Brevet FR3075168A1 — publié le 20190621

La presente invention concerne une nouvelle forme de fond etanche d'une partie avant d'un aeronef ainsi que ('aeronef pourvu d'un tel fond etanche. DOMAINE TECHNIQUE La partie avant d'un aeronef comporte une cloison de separation entre un espace non pressurise et un espace pressurise. L'espace non pressurise correspond au radome. Dans la plupart des aeronefs, ('espace pressurise separe du radome par ladite cloison comprend un cockpit et une soute technique avant contigue au cockpit en-dessous de celui-ci. Cette cloison de separation est plus communement appelee fond ou cloison etanche avant. Le terme avant specifie qu'il s'agit de la cloison de separation situee au niveau de la partie avant de ('aeronef. Dans la suite de la description, la cloison de la partie avant d'un aeronef sera designee par le terme fond etanche. Dans la plupart des aeronefs, le fond etanche est de surface plane. Le radome abrite une antenne radar. Les antennes radar 20 couramment utilisees dans les aeronefs actuels comportent une plaque de surface plane mobile en rotation qui necessite un volume libre important dans le radome pour offrir a ('antenne un debattement suffisant. Par ailleurs, revolution des cockpits merle notamment vers le 25 controle d'un aeronef par un pilote dispose transversalement de maniere centrale. La commande d'un aeronef est par exemple assuree par un seul pilote ou par un pilote assiste par une personne n'assurant pas la fonction de pilotage. Dans les deux cas, le pilote est dispose dans l'axe longitudinal central de ('aeronef et les systemes de pilotage sont agences autour du 2 pilote, de maniere centree sur lui. Dans le cas d'une personne complementaire qui assiste le pilote, celui-ci est decale par rapport au pilote vers l'arriere et sur le cote. 5 TECHNIQUE ANTERIEURE La demande FR2999344 deposee le 11 decembre 2015 par le present demandeur porte sur une antenne radar comportant un panneau principal et une pluralite de panneaux peripheriques de surface plane 10 inclines par rapport a la surface plane du panneau principal. Le fond etanche presente une surface plane a laquelle est fixe un support mecanique portant l'antenne radar. Du fait de la geometrie particuliere de l'antenne radar, l'encombrement des panneaux de l'antenne radar est plus reduit que celui du panneau mobile en rotation de l'antenne radar de type connu. 15 La presente invention a pour but de proposer une nouvelle forme de fond etanche dans le cadre de cockpit a pilote dispose de maniere centrale permettant d'ameliorer ('optimisation des volumes. EXPOSE DE ('INVENTION Pour ce faire, la presente invention propose un fond etanche de partie avant d'aeronef caracterise en ce qu'il comporte deux parties, une partie centrale semi-cylindrique presentant quatre bords paralleles deux a deux, deux bords courbes et deux bords droits formant generatrice et une partie peripherique plane s'etendant au moins partiellement autour de la partie centrale, la partie peripherique se trouvant dans le plan P des bords droits de la partie centrale et Hee a ceux-ci. 3 De cette maniere, la partie centrale avec cette forme semicylindrique epouse la geometrie de l'antenne radar tout en repondant aux differentes contraintes auxquelles le fond etanche est soumis. La partie peripherique permet d'adapter !Integration de la partie centrale a l'aeronef 5 suivant la geometrie de la partie avant de l'aeronef. Selon une forme de realisation, l'espace entre les bords courbes et le plan P dans lequel se trouve la partie peripherique plane est ouvert. 10 La presente invention concerne egalement une partie avant d'un aeronef comprenant un poste de pilotage a au moins un pilote centre, delimite partiellement par un plancher, la partie avant comportant un fond etanche caracterise en ce que le fond comporte deux parties, une partie centrale semi-cylindrique dont les generatrices sont perpendiculaires au 15 plancher et la concavite tournee vers le poste de pilotage et presentant quatre bords paralleles deux a deux, deux bords superieur et inferieur courbes et deux bords lateraux droits formant generatrice et une partie peripherique plane s'etendant au moins partiellement autour de la partie centrale, la partie peripherique se trouvant dans le plan des bords lateraux 20 droits de la partie centrale et lies a ceux-ci. L'invention prevoit au moins !'une des caracteristiques optionnelles suivantes, prises isolement ou en combinaison. 