Brevet FR3117575A1 — publié le 20220617

Aéronef muni d’un système de signalisation lumineuse comprenant au moins un dispositif d’émission de lumière (1) en bout de chaque aile et au moins un dispositif d’émission de lumière en bout de queue, chaque dispositif d’émission de lumière (1) en bout d’aile étant disposé dans un renfoncement ménagé dans le profil de l’aile (3) et comprenant un habillage (2), au moins une source lumineuse (5) et une glace de protection (4) disposée sur le renforcement de sorte que surface extérieure épouse la forme de l’aile, la surface intérieure de la glace de protection (4) étant munie d’au moins une variation d’épaisseur localisée (6) de manière à augmenter l’ouverture angulaire de chaque dispositif d’émission de lumière (1) en bout d’aile afin d’assurer le recouvrement entre les dispositifs d’émission de lumière (1) en bout d’aile et la lumière émise par le dispositif d’émission de lumière sur la queue. Figure pour l’abrégé : [Fig 1] Aéronef muni d’un système de signalisation lumineuse à large ouverture L’invention a pour domaine technique les systèmes de signalisation d’aéronef, et en particulier de tels systèmes destinés à éviter la collision des aéronefs. Etat de la technique antérieure Un système lumineux anticollision permet à un aéronef d’être visible en vol ou sur la piste, quelle que soit la direction dans laquelle il se trouve. Dans le cas d’un aéronef à voilure fixe, le système comprend généralement trois dispositifs d'émission de lumière, un sur l’aile gauche émettant préférentiellement vers l’avant gauche, un sur l’aile droite émettant préférentiellement vers l’avant droit et un sur la queue émettant préférentiellement à l’arrière. Les faisceaux lumineux émis par ces dispositifs se recouvrent afin d’émettre de la lumière sans discontinuité dans toutes les directions angulaires dans le plan horizontal. Les dispositifs d'émission de lumière situés en bout d’aile sont encastrés dans le profil d’aile et protégées de l’environnement par une glace de protection en verre ou en plastique transparent, suivant la forme des ailes. L’encastrement dans le profil d’aile est nécessaire pour maintenir les propriétés aérodynamiques de l’aile mais génère une obstruction d’une partie des faisceaux lumineux émis limitant l’ouverture angulaire de ces faisceaux. Les faisceaux lumineux émis sont soumis aux lois de Snell-Descartes lors du passage à travers la glace de protection du dispositif d’émission de lumière. Selon le matériau employé pour réaliser la glace de protection et l’angle d’incidence par rapport à la normale de la glace de protection, les rayons sont transmis avec une incidence telle qu’ils sont occultés par l’encastrement dans le profil d’aile voir totalement réfléchis à l’intérieur du dispositif d’émission de lumière. On comprend ainsi que la géométrie du dispositif d’émission de lumière et de l’encastrement ainsi que la nature de la glace de protection limitent l’angle maximal d’incidence des faisceaux lumineux contribuant à l’ouverture angulaire dans le plan horizontal du système lumineux anticollision. Dans certaines combinaisons de ces paramètres, le recouvrement avec le dispositif d’émission de lumière situé sur la queue de l’appareil n’est alors pas assuré. Il existe donc un besoin pour un système de feux anticollision comprenant au moins un dispositif d’émission de lumière en bout d’aile permettant d’obtenir une ouverture angulaire suffisante dans le plan horizontal pour assurer un recouvrement avec l’ouverture angulaire correspondante du dispositif d’émission de lumière disposé sur la queue de l’appareil. L’invention a pour objet aéronef muni d’un système de signalisation lumineuse comprenant au moins un dispositif d’émission de lumière en bout de chaque aile et au moins un dispositif d’émission de lumière en bout de queue, chaque dispositif d’émission de lumière en bout d’aile étant disposé dans un renfoncement ménagé dans le profil de l’aile et comprenant un habillage, au moins une source lumineuse et une glace de protection disposée sur le renforcement de sorte que la surface extérieure épouse la forme de l’aile. La surface intérieure de la glace de protection est munie d’au moins une variation d’épaisseur localisée de manière à augmenter l’ouverture angulaire de chaque dispositif d’émission de lumière en bout d’aile afin d’assurer le recouvrement entre les dispositifs d’émission de lumière en bout d’aile et la lumière émise par le dispositif d’émission de lumière sur la queue. La surface extérieure de la glace de protection peut être lisse de manière à ne pas modifier les propriétés aérodynamiques de l’aile. La variation d’épaisseur localisée peut être une concavité disposée en face d’une source lumineuse et comprise dans un plan parallèle au plan horizontal. La variation d’épaisseur localisée peut être une ligne