Brevet FR3124488A1 — publié le 20221230

L’invention se rapporte à un ensemble de porte de véhicule et de panneau (1) encadrant la porte (3) dans lequel un protecteur de champ (4) s’étend le long de la peau d’une porte (3a) de véhicule en regard de la peau du panneau (1a) et présente une portion s’interposant entre les peaux (1a, 3a) en suivant en position nominale l’alignement géométrique de leur face extérieure. Ce protecteur de champ (4) possède un profil évolutif en portion médiane (4b) et est composé d’un matériau élastique de sorte qu’il présente une souplesse suffisante selon une direction parallèle à la distance entre les peaux (1a, 3a) et une rigidité transverse dans la direction interne-externe et que son contact avec la peau du panneau (1a) ne bloque pas l’ouverture de la porte ni n’endommage les peaux (1a, 3a). Figure de l’abrégé : [Fig. 2] Protecteur antiblocage de champ de porte de véhicule. L’invention se rapporte à un protecteur de champ localisé en bordure d’une porte de véhicule de transport de personnes et/ou de marchandise permettant un antiblocage de cette porte sur son champ. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à la protection du bord de peau de porte contre les endommagements possibles lors de l’exploitation du véhicule. D’une manière générale, tous les véhicules sont destinés à être équipés de telles portes, notamment : les aéronefs, les trains, les navires, sous-marins et tout type de véhicule. Dans le domaine aéronautique, les portes sont positionnées le long des fuselages des aéronefs. Ces portes présentent deux positions statiques extrêmes : elles sont alors soit fermées, soit ouvertes. Fermées, elles sont dans la continuité et au plus près de la peau du fuselage pour réduire les perturbations aérodynamiques et minimiser la consommation de kérosène. Ouvertes, elles permettent la sortie des passagers et pendant leurs mouvements d’ouverture/fermeture elles ne provoquent pas de contact avec la peau du fuselage pour ne pas l’endommager et pour maintenir l’intégrité de l’aéronef. Le positionnement des portes est donc tel que celles-ci doivent être suffisamment proches de la peau du fuselage en position fermée, mais également disposer d’espace suffisant pour s’ouvrir sans y réaliser de contact. De plus, des jeux minimaux sont requis pour permettre les déformations du fuselage sous les charges de vol. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Traditionnellement les portes de véhicules sont métalliques et, en particulier dans le domaine aéronautique, lorsque les portes sont métalliques, le bord de la peau de la porte n’est pas protégé. En effet, il est possible de réparer ce bord par ragréage ou par une opération de formage du fait des dégradations survenant entre deux maintenances ciblées. Cependant, afin de s’affranchir de toute opération de réparation, l’absence de protection implique alors d’éviter que la peau de la porte entre en contact avec la peau de l’encadrement de porte. Ce contact peut résulter de déformations du fuselage ainsi que de fortes vibrations en vol ou lors de « minor crash » (accident mineur en terminologie anglaise). Dans ce dernier cas, un choc entre les peaux de porte et de fuselage pourrait entrainer un grippage local et empêcher une ouverture de porte au moins temporairement, ce qui est contraire à la réglementation de la sécurité aérienne puisqu’il faut garantir que les portes assurent leur fonction de sortie de secours. Pour empêcher les peaux de se toucher, des butées dédiées sont installées au niveau des pièces d’interfaces entre la porte et le fuselage. Ces butées de centrages complètent les butées de pression de la porte dont le rôle est de maintenir la porte dans son encadrement lorsqu’une force s’exerce de l’intérieur du fuselage vers l’extérieur comme c’est le cas lors de la pressurisation de la cabine. Des documents de brevet tels que US2013075528 ou US2014346277 illustrent l’utilisation de telles butées. D’autre part, pour se prémunir d’un blocage de la porte dans le cas d’un minor crash, l’usage recommande de garder, lors de l’installation de la porte, un jeu minimal de 2 mm entre les butées de centrage. Une problématique liée à ces installations est l’ensemble des réglages précis qui sont nécessaires pour provoquer un contact sur les butées de centrage avant un contact sur les peaux. Pour s’affranchir de cet inconvénient et rendre l’installation plus rapide, il faut augmenter le jeu nominal des butées de centrage et donc le jeu entre les peaux de la porte et du fuselage. Or augmenter la distance entre les peaux présente un inconvénient majeur au regard de l’aérodynamisme de l’aéronef et donc de son exploitation. Un autre type de porte connu est constitué en matériaux composites. Ces portes peuvent être protégées par des protecteurs de champ agencés sur leur peau, mais ces pièces de protection doivent également respecter les conditions de non-contact évoquées dans le cas des portes métalliques. De plus, les portes en matériaux composites, malgré la présence d’un protecteur de champ, sont soumises aux mêmes contraintes d’installation que les portes métalliques et en présentent donc les mêmes inconvénients de complexité de réglages précis. Afin de remédier aux inconvénients de l’état de la technique, l’invention a pour objectif principal d’aménager un tour de porte permettant de diminuer le gap entre les peaux de la porte et du fuselage, ce bord présentant l’avantage de réduire la précision des réglages des butées