Brevet FR3159146A1 — publié le 20250815

L’invention concerne un mécanisme d’ouverture pour porte (1) d’aéronef par dégagement de butées basses (B1) et hautes (B2), ledit mécanisme comprenant, d’une part, deux bras latéraux (2) assurant une liaison articulée entre la partie haute de la porte et le fuselage (F) et, d’autre part, une poignée (3) de manœuvre montée sur un arbre (31) de rotation transversal, caractérisé en ce qu’il comprend, de part et d’autre, - sur la porte (1), une première rampe (11) et une deuxième rampe (12) destinées à recevoir et à guider, respectivement, un premier galet (21) et un second galet (22) montés sur la face intérieure du bras (2), - sur la face extérieure de ce bras (2), une troisième rampe (23) destinée à recevoir et à guider un galet (32) piloté par l’arbre (31) de la poignée (3) et, - sur le bord intérieur du fuselage (F), une quatrième rampe destinée à recevoir et à guider un galet porté par le bord inférieur de la porte (1) à proximité des butées basses, de telle sorte que la manœuvre de la poignée (3) entraîne, successivement, par guidage des galets (42, 21, 22, 32) et du galet (14) dans les rampes (F2, 11, 12, 23), le basculement vers l’extérieur du fuselage F de la partie inférieure de la porte en appui sur la butée basse (B1), puis l’échappement du galet (14) de la quatrième rampe (F4) et le dégagement des butées basses (B1) et hautes (B2). Figure de l’abrégé : Figure 10 MÉCANISME D’OUVERTURE POUR PORTE D’AÉRONEF À ÉCHAPPEMENT DE BUTÉES L'invention concerne le domaine de l’aéronautique et, plus particulièrement, l’architecture des ouvrants d’aéronef et s’intéresse à un perfectionnement du mécanisme d’ouverture vers l’extérieur des portes du type dit « semi-plug » 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’obstruction et de déflexion affleurant la paroi externe du fuselage. Actuellement, ces moyens de déflexion sont formés de déflecteurs semi-rigides fixes ou 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, la présence de ces joints souples ou de ces déflecteurs rigides contribue a augmenter les efforts à exercer sur les poignées pour effectuer l’ouverture et la fermeture de la porte. En outre, ces moyens de déflexion sont généralement protubérants et sont donc 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 souvent 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 mécanique permettant de s’affranchir de l’aménagement d’un espace de dégagement entre la structure de la porte et le fuselage de l’aéronef, ou tout au moins de le réduire de façon significative. Cette solution permet d’éviter l’utilisation d’un déflecteur et de supprimer ainsi les problèmes techniques qui lui sont généralement associés tout en conservant la cinématique spécifique d’escamotage des butées lors de l’ouverture des portes « semi-plug ». Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un mécanisme d’ouverture pour porte d’aéronef par dégagement de butées basses et hautes, ledit mécanisme comprenant, d’une part, deux bras latéraux assurant une liaison articulée entre la partie haute de la porte et le fuselage et, d’autre part, une poignée de manœuvre montée sur un arbre de rotation transversal, caractérisé en ce qu’il comprend, de part et d’autre, - sur la porte, une première rampe et une deuxième rampe destinées à recevoir et à guider, respectivement, un premier galet et un second galet montés sur la face intérieure du bras, - sur la face extérieure de ce bras, une troisième rampe destinée à recevoir et à guider un galet porté par l’arbre de la poignée et, - sur le bord intérieur du fuselage, une quatrième rampe destinée à recevoir et à guider un galet porté par le bord inférieur de la porte à proximité des butées basses, de telle sorte que la manœuvre de la poignée entraîne, successivement, par guidage des galets de la partie supérieure de la porte et l’appui de cette dernière sur la butée basse, le basculement de la partie inférieure de la porte vers l’extérieur du fuselage, puis l’échappement du galet de la quatrième rampe et le dégagement des butées hautes et basses. Selon une variante de réalisation spécifique de l’invention, le mécanisme comprend, en outre et de part et d’autre de la porte, un guignol pivotant de verrouillage portant deux galets destinés à se déplacer au contact de deux rampes portées par le bord intérieur du fuselage. Selon une caractéristique propre à cette variante, les deux rampes du fuselage sont formées de nervures sensiblement parallèles entre elles et au plan du fuselage. De préférence, ce guignol est piloté par l’arbre de la poignée. Selon une caractéristique avantageuse du mécanisme de l’invention, le galet coopérant avec la troisième rampe est monté du côté intérieur sur l’arbre de la poignée. Selon une autre caractéristique du mécanisme de l’invention, la première rampe est située en regard de l’extrémité inférieure du bras et présente un tronçon intermédiaire coudé dont la face convexe est orientée vers l’intérieur du fuselage. De préférence, ce tronçon coudé se trouve à l’intersection entre un premier tronçon rectiligne orienté vers l’extérieur de la porte et un second tronçon rectiligne orienté parallèlement au plan de la porte. Selon encore une autre caractéristique du mécanisme de l’invention, la deuxième rampe