25 La partie peripherique fait la liaison entre la partie centrale et la structure du fuselage de maniere a le fermer de maniere etanche. 4 Le bord inferieur courbe de la partie centrale jouxte le bord extremal avant du plancher, l'espace entre le bord inferieur de la partie centrale et la partie peripherique etant ferme par le plancher. 5 Les bords inferieur et superieur de la partie centrale sont encadres par des raidisseurs longitudinaux de la partie avant et lies directement ou indirectement a ceux-ci. La partie peripherique s'etend entre les bords lateraux de la partie 10 centrale et le cadre le plus en avant du fuselage. La partie peripherique s'etend entre la projection du bord inferieur de la partie centrale sur le plan P de la partie peripherique et le cadre le plus en avant du fuselage. 15 La partie peripherique s'etend de maniere continue au moins partiellement autour de la partie centrale. La presente invention concerne egalement un aeronef pourvu d'une 20 partie avant presentant les caracteristiques enoncees ci-dessus. DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS D'autres buts, avantages et caracteristiques de ('invention 25 apparaitront a la lecture de la description de ('invention qui va suivre, donnee a titre d'exemple non limitatif en reference aux dessins ci-annexes dans lesquels : - la figure 1 represente une vue simplifiee en plan de cote d'un exemple d'aeronef selon l'art anterieur auquel la presente 5 invention peut s'appliquer ; - les figures 2 et 3 representent une vue en perspective simplifiee et partielle d'une pointe avant depourvu de radome dans laquelle sont notamment representes I'antenne radar et 5 le fond etanche selon la presente invention vu respectivement de cote et depuis l'interieur du poste de pilotage ; - les figures 4 et 5 representent une vue partielle en perspective de I'antenne radar et du fond etanche selon les figures 2 et 3 isoles associes a la structure de la partie avant de l'aeronef 10 dont une partie seulement est representee vus respectivement depuis l'exterieur et depuis l'interieur du poste de pilotage ; - la figure 6 represente une vue en perspective simplifiee partielle de la partie avant dans laquelle le radome a ete retire pour mettre en evidence le fond etanche et I'antenne radar 15 extraite sur cette meme figure de maniere agrandie ; - la figure 7 represente une vue en perspective partielle de la structure de la partie avant pourvue du fond etanche et de I'antenne radar ; - la figure 8 represente une vue de dessus en coupe selon un 20 plan horizontal partielle et simplifiee de la partie avant pourvue du radome dans laquelle sont representes le fond etanche et I'antenne radar. MANIERE DE REALISER L'INVENTION 25 La figure 1 represente un aeronef 2 presentant une partie 4 avant comportant un fond 6 etanche. Les termes avant et arriere sont utilises en reference au sens de deplacement de l'aeronef en vol represente par la fleche A sur la figure 1. Le fond 6 separe un radome 8 qui est un espace non 6 pressurise d'une part d'un cockpit 10 et d'une soute 12 technique de travail qui sont des espaces pressurises d'autre part. Une antenne radar 13 est !ogee a l'interieur du radome 8. La presente invention s'applique a ce type de configuration mais peut s'appliquer a d'autres types de configurations. 5 Comme montre sur les figures 1 a 3, le cockpit 10 comprend un poste 14 de pilotage dans lequel un pilote 16 est dispose transversalement de maniere centrale a savoir positionne au niveau de l'axe X-X longitudinal central passant par l'extremite du radome 8 de l'aeronef. Un copilote 18 10 (partiellement represents sur les figure 2 et 3) est positionne en decals a l'arriere et sur l'un des cotes du pilote 16. Le copilote 18 peut n'etre qu'un simple assistant sans fonction de pilotage. Selon un autre exemple, le pilote 16 peut egalement se trouver seul dans le poste 14 de pilotage. 