Brevet FR3142172A1 — publié le 20240524

L’invention concerne une interface mécanique entre une poignée intérieure (1) d’actionnement assurant, par rotation autour d’un axe (1a), l’ouverture d’une porte d’aéronef et une réserve d’énergie électrique destinée à l’assistance à l’ouverture d’urgence de la porte, ledit mécanisme de transmission comportant : - un premier levier (22) relié à la poignée d’armement (2) et à un arbre (24) portant un second levier libre (23) de support d’une tringle (3) d’activation de la réserve d’énergie électrique de sécurité et, - une came (4) monté sur ledit arbre (24) et coopérant avec un élément d’entraînement (10) porté par la poignée (1) d’actionnement de telle sorte qu’une rotation préalable de la poignée (1) d’actionnement entraîne, conjointement, la rotation de la came (4), le pivotement du second levier (23), la translation de la tringle (3) et l’activation de la réserve d’énergie électrique. Figure pour l’abrégé : Fig. 6 INTERFACE ENTRE LA POIGNÉE INTÉRIEURE D’OUVERTURE D’UNE PORTE D’AÉRONEF ET UN SYSTÈME ÉLECTRIQUE D’ASSISTANCE À L’OUVERTURE D’URGENCE L'invention concerne le domaine de l’aéronautique et, plus particulièrement, les organes de sécurité intégrés dans l’architecture d’une porte d’aéronef. De manière générale, une telle porte comprend, notamment, une poignée d’armement destinée à l’activation réversible du système de sécurité et un mécanisme principal d’ouverture comprenant des poignées d’actionnement intérieure et extérieure. La résistance de la porte au différentiel de pression entre l’intérieur et l’extérieur de la cabine de l’aéronef est réalisée au moyen de butées installées sur les pourtours de l’ouvrant et de son encadrement. Les poignées d’actionnement assurent en priorité l’échappement de ces butées et le débattement de la porte jusque dans sa position de pleine ouverture. Dans des situations critiques d’urgence (risque d’incendie, atterrissage non sécurisé, problème technique grave, …), l’ouverture de la porte doit pouvoir se déclencher rapidement en une seule opération. Or, du fait des contraintes opérationnelles du personnel naviguant, les efforts exercés, en situation normale, sur la poignée d’actionnement de la porte pour son ouverture ou sa fermeture sont limités. Or, en situation d’urgence, les efforts augmentent suite à la mise en place de mesures de sécurité, en particulier au déclenchement du toboggan. Cette hausse des efforts à l’ouverture empêche le personnel habituel d’ouvrir la porte sans l’aide de moyens d’assistance. Dans ces conditions, les portes d’aéronef sont généralement équipées d’un système de sécurité assurant une assistance à l’ouverture et comprenant, soit un système hydropneumatique où la source d’énergie de secours est constituée d’une bouteille d’air comprimé, soit dans certains appareils, un système électrique comprenant, notamment, des moteurs et des actionneurs alimentés par une source de courant qui garantissent un apport de puissance mécanique approprié pour guider et déplacer la porte selon une cinématique préétablie. Ce système électrique de sécurité est généralement activé automatiquement en situation d’urgence. Dans une porte classique d’aéronef, la poignée d’armement permet d’activer ou de désactiver le système d’urgence. En mettant cette poignée sur la position « armée », l’opérateur active le système de sécurité et met en place le levier qui activera l’actionneur d’ouverture de porte en fin d’échappement des butées. Bien entendu, le déplacement de la poignée d’armement vers la position inversée (« désarmée ») entraînera des actions contraires. Toutefois, dans la configuration actuelle de la porte, l’activation d'un système électrique de sécurité est problématique pour les raisons suivantes. En effet, la porte ne fait pas partie des systèmes de vol considérés comme essentiels et, par conséquent pour des raisons d’économie d’énergie, elle est coupée de son alimentation électrique en cas de panne moteur de l’appareil. Dans ce cas, suivant la qualification ETOPS (pour « Extended-range Twin -engine Opérations Performance Standards », c’est-à-dire « Normes de performance des opérations bimoteurs à gamme étendue » en langue anglaise) de l’appareil, un vol plus ou moins long peut en résulter (la durée maximum