Brevet FR3159145A1 — publié le 20250815

L’invention concerne un ouvrant (A) d’aéronef à échappement de butées (B) pourvu d’un volet (1) affleurant à la surface extérieure du fuselage (F) dans sa position de fermeture, ledit volet étant pourvu d’au moins un élément de liaison pivotant articulé sur un bord interne d’extrémité de l’ouvrant, caractérisé en ce qu’il comprend, de part et d’autre, au moins une rampe (10) de guidage ménagée sur le bord interne du fuselage et destinée à recevoir un galet rotatif (2) porté par une potence (12) solidaire de la paroi interne du volet (1), ladite rampe présentant une piste haute (10a) inclinée vers le bas et l’extérieur qui correspond à la position de fermeture du volet et qui se prolonge, via un coude (10b), par une piste basse (10c) qui correspond au pivotement du volet vers l’extérieur et à l’échappement des butées. Figure de l’abrégé : Figure 7 OUVRANT D’AÉRONEF À DÉFLECTEUR PERFECTIONNÉ L'invention concerne le domaine de l’aéronautique et, plus particulièrement, l’architecture des ouvrants d’aéronef et s’intéresse à un perfectionnement des moyens destinés à obstruer l’espace entre l’ouvrant et le dormant sur des portes du type dit « semi-plug » à ouverture vers l’extérieur par échappement de butées. De manière générale, les ouvrants d’aéronefs et, notamment ces portes « semi-plug », nécessitent, lors de leur ouverture, de les lever ou de les descendre afin de dégager les butées montées de part et d’autre de la porte et autour du fuselage. Ce mouvement de dégagement n’est possible que grâce à la présence d’un jeu entre le panneau de porte et le fuselage. Or, pour des raisons aérodynamiques, ce jeu intercalaire doit être comblé, en position de fermeture de l’ouvrant, par des moyens d’étanchéité ou des moyens de déflexion protubérants affleurant la paroi externe du fuselage. De manière générale, ces moyens de déflexion sont formés de pièces élastiquement déformables telles que des joints souples ou des bavettes semi-rigides fixés sur la structure de la porte et venant en appui contre la peau extérieure du fuselage en position de fermeture. Cependant, tant ces joints souples que ces déflecteurs semi-rigides sont exposés, en position de fermeture de l’ouvrant, au flux aérodynamique qui provoque des vibrations et entraîne leur érosion et/ou leur usure prématurée. Par conséquent, un renforcement structurel s’avère nécessaire ce qui conduit à alourdir la porte et à générer des coûts de fabrication supplémentaires. Dans ce contexte problématique, l’invention a pour but de proposer une solution consistant à remplacer les déflecteurs ou les joints soumis aux flux aérodynamiques par une pièce métallique affleurant au fuselage de l’aéronef et dont le déplacement est piloté et guidé afin de permettre, respectivement, l’escamotage des butées lors de l’ouverture de la porte et l’engagement des butées lors de sa fermeture. Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un ouvrant d’aéronef à échappement de butées pourvu d’un volet affleurant à la surface extérieure du fuselage dans sa position de fermeture, ledit volet étant pourvu d’au moins un élément de liaison pivotant articulé sur un bord interne d’extrémité de l’ouvrant, caractérisé en ce qu’il comprend, de part et d’autre, au moins une rampe de guidage ménagée sur le bord interne du fuselage et destinée à recevoir un galet rotatif porté par une potence solidaire de la paroi interne du volet, ladite rampe présentant une piste haute inclinée vers le bas et l’extérieur qui correspond à la position de fermeture du volet et qui se prolonge, via un coude, par une piste basse qui correspond au pivotement du volet vers l’extérieur et à l’échappement des butées. Selon une variante de réalisation spécifique de l’invention, les éléments de liaison pivotant sont formés chacun d’une charnière à axe transversal. De préférence, ces charnières sont couplées aux potences. Selon une autre variante de réalisation, l’ouvrant comprend trois éléments de liaison pivotant et l’un de ces trois éléments de liaison pivotant est monté libre entre deux potences. Selon une caractéristique avantageuse de l’ouvrant de l’invention, la piste