15 Dans la suite de la description, quelle que soit la configuration, un pilote 16 dispose transversalement au centre du cockpit 10 sera designe par le terme de pilote centre. Dans la suite de la description egalement, on suppose que l'aeronef 20 2 est dispose sur un sol definissant un plan horizontal. L'aeronef 2 comprend un plancher 20 dispose de maniere parallele au sol soit au niveau d'un plan horizontal. Le plancher 20 est un plancher de marche pour les membres de requipage (pilote, co-pilote, assistant de pilotage, hotesses ...) et/ou pour les passagers. Le cockpit 10 et la soute 12 technique sont separes 25 verticalement par le plancher 20. Une direction verticale est une direction perpendiculaire aux plans horizontaux du sol et du plancher 20. Comme montre sur les figures 4 et 5, le fond 6 etanche comporte deux parties : une partie 22 centrale semi-cylindrique (a savoir partiellement 7 cylindrique) dont les generatrices sont perpendiculaires au plancher 20 et la concavite tournee vers l'interieur de l'aeronef 2 soit vers le poste 14 de pilotage et une partie 24 peripherique plane s'etendant au moins partiellement autour de la partie 22 centrale. La partie 24 peripherique plane 5 est verticale. La partie 22 centrale fait saillie par rapport a la partie 24 peripherique vers l'interieur du radome 8 soit vers l'exterieur de l'aeronef 2. Les parties centrale 22 et peripherique 24 sont symetriques par rapport a l'axe Y-Y (visible sur la figure 5) vertical central de la partie 22 centrale. 10 La partie 22 centrale semi-cylindrique comporte deux bords 26, 28 verticaux, lateraux, droits et paralleles entre eux et deux bords horizontaux superieur 30 et inferieur 32, courbes et paralleles entre eux. Dans la forme de realisation illustree, les deux bords 30, 32 courbes et horizontaux sont semi-circulaires. Les deux bords 26, 28 lateraux droits et verticaux se 15 trouvent dans un plan P (visible sur la figure 8) vertical perpendiculaire a l'axe X-X longitudinal central de l'aeronef 2. Dans la forme de realisation illustree, la partie 24 peripherique se trouve dans le plan P. La partie 22 centrale et la partie 24 peripherique sont 20 !lees au niveau des bords 26, 28. L'espace entre les bords 30, 32 courbes et le plan P est ouvert. Or le fond etanche doit former une cloison fermee etanche pour offrir une barriere a la pression ; le fond etanche est donc ouvert hors assemblage et ferme lors de ('assemblage sur avion, les espaces ouverts etant combles par des composants avion comme it sera vu 25 plus loin. La partie 24 peripherique s'etend depuis les bords lateraux 26, 28 de la partie centrale et depuis la projection du bord 32 horizontal inferieur de la partie centrale sur le plan P, jusqu'au fuselage de l'aeronef. Ces portions 8 s'etendant depuis les bords lateraux et depuis la projection du bord 32 s'etendent egalement l'une vers l'autre pour former un semi-anneau plan continu entourant partiellement la partie centrale au niveau lateral et inferieur. Le bord 30 superieur de la partie 22 centrale delimite le bord 5 superieur du fond 6 etanche et it n'y a donc pas de partie peripherique s'etendant depuis la projection du bord superieur de la partie centrale sur le plan P ; en effet, l'espace interieur a l'aeronef qui se trouve au-dessus du plan horizontal passant par la projection du bord 30 sur le plan P est dans le cas present pressurise. Le bord 30 superieur de la partie centrale est lie 10 directement ou indirectement au fuselage. Selon d'autres formes de realisation, la partie 24 peripherique pourrait s'etendre depuis les bords inferieur 32 et superieur 30 ou encore uniquement a partir du bord 30 superieur. II en est de meme concernant les parties peripheriques s'etendant depuis les bords 26, 28 lateraux du fond etanche ou encore les portions de 15 liaison entre parties laterales, superieure et inferieure. La partie 24 peripherique permet d'adapter !Integration de la partie 22 centrale a l'aeronef suivant la geometrie de la partie 4 avant de l'aeronef. La partie 22 centrale quant a elle epouse la geometrie de l'antenne 20 13 radar tout en repondant aux differentes contraintes auxquelles le fond 6 etanche est soumis : resistance a la difference de pression entre le radome 8 et le poste 14 de pilotage, garantie de l'integrite de la zone pressurisee lors d'un impact (oiseau ou autre), support de l'antenne radar, optimisation des volumes, masse et complexite dans une zone complexe (pare-brise, 25 plancher ...) ... Dans la forme de realisation illustree, la partie 22 centrale du fond etanche est realisee a partir d'un panneau d'un seul tenant en materiau composite. La partie 24 peripherique presente la forme d'un cadre 9 composite renforce et fixe a la partie centrale par tout type de moyen connu et par exemple par vissage. Cependant les parties 22 et 24 du fond etanche peuvent etre realisees dans tout autre materiau tel qu'en materiau metallique par exemple. 