Brevet FR3129373A1 — publié le 20230526

- Système de gouverne à géométrie variable pour aile d’aéronef. - Le système (1) comporte au moins une peau souple supérieure (5) destinée à être fixée dans le prolongement d’un plan supérieur (3) de l’aile (2), une peau souple inférieure (6) destinée à être mobile dans le prolongement d’un plan inférieur (4) de l’aile (2) et fixée le long d’un bord de fuite (7) de la gouverne (1), un actionneur (8) pour générer un déplacement (D) de la peau souple inférieure (6) par rapport au plan inférieur (4). Le déplacement (D) entraîne une courbure de la première peau souple supérieure (5) et une courbure de la deuxième peau souple inférieure (6) présentant une concavité (C1, C2) orientée dans un même sens. Le système de gouverne permet de réduire la quantité d’énergie fournie par l’actionneur. Figure pour l’abrégé : Fig.1 Système de gouverne à géométrie variable pour aile d’aéronef. La présente invention concerne une gouverne d’aéronef à géométrie variable. État de la technique Généralement, une gouverne d’aéronef, telle qu’un aileron, est mise en mouvement autour d’un axe d’articulation à l’aide d’un actionneur. Cet axe d’articulation correspond également à un axe d’attache de la gouverne à une aile de l’aéronef. La gouverne est rigide. La mise en mouvement d’une telle gouverne vers un angle de déflexion associé à un coefficient de portance souhaité nécessite une dépense d’énergie assez importante de l’actionneur. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient. Pour cela, elle concerne un système de gouverne à géométrie variable pour aile d’aéronef, l’aile comprenant un plan supérieur et un plan inférieur. Selon l’invention, le système de gouverne comporte au moins : une peau souple supérieure destinée à être fixée à l’aile dans le prolongement du plan supérieur de l’aile ; une peau souple inférieure destinée à être mobile dans le prolongement du plan inférieur de l’aile par l’intermédiaire d’une liaison plan-plan, la peau souple inférieure étant fixée à la peau souple supérieure le long d’un bord de fuite de la gouverne ; au moins un actionneur destiné à générer un déplacement de la peau souple inférieure par rapport au plan inférieur de l’aile, le déplacement de la peau souple inférieure entraînant une courbure de la peau souple supérieure et une courbure de la peau souple inférieure, la courbure de la peau souple supérieure et la courbure de la peau souple inférieure présentant une concavité orientée dans un même sens. Ainsi, grâce à la déformation des peaux souples selon une courbure, l’angle de déflexion nécessaire du système de gouverne est moins important que l’angle de déflexion nécessaire d’un système de gouverne rigide pour un même coefficient de portance. Ainsi la quantité d’énergie à fournir par l’actionneur est beaucoup moins importante que la quantité d’énergie à fournir par l’actionneur d’un système de gouverne rigide pour un même coefficient de portance. De plus, le ou les actionneurs comprennent au moins un axe d’actionneur agencé pour être déplacé longitudinalement entre la peau souple supérieure et la peau souple inférieure, le ou les axes d’actionneur comportant une extrémité fixée à une surface interne de la peau souple inférieure. En outre, le ou les actionneurs sont fixés sur une surface interne du plan inférieur de l’aile. Selon une particularité, le ou les axes d’actionneur sont configurés pour coulisser chacun à travers une ouverture d’un longeron arrière de l’aile. Par exemple, le système de gouverne comprend au moins une douille de guidage linéaire à billes configurée pour être montée sur la ou les ouvertures à travers laquelle le ou les axes d’actionneur sont aptes à coulisser. Par ailleurs, le système de gouverne comprend en outre au moins un axe auxiliaire parallèle à l’axe ou aux axes d’actionneur, le ou les axes auxiliaires présentant une première extrémité fixée au longeron arrière et une deuxième extrémité libre dirigée vers le bord de fuite du système de gouverne, le système de gouverne comportant en outre au moins une douille auxiliaire fixée sur la surface interne de la peau souple inférieure, la deuxième extrémité libre étant apte à coulisser dans la douille auxiliaire. Selon une particularité, le système de gouverne comprend en outre une ossature interne entre la peau souple supérieure et la peau souple inférieure, l’ossature interne présentant une rigidité en compression et en traction selon un axe sensiblement perpendiculaire à la peau souple supérieure ou la peau souple inférieure supérieure à une rigidité de l’ossature interne en cisaillement selon un axe sensiblement parallèle à la peau souple supérieure ou la deuxième peau souple inférieure. L’invention concerne également un aéronef, en particulier un avion de transport, comportant au moins un système de gouverne, tel que décrit ci-dessus, équipant chacune de ses ailes. Brève description des figures Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. représente une vue en coupe transversale d’un système de gouverne selon deux positions différentes. représente une vue schématique en coupe transversale d’un système de gouverne selon deux position différentes. représente une vue en perspective d’une aile d’aéronef équipée du système de gouverne à géométrie variable. représente une vue en contre-plongée d’une coupe d’un système de gouverne. représente une vue en plongée d’une coupe d’un système de gouverne. représente, à droite, une vue d’une coupe transversale le long d’un axe d’actionneur d’un système