actuelle étant de 370 minutes). Dans ce cas, si on utilise la détection de la perte de courant pour activer le circuit électrique d’urgence, il est alors nécessaire de sur-dimensionner la capacité de la source d’énergie. Il serait possible de n’activer la réserve d’énergie électrique que simultanément à l’ouverture de la porte ce qui permettrait de réduire la consommation électrique. Mais, cette solution est susceptible d’entraîner un temps de latence et donc un retard à l’ouverture ce qui est préjudiciable à la sécurité. Ce problème de latence est, en outre, plus sévère si le déverrouillage du toboggan est effectué, lors d’une ouverture par l’extérieur, au moyen d’un actionneur électrique. Dans ce contexte, l’invention vise à trouver une solution permettant de résoudre les problèmes techniques posés par les systèmes de sécurité antérieurs en proposant une interface mécanique assurant l’activation préalable de la réserve d’énergie électrique grâce à une simple manœuvre de la poignée intérieure (ou extérieure) d’actionnement. Afin d’être compatible avec les exigences de séquencement temporel des déclenchements électriques de sécurité, cette activation se produit grâce à un pivotement de la poignée à partir de sa position initiale. Ainsi, selon l’approche suivie par la présente invention, une valeur d’angle prédéterminée de la poignée intérieure (ou de la poignée extérieure) par rapport à sa position de fermeture, permet de garantir que la porte se trouve alimentée en énergie électrique et que le système de sécurité d’urgence sera alors disponible à la moindre sollicitation. A cet effet, selon l’invention, au moyen d’une interface mécanique entre une poignée intérieure/extérieure d’actionnement, assurant par rotation autour d’un axe l’ouverture d’une porte d’aéronef, et une réserve d’énergie électrique destinée à l’assistance à l’ouverture d’urgence de la porte, ladite interface comprenant, notamment, une poignée d’armement mobile entre une position armée et une position désarmée et qui est couplée à la poignée intérieure/extérieure d’actionnement au moyen d’un mécanisme de transmission ledit mécanisme de transmission comportant : - un premier levier relié, par une extrémité, à la poignée d’armement et, par son autre extrémité, à un arbre portant un second levier libre sur lequel est fixé une tringle d’activation de la réserve d’énergie électrique de sécurité et un élément d’embrayage coopérant en rotation avec lesdits premier et second leviers et, - une came montée sur ledit arbre et coopérant avec un élément d’entraînement porté par la poignée d’actionnement de telle sorte que, en position armée de la poignée d’armement, une rotation préalable de la poignée d’actionnement d’un angle compris entre 3° et 50° à partir de sa position de repos entraîne, conjointement, la rotation de la came, le pivotement du second levier libre, la translation de la tringle et l’activation de la réserve d’énergie électrique. Selon une caractéristique avantageuse de l’interface de l’invention, la came est couplée à un ressort de rappel qui est sous tension. En position désarmée, la tension est diminue et elle est renforcée une première fois lors de l’armement puis encore une seconde fois lorsque la poignée principale est actionnée. Selon une autre caractéristique avantageuse, le premier levier est monté en libre rotation sur l’arbre. Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l’interface de l’invention, le second levier est monté en libre rotation sur l’arbre entre l’élément d’embrayage et le premier levier. En outre, l’invention prévoit que l’élément d’embrayage est de préférence solidaire de la came via l’arbre de support qui est parallèle à l’axe de la poignée d‘actionnement. Selon une variante spécifique de réalisation de l’interface de l’invention, l’élément d’embrayage porte un premier doigt et un second doigt, le premier doigt étant entraîné par le second levier et positionné de façon à venir en butée contre le second levier en position d’armement de la poignée, tandis que le second doigt est positionné sur l’élément d’embrayage de façon à venir en butée contre le premier levier de la position de désarmement à la position d’armement de la poignée d’armement et inversement sous l’action du ressort. Le second doigt entraine ainsi le second levier en position d’armement ce qui permet d’activer la réserve d’énergie électrique. Selon une autre variante de réalisation particulière de l’interface de l’invention, l’élément d’entraînement porté par la poignée d’actionnement est formé d’un pion et la came est formée d’une une rampe disposée en vis-à-vis du pion. Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, l’élément d’entraînement et ladite came sont positionnés l’un par rapport à l’autre de sorte que lorsque la poignée d’armement est en position armée, la rotation de la poignée d’actionnement provoque, via l’élément d’entraînement, le pivotement conjoint de la came et du second levier via l’arbre et l’élément d’embrayage. Inversement, l’invention prévoit que l’élément d’entraînement et ladite came sont positionnés l’un par rapport à l’autre de sorte que lorsque la poignée d’armement est en position désarmée, la rotation de la poignée d’actionnement est libre et la came reste fixe. Par ailleurs, l’invention prévoit que la poignée d’armement est, de préférence, reliée au bras de liaison par un jeu de bielles. Par conséquent, grâce à l’interface de l’invention, l’activation de la réserve d’énergie est assurée, en position d’armement, par traction de la tringle sous la simple action de la came et donc de la poignée principale d’actionnement. Un autre objet de l’invention est une porte d’aéronef pourvue d’au moins une poignée d’actionnement de l’ouverture par l’intérieur ou par l’extérieur et d’un système de sécurité comprenant une réserve d’énergie électrique, ladite porte étant équipée d’une interface mécanique telle que définie ci-dessus. L’interface de l’invention permet l’utilisation d’une architecture électrique pour des portes à échappement latéral des butées et des avantages qui lui sont associés, à savoir, la mise en commun de l’énergie des systèmes d’urgence et du dispositif de déploiement et de gonflage du toboggan et du moteur dit de « swivelling » (« pivotement » en langue anglaise). L’invention portant sur la mise à disposition de la réserve d’énergie électrique en cas d’ouverture d’urgence, elle peut également s’appliquer à tout type de porte. Dans ces autres applications, il suffira de garder la même disposition autour de l’axe de la poignée. PRÉSENTATION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit, en référence aux dessins annexés qui représentent respectivement : une vue globale de côté d’un mode de réalisation préférentiel de l’interface mécanique de l’invention en position désarmée avec la poignée d’actionnement en position de repos ; une vue globale de côté de l’interface mécanique de la en position armée avec la poignée d’actionnement en position de repos ; une vue de détail en coupe selon AA de l’interface de la en position armée avec la poignée d’actionnement en position de repos ; une vue de détail en perspective de l’interface de la en position désarmée avec la poignée d’actionnement en position de repos ; une vue de détail en coupe selon BB de l’interface de la en position désarmée avec la poignée d’actionnement en position de repos ; une vue de détail en perspective de l’interface de la en position armée avec la poignée d’actionnement en position de repos ; une vue de détail en coupe selon BB de l’interface de la en position armée avec la poignée d’actionnement en position de repos ; une vue de détail en perspective de l’interface de la en position armée avec la poignée d’actionnement dans une position intermédiaire d’activation de la réserve d’énergie électrique de sécurité ; une vue de détail en coupe selon BB de l’interface de la en position armée avec la poignée d’actionnement dans une position intermédiaire d’activation de la réserve d’énergie électrique de sécurité, et une vue de détail en coupe selon BB de l’interface de la en position armée avec la poignée d’actionnement dans la position finale d’activation de l’énergie électrique de sécurité. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont indiqués par des signes de référence identiques dans la description qui va suivre et sur les figures. Naturellement, les modes de réalisation de l’invention illustrés schématiquement par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu dans le cadre de l’invention que l'on puisse combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres tout en restant dans le cadre de l’invention. DESCRIPTION DÉTAILLÉE L’invention concerne les portes d’aéronef et s’intéresse, plus particulièrement, au système de déclenchement de l’énergie électrique nécessaire à l’ouverture de ces portes en situation d’urgence. De manière générale et comme illustré par les vues globales des figures 1 et 2 annexées, ces portes comprennent, une poignée intérieure 1 d’actionnement assurant, par rotation autour d’un axe 1a, l’ouverture de la porte, une réserve d’énergie électrique de sécurité (non représentée) pour l’assistance à l’ouverture d’urgence de la porte et une interface mécanique comprenant, notamment, une poignée d’armement 2 mobile entre une position désarmée (illustrée par la vue globale de la et les vues détaillées des figures 4 et 5) et une position armée (illustrée par la vue globale de la et les vues détaillées des , 6 et 7), avec la poignée d’actionnement en position de repos. L’interface étant en position armée, la poignée d’actionnement est en positions intermédiaires sur les figures détaillées 8 et 9 et en position finale sur la figure détaillée en . La poignée d’armement 2 est reliée à la poignée d’actionnement 1 via un mécanisme de transmission qui sera décrit ci-après plus particulièrement en référence aux figures 4 et 6 respectivement, en position désarmée et en position armée, la poignée 1 étant alors en position de repos et à la en position armée avec la poignée déplacée angulairement ici de 5°. Le système de sécurité comprend généralement, une source d’énergie électrique, et un circuit intégrant des moteurs alimentés par cette source et qui garantissent un apport de puissance mécanique approprié, des actionneurs couplés aux moteurs et destinés à guider et à déplacer la porte selon une cinématique préétablie. Le cas échéant, une pompe assure conjointement le gonflage d’un toboggan d’évacuation à partir d’un système dédié situé sous le seuil de la porte (ces derniers composants ne sont pas représentés sur les figures car ils ne sont pas directement concernés par l’invention). L’invention consiste à intégrer une interface mécanique spécifique assurant l’activation préalable de la réserve d’énergie électrique grâce à une simple manœuvre de la poignée intérieure 1 d’actionnement ou, le cas échéant, de la poignée extérieure. Plus précisément l’invention prévoit que l’activation de l’énergie électrique de sécurité soit préétablie, à partir de la position armée de la poignée 2 d’armement, grâce à un pivotement de la poignée intérieure 1 d’actionnement depuis sa position initiale de repos correspondant au verrouillage de la porte. Ainsi, selon l’invention, une valeur d’angle prédéterminée de la poignée intérieure 1 d’actionnement par rapport à la position de fermeture permet de garantir que la porte se trouve alimentée en énergie électrique et que le système de sécurité d’urgence sera alors disponible à la moindre sollicitation. A cet effet, l’interface de l’invention comprend un mécanisme de transmission assurant la liaison entre la poignée 2 d’armement et la poignée 1 d’actionnement. Ce mécanisme de transmission comprend, respectivement, un bras 21 dont une première extrémité est reliée à la poignée 2 par un jeu de biellettes 20 et qui est mobile en translation entre la position désarmée et armée de la poignée 2. La seconde extrémité du bras 21 est couplée à un premier levier 22 monté en libre rotation sur un arbre 24 qui s’étend parallèlement à l’axe 1a de rotation de la poignée 1 d’actionnement. Sous le premier levier 22, un second levier 23 est monté en libre rotation sur l’arbre 24 du mécanisme de transmission. Ce second levier 23 est, d’une part, raccordé à une tringle 3 assurant, via un élément 30, l’activation de la réserve d’énergie électrique de sécurité et coopère, d’autre part, avec un élément d’embrayage 25. Cet élément d’embrayage 25 est fixé sur l’arbre 24 sous le second levier 23 et porte deux doigts périphérique 25a, 25b s’étendant de façon diamétralement opposée et parallèlement à l’arbre 24. Les deux doigts 25a, 25b ont des positions angulaires précises sur le pourtour de l’élément d’embrayage 25 et coopèrent, par rotation de cet élément 25, alternativement, avec