de centrages lors de l’installation de la porte, d’accepter des contacts de la porte avec la peau du fuselage sans endommagement, tout en répondant aux exigences de sécurité et en conservant la possibilité d’ouvrir la porte non bloquée en cas de « minor crash ». Pour ce faire, l’invention prévoit d’équiper le bord de peau de la porte d’un protecteur de champ permettant de prévenir l’endommagement des peaux en cas de contact des butées de centrage tout en préservant l’ouverture de la porte en cas de « minor crash ». Ce protecteur de champ est également rendu suffisamment rigide pour ne pas défléchir de façon significative sous la différentielle de pression liée à l’écoulement de l’air sur le fuselage et maintenir les performances aérodynamiques. Plus précisément, la présente invention a pour objet un ensemble de protection de porte de véhicule et de panneau encadrant la porte, la porte et le panneau présentant des peaux ayant des faces externes de même profil et alignées lorsque la porte est en position fermée, ainsi que des butées de centrages en regard avec un jeu prédéfini. La porte est équipée d’un protecteur de champ antiblocage s’étendant le long d’un pourtour de peau de porte en regard de la peau du panneau séparant un intérieur et un extérieur du véhicule. Le protecteur de champ est solidaire de la porte et présente une portion antiblocage s’interposant entre les peaux en suivant en position nominale l’alignement géométrique de leur face extérieure, ainsi qu’un jeu entre une face d’extrémité du protecteur et une face d’extrémité de la peau du panneau inférieur au jeu entre les butées de centrage. De plus, ce protecteur est composé d’un matériau élastique selon un profil évolutif dans la portion antiblocage et présentant une souplesse suffisante selon une direction parallèle au jeu entre les peaux de sorte que, en cas d’accident mineur, les peaux restent à une distance supérieure à une distance minimale de 3mm lorsque les butées de centrage viennent en contact, tout en présentant une rigidité transverse dans la direction interne-externe limitant une déflexion du protecteur à 2 mm sous une différentielle de pression de l’intérieur vers l’extérieur de 1 psi due à l’écoulement aérodynamique. Lorsque ce protecteur de champ est au contact de la peau du panneau, la porte s’ouvre et se ferme alors sans endommager les peaux de la porte et du panneau et sans générer d’effort excessif au niveau de la poignée. Avantageusement, installer une porte comportant un protecteur de champ selon l’invention diminue les contraintes de réglage des butées de centrage en fonction du jeu entre les peaux respectives de la porte et du panneau dans laquelle elle est installée : en effet la présence du protecteur de champ permet d’augmenter la plage de jeu sur les butées de centrage puisqu’un contact sur les peaux devient acceptable. Cette plus grande tolérance d’installation diminue donc les réglages requis pour positionner les butées de centrage Avantageusement également, si la plage de jeu entre les butées de centrage est maintenue, le protecteur de champ selon l’invention diminue mécaniquement le gap entre la porte et le panneau, ce qui favorise également l’aérodynamique du véhicule au voisinage de la porte sans en sacrifier la fonctionnalité, la porte pouvant s’ouvrir et se fermer sans endommager les peaux lors du contact du protecteur de champ avec la peau du panneau. On entend par « gap » entre les peaux de porte et du panneau l’espace libéré par l’écart entre ces peaux. De plus, le qualificatif « transversal » et ses dérivés s’applique à un élément traversant le véhicule entre l’intérieur et l’extérieur de ce véhicule, dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal du véhicule. Selon certains modes de réalisation préférés et non limitatifs : - un gap est conservé entre le protecteur de champ et la peau du panneau en regard tout en assurant extérieurement la continuité géométrique entre les faces externes des peaux, de sorte que le protecteur de champ est dit ouvert en condition nominale de fermeture de porte ; - le protecteur de champ peut être installé au choix sur le pourtour entier de la porte, sur une portion et sur plusieurs portions de ce pourtour ; - le protecteur de champ est constitué d’un matériau hyper-élastique choisi parmi le polyuréthane, le caoutchouc et le silicone ; - le protecteur de champ comporte un système actif de variation en raideur et/ou en longueur, choisi parmi un joint gonflable en extrémité du protecteur, un matériau constitutif en polymère électro-actif, en matière à mémoire de forme, et un système à effet piézo-électrique ; un tel système actif permet la rupture de la glace qui peut se former en vol entre les peaux ; - le protecteur de champ comporte à l’une des extrémités un aplat de fixation sur une face interne de la peau de la porte à l’intérieur du véhicule ; - un joint de fermeture de porte se monte sur l’aplat de fixation lorsque la porte est fermée ; - le protecteur de champ comporte une lèvre formée à son autre extrémité et qui s’étend transversalement vers l’intérieur; - le protecteur de champ comporte un revêtement extérieur antifriction; en effet, un tel revêtement limite la friction avec l’air extérieur mais aussi lors des contacts avec la peau du panneau, ce qui résulte en une meilleure durabilité du protecteur de champ et réduit les efforts d’ouverture en cas de « minor crash » ; et - le protecteur de champ peut combiner un matériau hyper-élastique avec un