de section concave alignée avec une colonne de dispositifs d'émission de lumière, et perpendiculaire au plan horizontal. La variation d’épaisseur localisée peut être une discontinuité d’épaisseur comprise dans un plan normal au plan de l’aile. La variation d’épaisseur localisée peut être un prisme. La variation d’épaisseur localisée peut être une cavité concave circulaire en face de la au moins une source lumineuse. Une cavité concave circulaire peut être obtenue par intersection d’un tore avec la surface intérieure plane de la glace de protection, le tore étant centré sur la direction normale à la glace de protection aligné avec la source lumineuse La glace de protection peut présenter une épaisseur variable de sorte que la surface intérieure de la glace de protection épouse sensiblement la forme de la cavité, afin de minimiser la distance entre ladite surface intérieure et la au moins une source lumineuse. D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - illustre une vue en coupe dans le plan des ailes de l’aéronef d’un dispositif d’émission de lumière d’un système lumineux anticollision selon un premier mode de réalisation, - illustre une vue en coupe dans le plan des ailes de l’aéronef d’un dispositif d’émission de lumière d’un système lumineux anticollision selon un deuxième mode de réalisation, et - illustre une vue en coupe dans le plan des ailes de l’aéronef d’un dispositif d’émission de lumière d’un système lumineux anticollision selon un troisième mode de réalisation, Description détaillée La illustre un premier mode de réalisation d’un dispositif d’émission de lumière 1 en bout d’aile pour aéronef. Plus précisément, la est une vue en coupe dans le plan des ailes d’un avion d’un dispositif d’émission de lumière 1. Le dispositif d’émission de lumière 1 comprend un habillage 2 conçu de sorte à être encastré dans le profil de l’aile 3, délimitant une cavité fermée par une glace de protection 4. La surface extérieure de la glace de protection demeure lisse. La cavité comprend une source lumineuse 5 disposée de manière à émettre de la lumière vers l’extérieur à travers la glace de protection 4. Le dispositif d’émission de lumière 1 comprend des moyens d’alimentation de la source lumineuse, non illustrés. Afin d’augmenter l’ouverture dans le plan des ailes du dispositif d’émission de lumière, la glace de protection comprend une modification concave 6 de sa surface d’entrée dans le plan horizontal disposée devant la source lumineuse 5. Lorsque le dispositif d'émission de lumière 1 comprend plusieurs sources lumineuses, disposées notamment de façon matricielle en lignes et colonnes, la modification concave 6 prend la forme d’une ligne de section concave en face de chaque colonne de sources lumineuses. On note qu’une colonne de sources est alors définie comme un alignement de sources selon une ligne perpendiculaire au plan de l’aile. Un deuxième mode de réalisation d’un dispositif d'émission de lumière 1 est illustré par la , sur laquelle des éléments identiques à ceux de la sont désignés par la même référence numérique. Le dispositif d'émission de lumière 1 comprend un habillage 2 conçu pour être encastré dans le profil de l’aile 3, délimitant une cavité fermée par une glace de protection 4. La surface extérieure de la glace de protection demeure lisse. La cavité comprend une source lumineuse 5 disposée de manière à émettre de la lumière vers l’extérieur à travers la glace de protection 4. Le dispositif d'émission de lumière 1 comprend des moyens d’alimentation de la source lumineuse 5, non illustrés. Le dispositif d'émission de lumière 1 comprend des discontinuités 7 d’épaisseur sur une partie de la glace de protection, le reste de la glace de protection restant lisse. Les discontinuités sont avantageusement disposées sur le trajet des rayons lumineux présentant la plus grande incidence par rapport à la normale à la glace de protection. Ces discontinuités permettent de réduire localement l’angle d’incidence d’une partie des rayons lumineux du faisceau et d’augmenter le coefficient de transmission. Ainsi les zones du faisceau lumineux qui étaient dégradées ou occultées par la géométrie de l’aile sont en partie restaurées Dans un mode de réalisation particulier, chaque discontinuité a la forme d’un prime. Ces discontinuités permettent d’améliorer le recouvrement des faisceaux lumineux émis par les dispositifs d'émission de lumière disposés en bout d’aile et par le dispositif d'émission de lumière disposée dans la queue, en augmentant la répartition horizontale de l’intensité lumineuse dans le plan des ailes émise par les dispositifs d'émission de lumière disposés en bout d’aile. Un troisième mode de réalisation d’un dispositif d'émission de lumière 1 est illustré par la . On reconnaît sur cette figure le dispositif d'émission de lumière 1 et l’habillage 