le second levier libre 23 et le premier levier 22 d’armement, comme décrit par la suite. En particulier, l’embout du second levier 23 assure l’accroche de la tringle 3, tandis que son bord 23a assure la butée par contact avec le doigt 25a lors de la course angulaire. Conjointement, le bord latéral 22a du premier levier 22 assure la butée du doigt 25b dans sa course angulaire, comme illustré en particulier par la . Le premier doigt 25a est ainsi positionné sur l’élément d’embrayage 25 de façon à venir en butée contre la bielle 23 en position d’armement de la poignée 2, tandis que le second doigt 25b est positionné sur l’élément d’embrayage 25 de façon à venir en butée contre le premier levier 22 de la position de désarmement à la position d’armement de la poignée d’armement 2 et inversement, grâce à l’action d’un ressort de rappel 5 qui sera décrit par la suite. Ainsi, de manière générale, dans la position désarmée (cf. en particulier la ) le doigt 25b est au contact du premier levier 22 et le doigt 25a est libre. Alternativement, quand on procède à l’armement (cf. en particulier la ), le doigt 25b est poussé par le levier 22 et pivote autour de l’axe de l’arbre 24 en même temps que le doigt 25a qui vient alors au contact du second levier 23 en exerçant une première traction sur la tringle 3 de façon à reprendre un éventuel jeu existant. Sur l’arbre 24 et sous le second levier 23 est fixée, en outre, une came 4 positionnée et couplée au ressort de rappel 5, fixé par ailleurs à la structure de la porte ou de tout autre bâti présent dans la porte. En position d’armement, l’arbre 24 et la came 4 ont pivoté sous l’action du premier levier 22 et de l’élément d’embrayage 25 en mettant le ressort 5 sous tension. Inversement, quand on procède au désarmement, le doigt 25b suit le levier 22 grâce à la traction exercée par le ressort de rappel 5 couplé à la came 4 mais qui demeure néanmoins sous tension. L’interface de l’invention prévoit que la came 4 du mécanisme de transmission coopère avec un élément d’entraînement 10 porté par la poignée 1 d’actionnement. La coopération entre la came 4 et cet élément 10 est réalisée de telle sorte que le second levier 23 pivote sous l’action du doigt 25a lorsque la came 4, solidaire de l’élément d’embrayage 25 via l’arbre 24, est entrainée en rotation par la poignée 1, via l’élément d’entraînement 10, et exerce alors une seconde traction sur la tringle 3 pour activer la réserve d’énergie électrique, comme illustré par exemple par la où la poignée d’actionnement est en position intermédiaire (à 5°). Les figures 9 et 10 illustrent, respectivement, une position intermédiaire (à 9°) et une position finale (ici à 15°) de la poignée d’actionnement 1 correspondant à l’activation de la réserve d’énergie électrique. L’élément d’entraînement 10 est quant à lui porté par une branche 11 s’étendant transversalement à l’axe 1a. L’élément 10 est destiné à se déplacer dans un plan parallèle à la came 4 de telle sorte que, en position armée de la poignée 2 d’armement, une rotation de la poignée 1 d’actionnement d’un angle compris entre 3° et 50° et, de préférence, entre 10° et 15°, autour de l’axe 1a à partir de sa position de repos provoque, conjointement, un pivotement de la came 4 entraînée par l’élément 10. Selon un mode de réalisation spécifique de l’interface de l’invention, l’élément d’entraînement 10 porté par la poignée 1 d’actionnement est formé d’un pion et la came 4 est formée d’une une rampe de section en L disposée en vis-à-vis du pion. Le pion 10 et la rampe 4 sont positionnés l’un par rapport à l’autre de sorte que lorsque la poignée 2 est en position armée, la rotation de la poignée 1 d’actionnement entraîne un contact d’appui du pion contre la rampe et le pivotement de celle-ci. De la même façon, le pion 10 et la rampe 4 sont positionnés l’un par rapport à l’autre de sorte que lorsque la poignée 2 d’armement est en position désarmée (cf. par exemple la ), la rotation de la poignée 1 d’actionnement est libre et le pion se trouve hors de la rampe qui, quant à elle, reste fixe tout comme le second levier 23 et la tringle 3, le système électrique de sécurité étant alors maintenu inactif. Interface mécanique entre une poignée intérieure (1) d’actionnement assurant, par rotation