l'axe de révolution 25 dudit cône de révolution, et réparties régulièrement sur la circonférence de ladite paroi. Avantageusement, lesdites ailettes sont plates et présentent une forme triangulaire. De préférence, la largeur desdites ailettes augmente en s'éloignant de la pointe du cône formé par ladite paroi. De façon avantageuse, les différentes ailettes portées par ladite paroi sont identiques. 3049706 3 Selon un mode de réalisation avantageux, la surface extérieure de ladite paroi porte huit ailettes. 5. LISTE DES FIGURES 5 D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de réalisation de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 représente un dispositif de mesure de la pression atmosphérique autour d'un aéronef, destiné à être mis en oeuvre dans un aéronef ; 10 - la figure 2 est une représentation schématique du dispositif de mesure de la pression atmosphérique de la figure 1, mis en oeuvre dans un aéronef ; - la figure 3 est une vue de détail du dispositif de mesure de la pression atmosphérique de la figure 1, montrant la portion d'extrémité libre du tuyau de ce dispositif, équipé d'un cône de freinée ; 15 - les figures 4a et 4b sont des représentations schématiques d'aéronef équipés de dispositifs de mesure de la pression atmosphérique, volant respectivement à une vitesse élevée et à une vitesse modérée ; - les figures 5a et 5b sont des vues en perspective d'un cône de traînée pouvant être utilisé dans un dispositif de mesure de la pression 20 atmosphérique selon un mode de réalisation de l'invention ; - les figures 6a et 6b sont des vues en perspective d'un cône de traînée pouvant être utilisé dans un dispositif de mesure de la pression atmosphérique selon un mode de réalisation de l'invention. 25 6. DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION Les figures 1 à 3 représentent schématiquement un dispositif de mesure de la pression atmosphérique utilisé dans un aéronef 1. Ce dispositif est représenté à la figure 1. Il comprend un capteur de pression 21, relié à la première extrémité d'un tuyau 22, de telle sorte qu'il puisse mesurer la 30 pression dans ce tuyau 22. Ce tuyau 22 est partiellement enroulé sur un enrouleur 23, et peut se dérouler ou s'enrouler pour faire varier la longueur de la portion d'extrémité libre de ce tuyau 22, qui comprend la seconde extrémité du tuyau 22. La seconde extrémité 220 du tuyau 22 est fermée, et est fixée à une pièce 3049706 4 appelée cône de traînée 3. A proximité de sa seconde extrémité 220, le tuyau 22 présente des ouvertures radiales 24 destinées à équilibrer la pression à l'intérieur du tuyau 22 avec la pression externe. Avantageusement, comme le représente la figure 3, ces ouvertures radiales 24 peuvent être placée sur une portion rigide 240 5 du tuyau 22, située à quelques mètres de la seconde extrémité 220. Pour mesurer la pression atmosphérique autour d'un aéronef, le dispositif est mis en oeuvre dans un aéronef 1, comme le représente schématiquement la figure 2. Le capteur de pression 21 et l'enrouleur 23 sont placés dans le fuselage de l'aéronef 1, et le tuyau 22 passe à travers une ouverture du fuselage, de telle sorte 10 que la portion d'extrémité libre du tuyau 22 et sa seconde extrémité 220 traîne en dehors du fuselage de l'aéronef 1. Une action sur l'enrouleur 23 permet de modifier la longueur de la portion d'extrémité du tuyau 22 qui traîne en dehors du fuselage. De façon avantageuse, comme le représente la figure 2, le tuyau 22 peut être guidé le long de la dérive verticale de l'aéronef, afin que sa portion 15 d'extrémité libre soit fixée à l'aéronef à proximité de son point le plus haut. Quand l'aéronef 1 vole, le cône de traînée 3 fixé à la seconde extrémité 220 du tuyau 22 génère une traînée ayant pour effet de tendre la portion d'extrémité libre du tuyau 22 à l'arrière de l'aéronef 1. Le capteur de pression 21, en mesurant la pression à l'intérieur du tuyau 22, permet alors de déterminer la pression 20 atmosphérique à l'emplacement des ouvertures radiales 24, après une correction destinée à compenser la différence d'altitude entre les ouvertures radiales 24 et le capteur de pression 21. Les figures 4a et 4b représentent l'aéronef 1 équipé d'un dispositif de mesure de la pression atmosphérique. Dans la configuration représentée par la figure 4a, cet 25 aéronef 1 vole à une vitesse élevée. Du fait de la vitesse élevée, le cône de traînée 3 génère une forte traînée, qui tend fortement le tuyau 22 à l'arrière du l'aéronef 1. Dans la configuration représentée par la figure 4b, l'aéronef 1 vole à une vitesse modérée. Le cône de traînée 3 génère en conséquence une traînée modérée, qui tend moins fortement le tuyau 22 à l'arrière du l'aéronef 1. 