basse a une extrémité inférieure ouverte permettant la sortie du galet. Selon une autre caractéristique avantageuse de l’ouvrant de l’invention, la piste haute a une extrémité supérieure fermée assurant la butée du galet. Selon une autre variante de réalisation, la piste basse est délimitée par une nervure supérieure parallèle à la piste haute et une nervure inférieure divergente. Selon un premier mode de réalisation de l’ouvrant de l’invention, le volet est monté à la partie inférieure de l’ouvrant. Selon un second mode de réalisation de l’ouvrant de l’invention, le volet est monté à la partie supérieure de l’ouvrant. Selon encore une autre caractéristique de l’ouvrant de l’invention, l’élément de liaison est couplé à un ressort de rappel du volet dans une position coplanaire avec la surface extérieure de l’ouvrant. De préférence, ce ressort de rappel est un ressort à lame ou de torsion. Grâce à l’invention, le volet de déflexion pivote de façon guidée et maîtrisée pour permettre l’échappement des butées lors de la phase initiale de l’ouverture de l’ouvrant. Inversement, le volet s’étend, en position de fermeture de l’ouvrant, dans le prolongement de sa face extérieure. Cette configuration spécifique évite ainsi l’apparition de perturbations du flux d’air le long du fuselage de l’aéronef et supprime, en conséquence, les risques d’érosion et d’usure d’un éventuel déflecteur. PRÉSENTATION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 est une vue de principe (d’ensemble et de détail) en coupe verticale de l’ouvrant de l’invention en position de fermeture. FIG. 2 est une vue de principe (d’ensemble et de détail) en coupe verticale de l’ouvrant de la FIG. 1 en position d’ouverture après échappement des butées. FIG. 3 est une vue extérieure d’un premier mode de réalisation de l’ouvrant de l’invention en position d’ouverture partielle dans le fuselage avec le montage du volet en partie basse. FIG. 4 est une vue de détail en coupe verticale du volet de la FIG. 3 en position de fermeture de l’ouvrant. FIG. 5 est une vue de détail en coupe verticale du volet de la FIG. 3 en position de pivotement vers l’extérieur lors de la descente de l’ouvrant. FIG. 6 est une vue de détail en coupe verticale du volet de la FIG. 3 en position intermédiaire de pivotement vers l’extérieur lors de la descente de l’ouvrant en vue de l’échappement des butées. FIG. 7 est une vue de détail en coupe verticale du volet de la FIG. 3 en position de rappel vers l’intérieur dans le plan de l’ouvrant lors de son ouverture après l’échappement des butées. FIG. 8 est une vue intérieure d’un second mode de réalisation de l’ouvrant de l’invention en position de fermeture dans le fuselage avec le montage du volet en partie haute. FIG. 9 est une vue intérieure de l’ouvrant de la FIG. 8 en position de pivotement vers l’extérieur lors de la montée de l’ouvrant en vue de l’échappement des butées. FIG. 10 est une vue intérieure de l’ouvrant de la FIG. 8 en position de rappel vers l’intérieur dans le plan de l’ouvrant lors de son ouverture après l’échappement des butées. 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 proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. DESCRIPTION DÉTAILLÉE L’invention concerne les ouvrants d’aéronef et s’intéresse, plus particulièrement, aux ouvrants dont l’ouverture s’opère par un premier déplacement vers l’intérieur du fuselage et vers le bas ou vers le haut pour permettre l’échappement de butées. Ce mouvement de dégagement des butées nécessite la présence d’un jeu entre l’ouvrant et le fuselage. Or, pour des raisons d’aérodynamisme, ce jeu intercalaire doit être comblé, en position de fermeture de l’ouvrant, par des moyens d’obturation. En outre, ces moyens d’obturation doivent éviter de générer des perturbations aérodynamiques et ils sont donc généralement profilés, dimensionnés et positionnés pour affleurer la paroi externe du fuselage en position de fermeture de l’ouvrant. De manière générale, ces moyens d’obturation sont donc formés de déflecteurs semi-rigides et fixes ou de pièces élastiquement déformables telles que des joints souples ou des bavettes fixés sur la structure de la porte