Brevet FR3151863A1 — publié le 20250207

Mécanisme de verrouillage/déverrouillage (2) d’où ouvrant d’aéronef, cet ouvrant étant installé dans un fuselage (1a), le mécanisme (2) comprenant au moins un ensemble de verrouillage (3) comportant :au moins une ferrure de guidage agencée sur un bord de l’ouvrant (3a, 3b) ; une tige de verrouillage (4) présentant une extrémité libre en bout d’un corps linéaire (4a) qui coulisse dans chaque ferrure de guidage ; une commande de verrouillage/déverrouillage 3e sur l’ouvrant, et une ferrure de fuselage (3c), installée et en vis-à-vis de chaque ferrure de guidage (3a, 3b) lorsque l’ouvrant est verrouillé. Dans ce mécanisme 2 la tige de verrouillage 4 comporte, en continuité et en extrémité de son corps linéaire, une rampe de déboitement désalignée audit corps linéaire et qui pilote un axe de guidage (3d) de la ferrure de fuselage (3c), cet axe de guidage (3d) étant orienté perpendiculairement au corps linéaire de la tige de verrouillage (4). Figure pour l’abrégé : Fig. 2 Mécanisme de verrouillage/déverrouillage d’ouvrant à déboitement et brise-glace lors du déverrouillage. L'invention se rapporte à un mécanisme de verrouillage et déverrouillage d’ouvrant d’aéronef. Plus particulièrement la présente invention se rapporte à tout type de porte d’aéronef : porte passagers, porte de sortie d’urgence ou porte d’accès matériel et ravitaillement. Dans le domaine aéronautique, les aéronefs comportent en général plusieurs ouvertures dans leur fuselage, telles que les portes et les trappes d’accès aux soutes ou au train d’atterrissage. Ces ouvertures sont munies de mécanismes de verrouillage/déverrouillage qui permettent en position verrouillée de maintenir l’ouvrant dans son encadrement, et en position déverrouillée, de libérer cet ouvrant qui peut alors sortir de son encadrement. Cependant, sous certaines conditions météorologiques, un anneau de glace vient se former par givrage entre l’ouvrant et son encadrement et scelle alors l’ouvrant dans son encadrement, rendant impossible la sortie de l’ouvrant après son déverrouillage. ART ANTÉRIEUR Les portes d’aéronef comportent en général un mécanisme de verrouillage/déverrouillage comprenant deux axes parallèles, chaque axe étant en translation dans deux ferrures installées en vis-à-vis et s’étendant respectivement sur le fuselage et sur la porte selon une direction de coulissement perpendiculaire à l’encadrement de la porte. En position verrouillée, chaque axe est présent dans les deux ferrures qui sont ainsi solidarisées. Cet axe n’est mobile qu’en translation selon la direction de coulissement entre les deux ferrures. En effet, lors du passage de la position verrouillée à la position déverrouillée, l’axe coulisse dans les deux ferrures jusqu’à sortir de l’une d’elle et désolidariser alors les ferrures, ce qui déverrouille la porte qui peut ainsi être actionnée pour sortir de son encadrement. Usuellement, deux ensembles de ferrures sont installées en haut de la porte, ce double ensemble permettant de sécuriser le verrouillage et l’installation en haut de porte limitant les ferrures installées en bas de la porte qui peuvent entraver le passage. En cas de givrage et afin de permettre l’ouverture de la porte, les aéroports disposent de systèmes de dégivrage complexe des fuselages pour faire fondre la glace. Cependant ces systèmes sont lents, car ils balayent l’ensemble du fuselage, couteux en énergie et ne fonctionnent que sur un aéronef à la fois. Une solution complète le mécanisme de verrouillage/déverrouillage des portes avec l’utilisation d’un système de dégivrage mécanique ou électrique. Le dégivrage mécanique exerce un effort sur la glace pour la briser, alors que le dégivrage électrique utilise une résistance chauffante installée sur le pourtour de la porte. Ces systèmes de dégivrage étant supplémentaires, ils alourdissent l’aéronef car