30 L'extrémité libre 220 de ce tuyau se trouve alors à une altitude inférieure à celle de l'aéronef, ce qui peut perturber les mesures de pression. En effet, pour que la mesure de la pression faite par le capteur de pression 21 soit utile, il faut que les ouvertures radiales 24 soient situées, pendant le vol de 3049706 5 l'aéronef, en dehors de la zone des turbulences générées par l'aéronef. Si la seconde extrémité du tuyau 2 se trouve dans cette zone, les turbulences peuvent en effet modifier la pression à proximité des ouvertures radiales 24, et faire varier rapidement l'altitude de ces ouvertures, rendant difficile la détermination précise 5 de la pression atmosphérique. Le cône de traînée 3 doit donc générer un effort de traînée suffisant pour tendre la seconde extrémité du tuyau 22 au-dessus de la zone des turbulences générées par l'aéronef 1, y compris quand l'aéronef vole à vitesse réduite. Pour garantir que la seconde extrémité 220 du tuyau 22 reste à une altitude 10 supérieure à l'altitude des dispositifs de l'art antérieur, quand l'aéronef vole à faible vitesse, le dispositif de mesure de la pression atmosphérique comprend un cône de traînée 3 amélioré, dont un mode de réalisation est représenté par les figures 5a et 5b. Comme le montrent ces figures, ce cône de traînée 3 comporte une paroi 31 en forme de cône de révolution, dont la pointe 32 est destinée à être 15 reliée à la seconde extrémité 220 du tuyau 22. Cette paroi 31 est préférentiellement percée d'une pluralité de trous 34, qui sont répartis régulièrement sur sa surface. La surface extérieure de cette paroi 31 porte une pluralité d'ailettes 33, s'étendant chacune dans un plan passant par l'axe de révolution du cône. Dans le mode de 20 réalisation représenté par les figures 5a et 5b, quatre ailettes 33 sont ainsi réparties régulièrement sur la circonférence de la paroi 31, dans deux plans perpendiculaire entre eux. De préférence, ces ailettes 33 sont plates et présentent une forme triangulaire. Ainsi, dans les mode de réalisation représentés, la largeur des ailettes 33 augmente en s'éloignant de la pointe du cône formé par la paroi 25 31. De plus, les différentes ailettes 33 portées par la paroi 31 sont avantageusement identiques. D'autres formes d'ailettes sont cependant possibles. Dans d'autres modes de réalisation de l'invention, il est possible de mettre en oeuvre un nombre différent d'ailettes 33. Ainsi, les figures 6a et 6b montrent un tel cône de traînée 30 qui comporte une paroi 31 en tronc de cône, percée de trous 30 34, et portant huit ailettes 33 identiques, réparties régulièrement sur sa circonférence. L'homme du métier pourra ainsi adapter sans difficulté le nombre d'ailettes, un minimum de quatre ailettes étant cependant nécessaire pour assure la stabilité du cône de traînée 3. 3049706 6 Les cônes de traînée selon l'invention peuvent être réalisés, par exemple, en matériau plastique. Ils peuvent être fixés à l'extrémité 220 du tuyau 22 par l'intermédiaire d'une liaison pivot, permettant au cône de traînée de pivoter autour de son axe de révolution. 5 Les cônes de traînée 3 selon l'invention sont plus efficaces que les cônes de l'art antérieur dépourvus d'ailettes. En effet, quand ces cônes 3 sont traînés derrière l'aéronef, les ailettes 33 génèrent un effort de portance tendant à augmenter l'altitude du cône 3, et donc de la seconde extrémité 220 du tuyau 22. Cette seconde extrémité 220 peut donc rester au-dessus de la zone des turbulences 10 générées par l'aéronef 1, même quand l'aéronef 1 vole à une vitesse modérée. Par ailleurs, la présence des ailettes n'augmentant pas sensiblement l'effort de traînée généré par le cône, celui-ci ne cause pas sur le tuyau 22 un effort de traction trop important. REVENDICATIONS1. Dispositif de mesure de la pression atmosphérique autour d'un aéronef, comprenant : - un capteur de pression (21), situé à l'intérieur d'un aéronef (1), - un tuyau (22), dont une première extrémité est connectée audit capteur de pression (21), - un cône de traînée (3), fixé à la seconde extrémité (220) dudit tuyau (22), ledit cône de traînée (3) et une portion dudit tuyau (22) étant situés à l'extérieur dudit aéronef, ladite portion dudit tuyau située à l'extérieur dudit aéronef présentant au moins une ouverture, ledit cône de traînée comportant une paroi (31) en forme de cône de révolution, dont la pointe (32) est reliée à la seconde extrémité (220) du tuyau (22), caractérisé en ce que la surface extérieure de ladite paroi (31) porte au moins quatre ailettes (33), s'étendant chacune dans un plan passant par l'axe de révolution dudit cône de révolution, et réparties régulièrement sur la circonférence de ladite paroi (31). 2. Dispositif de mesure de la pression atmosphérique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites ailettes (33) sont plates et présentent une forme triangulaire. 3. Dispositif de mesure de la pression atmosphérique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur desdites ailettes (33) augmente en s'éloignant de la pointe du cône formé par ladite paroi (31). 4. Dispositif de mesure de la pression atmosphérique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les différentes ailettes (33) portées par ladite paroi (31) sont identiques. 5. Dispositif de mesure de la pression atmosphérique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface extérieure de ladite paroi (31) porte huit ailettes (33).30