système actif. Le protecteur de champ présente plusieurs avantages dans le cas d’un aéronef. Son profil interne ouvert favorise en particulier l’évacuation de l’eau. Si l’eau n’est pas évacuée, l’eau se solidifie aux températures extrêmes extérieures pendant les phases de vol et se dilate en se congelant, ce qui peut endommager les peaux de la porte et du panneau. De plus le profil évolutif participe au design ouvert. Il offre également une grande possibilité de déformation dans la direction perpendiculaire à la tranche de la découpe peau et assure une raideur dans la direction de l’épaisseur des peaux. Cette flexibilité dans la direction des peaux permet de conserver l’intégrité des peaux et de maintenir le fonctionnement de la porte lors de contacts entre la peau du panneau et le protecteur de champ. Également la lèvre protège la cavité du joint de fermeture de porte du courant aérodynamique, ce qui permet d’éviter la formation de perturbations aérodynamiques. PRESENTATION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront à la lecture qui suit d’un exemple de réalisation détaillé sans en limiter la portée, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement : – la , une vue latérale d’un aéronef avec des hublots et une porte en position fermée (configuration nominale) ; – la , une vue en coupe à l’interface entre la porte et le panneau de fuselage en position nominale ; – la , une vue en coupe à l’interface entre la porte et le panneau lors d’un choc entre la porte et le panneau ; – la , une vue en coupe à l’interface entre la porte et le panneau lors de l’ouverture de la porte suite au contact, et – la , une vue en coupe à l’interface entre la porte et le panneau lors de l’ouverture de la porte, la porte n’étant plus en contact avec le fuselage. Ensemble de protection de porte (3) de véhicule et de panneau (1) encadrant la porte (3), la porte (3) et le panneau (1) présentant des peaux (1a, 3a) ayant des faces externes de même profil et alignées lorsque la porte (3) est en position fermée, ainsi que des butées de centrage (3a, 3d) en regard avec un jeu prédéfini, la porte (3) étant équipée d’un protecteur de champ (4) s’étendant le long d’un pourtour de peau de porte (3a) en regard de la peau de panneau (1a) séparant un intérieur (INT) et un extérieur (EXT) du véhicule, ce protecteur de champ (4) étant caractérisé en ce qu’il est solidaire de la porte (3) et présente une portion antiblocage s’interposant entre les peaux (1a, 3a) en suivant en position nominale l’alignement géométrique de leur face extérieure, ainsi qu’un jeu (5c) entre une face d’extrémité du protecteur de champ et une face d’extrémité de la peau du panneau (1a) inférieur au jeu (5b) entre les butées de centrage (1d, 3d), et en ce qu’il est composé d’un matériau élastique selon un profil évolutif dans la portion antiblocage présentant une souplesse suffisante selon une direction parallèle au jeu entre les peaux (1a, 3a) de sorte que, en cas d’accident mineur, les peaux (1a, 3a) restent à une distance supérieure à une distance minimale lorsque les butées de centrage (1d, 3d) viennent en contact tout en présentant une rigidité transverse dans la direction interne-externe limitant une déflexion de ce protecteur de champ (4) inférieure à 2mm sous une pression aérodynamique locale externe de 1psi. Ensemble de protection selon la revendication 1, dans lequel un gap est conservé entre le protecteur de champ (4) et la peau du panneau (1a) en regard tout en assurant extérieurement la continuité géométrique entre les faces externes (10a, 30a) des peaux (1a, 3a), de sorte que le protecteur de champ (4) est dit ouvert en condition nominale de fermeture de porte. Ensemble de protection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le protecteur de champ (4) est installé au choix sur le pourtour entier de la porte (3), sur une portion et sur plusieurs portions de ce pourtour. Ensemble de protection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le protecteur de champ (4) est constitué d’un matériau hyper-élastique choisi parmi le polyuréthane, le caoutchouc et le silicone. Ensemble de protection selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le protecteur de champ (4) comporte un système actif de variation en raideur et/ou en longueur, choisi parmi un joint gonflable en extrémité du protecteur de champ, un matériau constitutif en polymère électro-actif, en matière à mémoire de forme, et un système à effet piézo-électrique. Ensemble de protection caractérisé en ce qu’il combine le protecteur de champ (4) de l’ensemble de protection selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 et le protecteur de champ de l’ensemble de protection selon la revendication 5. Ensemble de protection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le protecteur de champ (4) comporte à l’une des extrémités un aplat de fixation (4a) sur une face interne de la peau de la porte (3a) à l’intérieur du véhicule. Ensemble de protection selon la revendication 7, dans lequel un joint (1) de fermeture de porte est monté sur l’aplat de fixation (4a) lorsque la porte (3) est fermée. Ensemble de protection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le protecteur de champ (4) comporte une lèvre (4c) formée à son autre extrémité et qui s’étend transversalement vers l’intérieur. Ensemble de protection selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le protecteur de champ (4) comporte un revêtement extérieur antifriction.