ils sont installés sur chacun des ouvrants nécessitant un dégivrage. De plus ces systèmes de dégivrage sont actionnés séparément ce qui engendre une latence à l’ouverture de la porte, le système électrique étant par ailleurs lent et consommant de l’énergie supplémentaire. L’invention a pour objectif principal de résoudre le problème de dégivrage des portes d’aéronef lors du déverrouillage des portes avec un mécanisme simple et rapide. Pour libérer les portes d’aéronef de la glace la présente invention prévoit un dégivrage mécanique automatique de la porte lors de son déverrouillage provoqué par le déclenchement d’un décalage entre la porte et le fuselage, ce dégivrage mécanique qui brise la glace au lieu de la faire fondre étant rapide et économe en énergie. Plus précisément, la présente invention a pour objet un mécanisme de verrouillage/déverrouillage d’un ouvrant d’aéronef, cet ouvrant étant installé dans un fuselage et définissant un intérieur et un extérieur à l’aéronef. Le mécanisme comprend au moins un ensemble de verrouillage comportant : - au moins une ferrure agencée sur un bord de l’ouvrant dite ferrure de guidage; - une tige de verrouillage présentant une extrémité libre en bout d’un corps linéaire qui coulisse dans chaque ferrure de guidage ; - une commande de verrouillage/déverrouillage sur l’ouvrant; - une bielle d’activation en liaison entre l’extrémité libre de la tige de verrouillage et la commande de verrouillage/déverrouillage sur l’ouvrant, et - une ferrure dite ferrure de fuselage installée sur le fuselage et en vis-à-vis de chaque ferrure de guidage lorsque l’ouvrant est verrouillé. La tige de verrouillage comporte, en continuité et en une autre extrémité de son corps linéaire, dite extrémité de guidage, une rampe de déboitement désalignée dudit corps et qui pilote un axe de guidage de la ferrure de fuselage, cet axe de guidage étant orienté perpendiculairement au corps linéaire de la tige de verrouillage. La rampe de déboitement peut être courbe à partir d’une amorce tangentielle au corps de la tige de verrouillage ou droite en formant un décalage angulaire avec cette tige. La rampe étant non colinéaire au corps linéaire de la tige de verrouillage, le déverrouillage de l’ouvrant entraine un décalage local avec le fuselage au voisinage des ferrures, ce décalage étant suffisant pour initier le cas échéant des fissures dans la glace autour de la porte et réaliser un dégivrage mécanique de celle-ci. Avantageusement, ce mécanisme de verrouillage/déverrouillage d’ouvrant occupe peu d’espace dans l’environnement de la porte et présente un poids limité. De plus ce mécanisme utilise peu de ressources énergétiques de l’aéronef pour être activé Avantageusement également, ce mécanisme de verrouillage/déverrouillage d’ouvrant requiert des opérations de maintenance limitées, le mécanisme étant purement mécanique : en particulier, aucun circuit électrique, ni pièce à changer et/ou à recharger après chaque dégivrage. Selon certains modes de réalisation préférés pris seul ou en combinaison : - l’ouvrant est une porte - l’ensemble de verrouillage comporte deux ferrures de guidage superposées, une ferrure principale et une ferrure secondaire ; - la rampe de déboitement présente une courbure ; - la rampe de déboitement est orientée vers l’extérieur ; - la rampe de déboitement et une branche de blocage réalisent une fourche en continuité du corps linéaire de la tige de verrouillage, cette fourche enserrant l’axe de guidage de la ferrure de fuselage lorsque l’ouvrant est verrouillé ; - la bielle d’activation est en liaison pivot par rapport à l’extrémité libre de la tige de verrouillage ; - l’ensemble de verrouillage comporte un système bistable entre d’une part l’ouvrant et d’autre part la liaison entre la bielle d’activation et la commande de verrouillage/déverrouillage ; - le mécanisme de verrouillage/déverrouillage