autour d’un axe (1a), l’ouverture d’une porte d’aéronef et une réserve d’énergie électrique destinée à l’assistance à l’ouverture d’urgence de la porte, ladite interface comprenant, une poignée (2) d’armement mobile entre une position armée et une position désarmée et qui est couplée à la poignée intérieure (1) d’actionnement au moyen d’un mécanisme de transmission, caractérisée en ce que ledit mécanisme de transmission comporte : - un premier levier (22) relié, par une extrémité, à la poignée d’armement (2) et, par son autre extrémité, à un arbre (24) portant un second levier libre (23) sur lequel est fixée une tringle (3) d’activation de la réserve d’énergie électrique de sécurité et un élément d’embrayage (25) coopérant en rotation avec le second levier (23) et le premier levier (22) et, - une came (4) monté sur ledit arbre (24) et coopérant avec un élément d’entraînement (10) porté par la poignée (1) d’actionnement de telle sorte que, en position armée de la poignée (2) d’armement, une rotation préalable de la poignée (1) d’actionnement d’un angle compris entre 3° et 50° à partir de sa position de repos entraîne, conjointement, la rotation de la came (4), le pivotement du second levier (23), la translation de la tringle (3) et l’activation de la réserve d’énergie électrique. Interface selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite came (4) est couplée à un ressort de rappel (5) dont la tension est renforcée en position d’armement de la poignée (2) et diminuée en position de désarmement. Interface selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit premier levier (22) est monté en libre rotation sur l’arbre (24). Interface selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit second levier (23) est monté en libre rotation sur l’arbre (24) entre le premier levier (22) et l’élément d’embrayage (25). Interface selon la revendication 4, caractérisée en ce que l’élément d’embrayage (25) est solidaire de la came (4) via l’arbre (24). Interface selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l’arbre (24) et l’axe (1a) de la poignée (1) d‘actionnement sont parallèles entre eux. Interface selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit élément d’embrayage (25) porte un premier doigt (25a) et un second doigt (25b), le premier doigt (25a) étant entraîné par le second levier en étant positionné de façon à venir en butée contre le second levier (23) en position d’armement de la poignée (2). Interface selon les revendications 2 et 7, caractérisée en ce que le second doigt (25b) est positionné sur l’élément d’embrayage (25) de façon à venir en butée contre le premier levier (22) de la position de désarmement à la position d’armement de la poignée (2) et inversement sous l’action du ressort (5). Interface selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l’élément d’entraînement (10) porté par la poignée (1) d’actionnement est formé d’un pion et en ce que ladite came (4) est formée d’une une rampe disposée en vis-à-vis du pion. Interface selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que ledit élément d’entraînement (10) et ladite came (4) sont positionnés l’un par rapport à l’autre de telle sorte que lorsque la poignée (2) d’armement est en position armée, la rotation de la poignée (1) d’actionnement provoque, via l’élément d’entraînement (10), le pivotement conjoint de la came (4) et du second levier (23) via l’arbre (24) et l’élément d’embrayage (25). Interface selon la revendication 10, caractérisée en ce que ledit élément d’entraînement (10) et ladite came (4) sont positionnés l’un par rapport à l’autre de telle sorte que lorsque la poignée (2) d’armement est en position désarmée, la rotation de la poignée (1) d’actionnement est libre et la came reste fixe. Interface selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu’elle comprend un bras (21) dont une première extrémité est reliée à la poignée (2) d’armement par un jeu de biellettes (20) et la seconde extrémité est couplée au premier levier (22). Porte d’aéronef pourvue d’au moins une poignée d’actionnement de l’ouverture et d’un système de sécurité comprenant une réserve d’énergie électrique, ladite porte étant équipée d’une interface mécanique selon l’une quelconque des revendications 1 à 12.