5 Dans la presente invention, le radome 8 comprend un radar a antenne 13 multi-plaques de type par exemple a balayage electronique comme dans le brevet cite plus haut. L'antenne 13 radar comporte au moins deux plaques de surface plane agencees de maniere contigue pouvant 10 presenter des formes, tailles et dimensions identiques ou variees. Dans la forme de realisation illustree, l'antenne 13 radar comporte une plaque 34 centrale et deux plaques 38 laterales. Les plaques 34, 36, 38 sont rectangulaires et de meme dimension mais il pourrait en etre autrement. Les plaques 36, 38 laterales ne se trouvent pas sur le meme plan que celui de la 15 plaque 34 centrale mais forment un angle par rapport a celle-ci. L'angle forme par chacune des plaques 36, 38 laterales avec la plaque 34 centrale est identique : l'antenne 13 radar est globalement symetrique par rapport aux axes de symetrie de la plaque 34 centrale. Dans le cas present, l'antenne 13 radar est symetrique par rapport a l'axe de symetrie 20 longitudinal vertical et l'axe de symetrie transversal horizontal de la plaque 34 centrale. Comme montre sur la figure 8, la partie 22 centrale du fond 6 etanche presente une forme semi-cylindrique epousant la forme globale des 25 trois plaques 34, 36, 38 de l'antenne radar. Pour chacune des trois plaques 34, 36, 38, il existe au moins un point de la partie 22 centrale du fond etanche qui jouxte un point de la plaque. Les portions 40, 42 extremales laterales de la partie 22 centrale du fond etanche du cote de ses bords 26, 28 verticaux lateraux sont tangentes aux plaques 36, 38 laterales de 10 l'antenne radar. Dans la forme de realisation proposee, les points les plus proches entre la partie 22 centrale et chacune des trois plaques 34, 36, 38 sont pour les plaques 36, 38 laterales, ceux des bords lateraux verticaux de la partie 22 centrale et des plaques 36, 38 et pour la plaque 34 centrale, les 5 points situes sur l'axe de symetrie vertical de la partie 22 centrale et de la plaque 34 centrale. Du fait de la proximite entre l'antenne 13 radar et le fond 6 etanche, la fixation des plaques 34, 36, 38 de l'antenne radar sur la partie 22 centrale du fond 6 etanche s'en trouve facilitee. II n'est plus necessaire de concevoir un mecanisme d'attache particulier pour l'antenne radar. Selon 10 une forme de realisation illustrative, l'antenne 13 peut etre fixee directement sur la partie 22 centrale du fond etanche par un systeme d'attache de type vis/ecrou, les plaques 34, 36 et 38 etant Dees entre elles par leurs bords lateraux verticaux. 15 L'integration du fond 6 etanche dans la partie 4 avant de l'aeronef est realisee en correspondance avec le positionnement des raidisseurs dans celle-ci : le fond 6 etanche est positionne au niveau de raidisseurs de la partie avant pour en renforcer sa rigidite. Comme montre sur la figure 7, dans la forme de realisation illustree, la partie avant de l'aeronef comprend 20 des cadres 44 circonferentiels. Le cadre 46 le plus en avant est appele cadre extrema! avant. Comme illustre sur la figure 6, le fond 6 etanche est dispose au niveau du cadre 46 extrema! avant : le cadre 46 extremal avant se trouve dans le plan P des bords 26, 28 lateraux de la partie 22 centrale du fond etanche. La partie 24 peripherique du fond etanche s'etendant 25 depuis la partie 22 centrale jusqu'au fuselage forme partiellement le cadre 46 extremal avant qui se trouve donc renforce par rapport aux autres cadres de dimensions plus reduites. La partie 24 peripherique prolonge sur une partie de sa circonference (a savoir au moins en-deca du bord 30 horizontal 11 superieur de la partie 22 centrale) le cadre 46 extremal avant jusqu'a la partie 22 centrale. Les bords 30, 32 horizontaux superieur et inferieur de la partie 22 5 centrale sont disposes au niveau de raidisseurs 48, 50 longitudinaux fixes a une partie des cadres 46, 52, 54 de la partie avant. Les raidisseurs 48, 50 encadrent la partie centrale au niveau superieur et inferieur et la lie au fuselage de l'aeronef pour cloisonner le radome. Le bord 32 inferieur de la partie 22 centrale jouxte le bord extremal avant du plancher 20 auquel it est 10 fixe (bien visible sur la figure 5). De cette maniere, les cadres 46, les raidisseurs 48, 50 et le plancher 20 assurent la reprise d'une partie des efforts exerces sur le fond 6 etanche. Par ailleurs, comme vu plus haut, le plancher 20 ferme l'espace libre 15 entre le bord inferieur de la partie centrale et la partie peripherique pour former un fond ferme