comporte deux ensembles de verrouillage actionnés et reliés à la même commande de verrouillage/déverrouillage. Avantageusement, les deux ferrures de guidage par ensemble de verrouillage sécurisent le mécanisme de verrouillage/déverrouillage : en cas de rupture d’une des ferrures, la seconde permet d’assurer le coulissement de la tige de verrouillage et donc le bon fonctionnement du mécanisme de verrouillage/déverrouillage. Avantageusement également, la tige de blocage empêche le coulissement de la tige de verrouillage et la fourche bloque l’axe de guidage de la ferrure de fuselage, ces deux actions apportant des protections supplémentaires qui maintiennent l’ouvrant verrouillé. L’invention se rapporte également à un procédé de déverrouillage et dégivrage mécanique simultanés par déboitement d’un ouvrant givré d’aéronef mettant en œuvre le mécanisme de verrouillage/déverrouillage défini ci-dessus. Ce procédé se déroule selon les étapes suivantes : - retrait du blocage de chaque ensemble de verrouillage ; - activation de la commande de verrouillage/déverrouillage pour déverrouiller la porte, et - déverrouillage, déboitement et dégivrage mécanique simultanés de la porte par rapport au fuselage. PRÉSENTATION 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 de face d’une porte d’aéronef dans une portion de fuselage ; – la , une vue en perspective partielle de la porte et en coupe d’un ensemble de verrouillage/déverrouillage de porte ; – les figures 3, 4 et 5, des vues en coupe du mécanisme de verrouillage/déverrouillage de porte pendant les étapes successives de déverrouillage de la porte, et – la , une vue en coupe de la porte complètement déboitée de l’encadrement. DESCRIPTION DÉTAILLÉE La illustre un ouvrant, ici une porte 1b, installé dans le fuselage 1a d’un aéronef selon une vue de face intérieure à l’aéronef. La porte 1b est verrouillée par rapport au fuselage 1a par un mécanisme de verrouillage/déverrouillage 2, ce mécanisme étant composé ici de deux ensembles de verrouillage 3 actionnés et reliés par la même commande de verrouillage 3e, ici une poignée. Une couche de glace externe (non représentée) due au givrage scelle la porte 1b au fuselage 1a, au moins partiellement le long du bord de la porte 1b. La montre une vue en perspective du bord supérieur 1c de porte 1b, « supérieur » signifiant au plus éloigné du sol. La porte 1b défini un intérieur INT et un extérieur EXT au fuselage 1a, le mécanisme de verrouillage/déverrouillage de porte 2 étant positionné à l’intérieur INT du fuselage. La montre également en coupe, selon le plan AA’ de la , un des deux ensembles de verrouillage 3 composant le mécanisme de verrouillage/déverrouillage 2 en position verrouillée. Chaque ensemble de verrouillage 3 comporte dans cet exemple : - deux ferrures de guidage : une ferrure principale 3a et une ferrure secondaire 3b superposées et agencées de part et d’autre du bord 1c de la porte 1b ; - une tige de verrouillage 4 présentant une extrémité libre 4c en bout d’un corps linéaire 4a, la tige 4 coulissant dans les deux ferrures de guidage ; - la commande de verrouillage/déverrouillage 3e sur la porte 1b, du côté intérieur INT dans l’exemple ; - une bielle d’activation 5 en liaison entre l’extrémité libre 4c de la tige de verrouillage 4 et la commande de verrouillage/déverrouillage 3e sur la porte 1b, et - une ferrure dite ferrure de fuselage 3c installée sur le fuselage 1a et en vis-à-vis des ferrures principale 3a et secondaire 3b de porte lorsque la porte 1b est verrouillée. De plus, la tige de verrouillage 4 comporte, en continuité de prolongement et en l’autre extrémité de son corps 4a, dite extrémité de guidage 4d, une rampe de déboitement 4e non colinéaire audit corps 4a et qui pilote un axe de guidage 3d de la ferrure de fuselage 3c. Cet axe de guidage 3d est orienté perpendiculairement au corps 4a de la