de gouverne et, à gauche un détail de la coupe transversale. représente, à droite, une vue d’une coupe transversale le long d’un axe auxiliaire d’un système de gouverne et, à gauche un détail de la coupe transversale. représente une coupe transversale des deux peaux souples mettant en évidence l’évolution transversale de leur épaisseur. représente une vue en perspective d’un mode de réalisation du système de gouverne comportant une ossature interne. représente une vue en perspective d’un aéronef dont les ailes sont équipées de systèmes de gouverne. Système de gouverne à géométrie variable pour aile d’aéronef, l’aile (2) comprenant un plan supérieur (3) et un plan inférieur (4), caractérisé en ce qu’il comporte au moins : une peau souple supérieure (5) destinée à être fixée à l’aile (2) dans le prolongement du plan supérieur (3) de l’aile (2) ; une peau souple inférieure (6) destinée à être mobile dans le prolongement du plan inférieur (4) de l’aile (2) par l’intermédiaire d’une liaison plan-plan, la peau souple inférieure (6) étant fixée à la peau souple supérieure (5) le long d’un bord de fuite (7) de la gouverne (1) ; au moins un actionneur (8) destiné à générer un déplacement (D) de la peau souple inférieure (6) par rapport au plan inférieur (4) de l’aile (2), le déplacement (D) de la peau souple inférieure (6) entraînant une courbure de la peau souple supérieure (5) et une courbure de la peau souple inférieure (6), la courbure de la peau souple supérieure (5) et la courbure de la peau souple inférieure (6) présentant une concavité (C1, C2) orientée dans un même sens. Système de gouverne selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les actionneurs (8) comprennent au moins un axe d’actionneur (9) agencé pour être déplacé longitudinalement entre la peau souple supérieure (5) et la peau souple inférieure (6), le ou les axes d’actionneur (9) comportant une extrémité (10) fixée à une surface interne (61) de la peau souple inférieure (6). Système de gouverne selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le ou les actionneurs (8) sont fixés sur une surface interne (41) du plan inférieur (4) de l’aile (2). Système de gouverne selon l’une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le ou les axes d’actionneur (9) sont configurés pour coulisser chacun à travers une ouverture (11) d’un longeron arrière (12) de l’aile (2). Système de gouverne selon la revendication 4 caractérisée en ce qu’il comprend au moins une douille de guidage linéaire à billes (13) configurée pour être montée sur la ou les ouvertures (11) à travers laquelle le ou les axes d’actionneur (9) sont aptes à coulisser. Système de gouverne selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins un axe auxiliaire (15) parallèle à l’axe ou aux axes d’actionneur (9), le ou les axes auxiliaires (15) présentant une première extrémité (16) fixée au longeron arrière (12) et une deuxième extrémité (18) libre dirigée vers le bord de fuite (7) du système de gouverne (1), le système de gouverne (1) comportant en outre au moins une douille auxiliaire (17) fixée sur la surface interne (61) de la peau souple inférieure (6), la deuxième extrémité (18) libre étant apte à coulisser dans la douille auxiliaire (17). Système de gouverne selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu’il comprend en outre une ossature interne (14) entre la peau souple supérieure (5) et la peau souple inférieure (6), l’ossature interne (14) présentant une rigidité en compression et en traction selon un axe sensiblement perpendiculaire à la peau souple supérieure (5) ou la peau souple inférieure (6) supérieure à une rigidité de l’ossature interne (14) en cisaillement selon un axe sensiblement parallèle à la peau souple supérieure (5) ou la peau souple inférieure (6). Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la peau souple supérieure (5) présente une épaisseur plus importante dans une zone (Z51) située au niveau du bord de fuite (7) et dans une zone (Z52) située au niveau de fixation de la peau souple supérieure (5) au plan supérieur (3) de l’aile 2 que dans une zone centrale (Z53) située entre la zone (Z51) située au niveau du bord de fuite (7) et la zone (Z52) située au niveau de ladite fixation. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le rapport d’épaisseur entre la zone (Z51) située au niveau du bord de fuite (7) et la zone centrale (Z53) est compris entre 2 et 3, le rapport d’épaisseur entre la zone (Z52) située au niveau de ladite fixation et la zone centrale (Z53) est compris entre 4 et 5. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la peau souple inférieure (6) présente une épaisseur plus importante dans une zone (Z61) située au niveau du bord de fuite (7) et dans une zone (Z62) située au niveau de la liaison plan-plan entre la peau souple inférieure (6) et le plan inférieur (4) de l’aile (2) que dans une zone centrale (Z63) située entre la zone (Z61) située au niveau du bord de fuite (7) et la zone Z62 située au niveau de ladite liaison plan-plan. Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le rapport d’épaisseur entre la zone (Z61) située au niveau du bord de fuite (7) et la zone centrale (Z63) est compris entre 2 et 3, le rapport d’épaisseur entre la zone (Z62) située au niveau de ladite liaison plan-plan et la zone centrale (Z63) est compris entre 4 et 5. Aéronef, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un système de gouverne (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11 équipant chacune de ses ailes (2).