2 adapté pour être encastré dans le profil de l’aile 3, délimitant une cavité fermée par une glace de protection 4. La surface extérieure de la glace de protection demeure lisse. Le dispositif d'émission de lumière 1 comprend une pluralité de sources lumineuses 5a disposées de manière à émettre de la lumière vers l’extérieur à travers la glace de protection 4. Le dispositif d'émission de lumière 1 comprend des moyens d’alimentation des sources lumineuses 5a, non illustrés. La glace de protection 4 présente une épaisseur variable de sorte que la surface intérieure de la glace de protection épouse sensiblement la forme de la cavité, afin de minimiser la distance entre ladite surface intérieure et la pluralité de sources lumineuses 5a. La surface intérieure de la glace de protection est également munie de cavités concaves circulaires en face de chaque source lumineuse 5a. Une cavité concave circulaire est obtenue par intersection d’un tore avec la surface intérieure plane de la glace de protection. Ce mode de réalisation permet non seulement de réduire les pertes de Fresnel pour l’ensemble du faisceau lumineux en réduisant le nombre d’interfaces mais aussi d’augmenter l’ouverture dans le plan des ailes au-delà de laquelle l’environnement du système optique occulte le faisceau. Un tel dispositif d’émission de la lumière présente l’avantage d’intégrer une fonction optique d’élargissement du faisceau dans la glace de protection. La puissance est améliorée du fait de la réduction du nombre d’interfaces air-matière par rapport à un dispositif d’émission de la lumière comprenant une glace de protection et un moyen optique d’élargissement du faisceau distincts. La largeur du faisceau est également améliorée car l’élargissement a lieu au niveau de la glace de protection et n’est donc pas limité par l’encastrement dans l’aile. En plus d’améliorer la puissance et la largeur du faisceau, une telle conception réduit le nombre de pièces à fabriquer tout en améliorant la compacité en profondeur du système de signalisation. Le système de signalisation lumineuse a été décrit en relation avec un avion. Néanmoins, il concerne tout aéronef muni d’ailes et d’une queue, tel que notamment un hélicoptère ou un drone. Aéronef muni d’un système de signalisation lumineuse comprenant au moins un dispositif d’émission de lumière (1) en bout de chaque aile et au moins un dispositif d’émission de lumière en bout de queue , chaque dispositif d’émission de lumière (1) en bout d’aile étant disposé dans un renfoncement ménagé dans le profil de l’aile (3) et comprenant un habillage (2), au moins une source lumineuse (5,5a) et une glace de protection (4) disposée sur le renforcement de sorte que la surface extérieure épouse la forme de l’aile, caractérisé par le fait que la surface intérieure de la glace de protection (4) est munie d’au moins une variation d’épaisseur localisée (6,7,8) de manière à augmenter l’ouverture angulaire de chaque dispositif d’émission de lumière (1) en bout d’aile afin d’assurer le recouvrement entre les dispositifs d’émission de lumière (1) en bout d’aile et la lumière émise par le dispositif d’émission de lumière sur la queue. Aéronef selon la revendication 1, dans lequel la surface extérieure de la glace de protection (4) est lisse de manière à ne pas modifier les propriétés aérodynamiques de l’aile. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la variation d’épaisseur localisée (6) est une concavité disposée en face d’une source lumineuse et comprise dans un plan parallèle au plan horizontal. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la variation d’épaisseur localisée (6) est une ligne de section concave alignée avec une colonne de dispositifs d'émission de lumière, et perpendiculaire au plan horizontal. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la variation d’épaisseur localisée (7) est une discontinuité d’épaisseur comprise dans un plan normal au plan de l’aile. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la variation d’épaisseur localisée (7) est un prisme. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la variation d’épaisseur localisée (8) est une cavité concave circulaire en face de la au moins une source lumineuse (5a). Aéronef selon la revendication 7, dans lequel une cavité concave circulaire est obtenue par intersection d’un tore avec la surface intérieure plane de la glace de protection, le tore étant centré sur la direction normale à la glace de protection aligné avec la source lumineuse. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, dans lequel la glace de protection (4) présente une épaisseur variable de sorte que la surface intérieure de la glace de protection (4) épouse sensiblement la forme de la cavité, afin de minimiser la distance entre ladite surface intérieure et la au moins une source lumineuse (5a).