tige de verrouillage 4. Selon le mode de réalisation illustré, la rampe de déboitement 4e présente une courbure 4f qui est orientée vers l’extérieur EXT. Ainsi, lorsque la tige de verrouillage 4 coulisse dans les ferrures principale 3a et secondaire 3b pour déverrouiller la porte, l’axe de guidage 3d (qui est fixe sur le fuselage 1a) exerce une contrainte sur la rampe de déboitement 4a. Cette contrainte a pour effet de décaler le bord 1c de porte vers l’intérieur INT du fuselage (voir la description en référence à la ). De plus, une branche de blocage 4g, s’étendant parallèlement à la rampe de déboitement 4e, réalise avec cette rampe une fourche 4h en continuité du corps 4a de la tige de verrouillage 4, cette fourche 4h enserrant l’axe de guidage 3d de la ferrure de fuselage 3c lorsque la porte 1b est verrouillée et renforçant le guidage au début du déverrouillage. Alternativement, la courbure de la rampe de déboitement peut être orientée vers l’intérieur INT de l’aéronef et la fourche résultante est inversée par rapport à la fourche de la : la porte est alors déboitée vers l’extérieur EXT du fuselage lors de son déverrouillage. La bielle d’activation 5 relie la tige de verrouillage 4 à la commande de verrouillage/déverrouillage 3e. Cette bielle d’activation 5 est ici en liaison pivot à chacune de ses extrémités par rapport à respectivement le corps 4a de la tige de verrouillage 4 et la commande verrouillage/déverrouillage 3e. Également, chaque ensemble de verrouillage 3 comporte un système bistable 3f entre d’une part la porte 1b et d’autre part la liaison entre la bielle d’activation 5 et la commande de verrouillage/déverrouillage 3e. Ce système bistable 3f permet en particulier de favoriser les deux positions verrouillée et déverrouillée de la poignée de la commande de verrouillage/déverrouillage 3e. Ainsi, lorsque la poignée est en position verrouillée ou déverrouillée, le système bistable 3f maintient la poignée dans sa position qui est dite stable. Lorsque la poignée est dans une position intermédiaire, cette position étant dite instable, le système bistable 3f ramène la poignée vers sa position stable la plus proche. La représente la configuration du mécanisme de verrouillage/déverrouillage 2 décrit en selon une coupe dans le plan AA’ de la . Le mécanisme de verrouillage/déverrouillage est donc encore en position verrouillée : le fuselage 1a et la porte 1b sont alignés. Dans la , la commande de verrouillage/déverrouillage 3e commence à être activée et est ici abaissée, entrainant la bielle d’activation 5 qui fait coulisser la tige de verrouillage 4 en direction de la commande de verrouillage/déverrouillage 3e. Par ce coulissement de la tige de verrouillage 4, la rampe de déboitement 4e – reste au contact de l’axe de guidage 3d fixe de la ferrure de fuselage 3c – entraine un déplacement du bord de porte 1c sur lequel est installé le mécanisme de verrouillage/déverrouillage 2, ainsi que la formation d’un écart local entre le fuselage 1a et la porte 1b. En continuant à abaisser la commande de verrouillage/déverrouillage 3e, l’écart entre le fuselage 1a et la porte 1b s’accroit. Lorsque l’axe de guidage 3d atteint l’extrémité de la rampe de déboitement 4e, comme illustré en , l’écart entre le fuselage 1a et la porte 1b est supposé avoir fissuré la glace due au givrage autour de la porte qui provoque le blocage de son ouverture. La porte 1b peut alors être complètement déboitée du fuselage 1a et être dégagée comme représenté en . Le procédé de déverrouillage et dégivrage mécanique simultanés par déboitement de la porte 1b givrée d’aéronef se déroule donc selon les étapes suivantes : - activation de la commande de verrouillage/déverrouillage 3e pour déverrouiller la porte 1b, et - déverrouillage, dégivrage et déboitement simultané de la porte 1b par rapport au fuselage 1a. L’invention n’est pas limitée aux exemples