et venant en appui contre la peau extérieure du fuselage lors de sa fermeture. Cependant, ces déflecteurs sont exposés pendant le vol de l’aéronef à des flux aérodynamiques importants provoquant des décollements, des vibrations et entraînant, de façon préjudiciable, leur érosion et/ou leur usure prématurée. Dans ce contexte problématique, l’invention vise à supprimer les déflecteurs actuels et à les remplacer par des volets rigides et mobiles et à leur assurer, à partir d’une position de départ en affleurement au fuselage, des déplacements pilotés et guidés permettant, de façon automatique, un escamotage des butées B lors de la descente de la porte A précédant son ouverture, comme illustré schématiquement par les figures 1 et 2, et inversement, un engagement en retour dans ces mêmes butées lors de sa remontée avant fermeture complète. Ainsi, l’invention consiste à réaliser, de part et d’autre du volet 1, au moins une rampe 10 de guidage ménagée sur le bord interne du fuselage F et destinée à recevoir un galet rotatif 2 porté par une potence 12 solidaire de la paroi interne du volet 1, comme illustré par les figures 3 à 7 relatives à un premier mode de réalisation de l’invention et les figures 8 à 10 relatives à un second mode de réalisation. Dans le premier mode de réalisation, le volet 1 est monté à la partie inférieure de l’ouvrant A tandis que, dans le second mode de réalisation, le volet est monté à la partie supérieure de l’ouvrant A. Sur les figures 4 à 7, la rampe 10 présente une piste haute 10a inclinée vers le bas et l’extérieur de l’ouvrant A qui correspond à la position de fermeture du volet 1 et qui se prolonge, via un coude 10b, par une piste basse 10c qui correspond au pivotement du volet 1 vers l’extérieur et à l’échappement des butées B. La piste haute 10a est borgne et a donc une extrémité supérieure qui est fermée pour assurer la butée du galet 2 dans la rampe 10 en position de fermeture de la porte A. Les dimensions et, notamment, le diamètre du galet 2, est légèrement inférieur à la largeur de la piste haute 10a pour assurer son calage dans la piste haute et le coude de la rampe 10. La piste basse 10c a, quant à elle, une extrémité inférieure ouverte. La piste basse 10c est délimitée par une nervure extérieure 100 qui, dans le premier mode de réalisation des figures 3 à 6, est sensiblement parallèle à la piste haute 10a et une nervure intérieure 101 divergente. La piste basse 10c a donc un profil globalement évasé vers le bas facilitant ainsi la sortie du galet 2 en fin d’ouverture de la porte A. Dans les deux modes de réalisation représentés sur les figures, les éléments de liaison pivotant sont formés de charnières 3 à axe transversal X. De préférence, ces charnières sont couplées aux potences 12. Dans le second mode de réalisation représenté sur les figures 8 à 10, l’ouvrant A comprend trois charnières 2 dont l’une d’entre elles est montée libre entre les deux potences latérales 12. Les charnières 3 sont avantageusement couplés à des ressorts 4 destinés à rappeler le volet 1 dans une position coplanaire avec la surface extérieure de l’ouvrant A. De préférence, ce ressort 4 est un ressort à lame (figures 4 à 6) ou un ressort de torsion sous forme hélicoïdale (figures 8 à 10). La coopération entre les galets rotatifs 2 et les rampes 10 est illustrée en détail sur les figures 4 à 7 dans les phases successives de l’ouverture de la porte A portant le volet en partie basse. Sur la FIG. 4 , la porte A est fermée et coincée dans le cadre du fuselage F en prise avec les butées. Le volet 1 du déflecteur se trouve dans le prolongement coplanaire et sensiblement vertical du panneau de l’ouvrant. Dans cette position, le galet 2 est calé à l’extrémité supérieure de la piste haute 10a de la rampe 10 et maintient les ressorts à lame 4 légèrement sous tension. Sur la FIG. 5 , la porte A est poussée vers l’extérieur du fuselage et effectue simultanément un léger déplacement vers le bas au moyen d’un mécanisme non représenté. Conjointement, le galet 2 est lui-aussi déplacé vers le bas en étant guidé dans la piste haute 10a de la rampe 10. Le galet 2 entraîne alors, via la potence 12, le volet 