completement etanche. Le bord superieur de la partie peripherique et de la partie centrale sont encadres par le meme raidisseur 48 longitudinal qui fait le lien avec le 20 fuselage et ferme l'espace libre du cote superieur du fond etanche. Dans la forme de realisation illustree, la partie peripherique se prolonge au-dessus du fond etanche pour refermer le cadre 46 et donner une forme globale annulaire a la partie peripherique formant un tout avec le 25 cadre 46. Dans ce cas, le raidisseur 48 est interrompu au niveau du fond etanche et fixe de part et d'autre a celui-ci. Dans la forme de realisation illustree sur les figures 2 a 8, la partie avant presente un pare-brise 56 de taille tres reduite mais la presente 12 invention peut s'appliquer a tout autre type de pointe avant a pare-brise plus large et presentant une ou plusieurs glaces. Du fait d'une partie 22 centrale du fond 6 etanche en saillie vers 5 l'exterieur de l'aeronef par rapport au plan P vertical du cadre 46 extremal avant, un volume supplementaire est offert pour le poste de pilotage et en particulier pour les pieds du pilote 16, le plancher 20 se trouvant au niveau du bord 32 inferieur de la partie 22 centrale du fond etanche. II est ainsi possible d'avancer le pilote 16 au niveau du cockpit 10 et de liberer de 10 l'espace pour la cabine de l'aeronef 2 afin d'augmenter REVENDICATIONS1 - Fond (6) etanche de partie avant (4) d'aeronef caracterise en ce qu'il comporte deux parties, une partie (22) centrale semi-cylindrique presentant quatre bords paralleles deux a deux, deux bords (30, 32) courbes et deux bords (26, 28) droits formant generatrice et une partie (24) peripherique plane s'etendant au moins partiellement autour de la partie (22) centrale, la partie (22) peripherique se trouvant dans le plan P des bords (26, 28) droits de la partie centrale et Hee a ceux-ci. 2 - Fond etanche selon la revendication 1, caracterise en ce que l'espace entre les bords (30, 32) courbes et le plan P dans lequel se trouve la partie peripherique plane est ouvert. 3 - Partie avant (4) d'un aeronef (2) comprenant un poste (14) de pilotage a au moins un pilote (16) centre, delimite partiellement par un plancher (20), la partie avant (4) comportant un fond (6) etanche caracterise en ce que le fond (6) comporte deux parties, une partie (22) centrale semicylindrique dont les generatrices sont perpendiculaires au plancher (20) et la concavite tournee vers le poste (14) de pilotage et presentant quatre bords paralleles deux a deux, deux bords (30, 32) superieur et inferieur courbes et deux bords (26, 28) lateraux droits formant generatrice et une partie (24) peripherique plane s'etendant au moins partiellement autour de la partie (22) centrale, la partie (22) peripherique se trouvant dans le plan des bords (26, 28) lateraux droits de la partie centrale et lies a ceux-ci. 4 - Partie avant d'un aeronef selon la revendication 3, caracterisee en ce que la partie (24) peripherique fait la liaison entre la partie (22) 14 centrale et la structure du fuselage de maniere a le fermer de maniere etanche. 5 - Partie avant d'un aeronef selon l'une des revendications 3 ou 4, 5 caracterise en ce que le bord (32) inferieur courbe de la partie centrale jouxte le bord extremal avant du plancher (20), l'espace entre le bord (32) inferieur de la partie centrale et la partie (24) peripherique etant ferme par le plancher. 10 6 - Partie avant selon l'une des revendications 3 a 5, caracterise en ce que les bords inferieur (32) et superieur (30) de la partie centrale sont encadres par des raidisseurs (48, 50) longitudinaux de la partie avant et lies directement ou indirectement a ceux-ci. 15 7 - Partie avant d'un aeronef selon l'une des revendications 3 a 6, caracterise en ce que la partie peripherique (24) s'etend entre les bords (26, 28) lateraux de la partie centrale (22) et le cadre le plus en avant (46) du fuselage. 20 8 - Partie avant d'un aeronef selon la revendication 7, caracterise en ce que la partie peripherique (24) s'etend entre la projection du bord (32) inferieur de la partie centrale sur le plan P de la partie peripherique et le cadre le plus en avant (46) du fuselage. 25 9 - Partie avant d'un aeronef selon l'une des revendications 3 a 8, caracterise en ce que la partie peripherique (24) s'etend de maniere continue au moins partiellement autour de la partie centrale (22). 15 10 - Aeronef pourvu d'une partie avant selon I'une des revendications 3 a 9.