décrits et représentés. Ainsi, la commande de verrouillage/déverrouillage 3e peut également être installée en extérieur de porte pour être actionnée par un opérateur se trouvant à l’extérieur de l’aéronef. Cette configuration rend possible l’ouverture et le dégivrage simultanés de tout ouvrant d’un aéronef tel que des trappes d’accès de soute, de train d’atterrissage ou équivalent. Également, tout système de commande entrainant un coulissement de la tige de verrouillage peut être utilisé, en particulier des systèmes à translations, à crémaillère et/ou à entrainement en rotation de filins, ces systèmes étant purement mécanique ou à commande électrique. Par ailleurs, une seule ferrure de guidage peut être utilisée, la décomposition en deux ferrures principale et secondaire de l’exemple n’étant réalisée que pour se conformer aux règlementations en vigueur du monde aéronautique portant sur la sécurité des mécanismes. De plus, les ferrures sont ici installées sur le bord supérieur de la porte et peuvent alternativement être installées sur tout autre bord de la porte. Mécanisme de verrouillage/déverrouillage (2) d’où ouvrant d’aéronef, cet ouvrant étant installé dans un fuselage (1a) et définissant un intérieur (INT) et un extérieur (EXT) à l’aéronef, le mécanisme (2) comprenant au moins un ensemble de verrouillage (3) comportant : - au moins une ferrure agencée sur un bord (1c) de l’ouvrant dite ferrure de guidage ; - un tige de verrouillage (4) présentant une extrémité libre (4c) en bout d’un corps linéaire (4a) qui coulisse dans chaque ferrure de guidage ; - une commande de verrouillage/déverrouillage (3e) sur l’ouvrant, - une bielle d’activation (5) en liaison entre l’extrémité libre (4d) de la tige de verrouillage (4) et la commande de verrouillage/déverrouillage (3e) sur l’ouvrant, et - une ferrure, dite ferrure de fuselage, (3c) installée et en vis-à-vis de chaque ferrure de guidage lorsque l’ouvrant est verrouillé, le mécanisme (2) étant caractérisé en ce que la tige de verrouillage (4) comporte, en continuité et en extrémité de son corps linéaire (4a), dite extrémité de guidage (4d), une rampe de déboitement (4e) désalignée dudit corps linéaire (4a) et qui pilote un axe de guidage (3d) de la ferrure de fuselage (3c), cet axe de guidage (3d) étant orienté perpendiculairement au corps linéaire (4a) de la tige de verrouillage (4). Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’ouvrant est une porte (1b). Mécanisme selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ensemble de verrouillage (3) comporte deux ferrures de guidage superposées, une ferrure principale (3a) et une ferrure secondaire (3b). Mécanisme selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la rampe de déboitement (4e) présente une courbure (4f). 5. Mécanisme selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la rampe de déboitement (4e) est orientée vers l’extérieur (EXT). Mécanisme selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la rampe de déboitement (4e) et une branche de blocage (4g) réalisent une fourche (4h) en continuité du corps linéaire (4a) de l’ace de verrouillage (4), cette fourche 4h) enserrant l’axe de guidage (3d) de la ferrure de fuselage (3c) lorsque l’ouvrant est verrouillé. Mécanisme selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la bielle d’activation (5) est en liaison pivot par rapport au corps linéaire (4a) de la tige de verrouillage (4). Mécanisme selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l’ensemble de verrouillage (3) comporte un système bistable (3f) entre d’un part l’ouvrant et d’autre part la liaison entre la bielle d’activation (5) et la commande de verrouillage/déverrouillage (3e). Mécanisme selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comporte deux ensembles de verrouillage (3) actionnés et reliés à la même commande de verrouillage/déverrouillage (3e)