1 en pivotement vers l’extérieur relativement au panneau de l’ouvrant A et autour de l’axe transversal X de la charnière 3. Le ressort 4 tend à plaquer le galet 2 dans la rampe et fait tourner le volet 1 dans le sens anti-horaire. L’angle de pivotement du volet est minimisé afin de limiter les dimensions et la masse des pièces en jeu. En s’échappant du cadre du fuselage F, le bord inférieur du volet 1 autorise la poursuite de la descente de la porte A. Sur la FIG. 6 , la descente de la porte A se poursuit et le galet 2, après être passé par le coude 10b, s’engage dans la piste basse 10c évasée en étant toujours guidé par la nervure 101. Le ressort 4 s’est légèrement relâché tout en restant sous tension. Le volet 1 se retrouve à nouveau dans le prolongement coplanaire du panneau de l’ouvrant. Sur la FIG. 7 , la porte A et le volet 1 sont dans la position la plus basse et sont décalés par rapport au cadre du fuselage F de façon à se libérer des butées. Le galet 2 se trouve alors à la sortie de la rampe 10 et le ressort 4, toujours sous tension, maintient le volet 1 dans le prolongement coplanaire de l’ouvrant. La porte A est prête pour une pleine ouverture. La fermeture de la porte A pourra ensuite être effectuée par une cinématique inverse. La coopération entre les galets rotatifs 2 et les rampes 10 est illustrée en détail sur les figures 8 à 10 dans les phases successives de l’ouverture de la porte A portant le déflecteur en partie haute. La cinématique de pivotement du volet 1 s’effectue ici par un déplacement de la porte A vers le haut depuis sa position de fermeture ( FIG. 8 ) en passant par une position intermédiaire ( FIG. 9 ) et jusqu’à l’échappement des butées ( FIG. 10 ) avant son ouverture complète (non représentée). Ouvrant (A) d’aéronef à échappement de butées (B) pourvu d’un volet (1) affleurant à la surface extérieure du fuselage (F) dans sa position de fermeture, ledit volet étant pourvu d’au moins un élément de liaison pivotant articulé sur un bord interne d’extrémité de l’ouvrant, caractérisé en ce qu’il comprend, de part et d’autre, au moins une rampe (10) de guidage ménagée sur le bord interne du fuselage et destinée à recevoir un galet rotatif (2) porté par une potence (12) solidaire de la paroi interne du volet (1), ladite rampe présentant une piste haute (10a) inclinée vers le bas et l’extérieur qui correspond à la position de fermeture du volet et qui se prolonge, via un coude (10b), par une piste basse (10c) qui correspond au pivotement du volet vers l’extérieur et à l’échappement des butées. Ouvrant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de liaison pivotant sont formés chacun d’une charnière (3) à axe transversal (X). Ouvrant selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites charnières (3) sont couplées aux potences (12). Ouvrant selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend trois éléments de liaison pivotant. Ouvrant selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’un des trois éléments de liaison pivotant est monté libre entre deux potences (12). Ouvrant selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la piste basse (10c) a une extrémité inférieure ouverte permettant la sortie du galet (2). Ouvrant selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la piste haute (10a) a une extrémité supérieure fermée assurant la butée du galet (2). Ouvrant selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la piste basse (10c) est délimitée par une nervure supérieure (100) parallèle à la piste haute (10a) et une nervure inférieure (101) divergente. Ouvrant selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit volet (1) est monté à la partie inférieure de l’ouvrant (A). Ouvrant selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit volet est monté à la partie supérieure de l’ouvrant (A). Ouvrant selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément de liaison est couplé à un ressort (4) de rappel du volet (1) dans une position coplanaire avec la surface extérieure de l’ouvrant (A). Ouvrant selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit ressort (4) de rappel est un ressort à lame ou de torsion.