est située en regard de la partie médiane du bras et s’étend parallèlement au plan de la porte. Selon d’autres caractéristiques du mécanisme de l’invention, la troisième rampe est située à l’extrémité inférieure du bras et s’étend perpendiculairement au plan de la porte et cette troisième rampe est ouverte à ses deux extrémités. Selon une autre variante de réalisation du mécanisme de l’invention, la quatrième rampe s’étend parallèlement au plan vertical du fuselage. De préférence, cette quatrième rampe présente une extrémité supérieure fermée formant butée pour le galet en position de fermeture de la porte et une extrémité inférieure ouverte permettant l’échappement du galet lors du basculement de la porte. En outre, l’extrémité inférieure de la quatrième rampe est prolongée par un flanc intérieur biseauté assurant le guidage du galet vers l’extérieur et facilitant le basculement vers l’intérieur du fuselage de la partie supérieure de la porte. Un autre objet de l’invention est un ouvrant d’aéronef du type semi-plug équipé du mécanisme dont les caractéristiques sont définies ci-dessus. Grâce à l’invention, la porte s’affranchit de la présence d’un moyen de déflexion tout en pouvant basculer de façon guidée et maîtrisée pour permettre l’échappement des butées lors de la phase initiale de l’ouverture. Cette configuration spécifique du mécanisme d’ouverture de la porte 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. Le mécanisme de l’invention est structurellement simple et léger et, au surplus, son implantation sur les portes semi-plug est aisé et peu onéreux. 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 intérieure d’une porte « semi-plug » équipée d’un mode de réalisation du mécanisme de l’invention ici en position de fermeture. FIG. 2 est une vue en coupe verticale selon le plan AA de la porte de la FIG. 1 en position de fermeture. FIG. 3 est une vue en coupe verticale selon le plan BB de la partie supérieure de la porte de la FIG. 1 en position de fermeture. FIG. 4 est une vue en coupe verticale selon le plan CC de la partie supérieure de la porte de la FIG. 1 en position de fermeture. FIG. 5 est une vue en coupe verticale selon le plan BB de la partie supérieure de la porte de la FIG. 1 lors de la phase initiale d’ouverture. FIG. 6 est une vue en coupe verticale selon le plan CC de la partie supérieure de la porte de la FIG. 1 lors de la phase initiale d’ouverture. FIG. 7 est une vue en coupe verticale selon le plan AA de la porte de la FIG. 1 en position intermédiaire d’ouverture après échappement des butées. FIG. 8 est une vue en coupe verticale selon le plan BB de la partie supérieure de la porte de la FIG. 1 en position intermédiaire d’ouverture après échappement des butées. FIG. 9 est une vue en coupe verticale selon le plan CC de la partie supérieure de la porte de la FIG. 1 en position intermédiaire d’ouverture après échappement des butées. FIG. 10 est une vue intérieure de la partie haute de la porte et du fuselage avec une partie du mécanisme de l’invention. 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 du type de portes dites « semi-plug » dont l’ouverture s’opère par un premier déplacement vers l’intérieur du fuselage vers le haut ou vers le bas (comme dans le cas d’application du mode de réalisation décrit ici par la suite et illustré par les figures) pour permettre l’échappement de butées hautes et basses installées sur le dormant du fuselage et sur l’ouvrant. 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. Toutefois, 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 après 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 proposer une solution technique sous la forme d’un mécanisme d’ouverture apte et destiné à être intégré aux portes semi-plug associées à des butées hautes et basses en vue de s’affranchir de la présence de ces déflecteurs. De façon traditionnelle, les butées se répartissent entre des butées fixes solidaires du fuselage et des butées mobiles fixées sur la porte. Ces butées coopèrent mutuellement deux à deux pour immobiliser la porte dans sa position de fermeture. Les portes 1 semi-plug auxquelles s’appliquent spécifiquement l’invention comprennent généralement et comme illustré par les figures 1 et 10, d’une part, deux bras latéraux 2, assurant une liaison articulée entre la partie haute de la porte et le fuselage F et, d’autre part, une poignée 3 de manœuvre montée de façon centrale sur un arbre transversal 31 de rotation. L’invention consiste à doter l’ouvrant et le dormant, de part et d’autre, d’un mécanisme représenté sur les figures 2 à 10 qui comprend : - sur la porte 1, une première rampe 11 et une deuxième rampe 12 destinées à recevoir et à guider, respectivement, un premier galet 21 et un second galet 22 montés sur la face intérieure des bras 2, - sur la face extérieure du bras 2, une troisième rampe 23 destinée à recevoir et à guider un galet 32 porté par l’arbre 31 de la poignée, ici sur son côté intérieur et, - sur le bord intérieur du fuselage F, une quatrième rampe F4 destinée à recevoir et à guider un galet 14 porté par le bord inférieur de la porte 1 à proximité des butées basses B1 (les butées hautes B2 ne sont représentées que sur les figures 2 et 7). Ce mécanisme est conçu de telle sorte que la manœuvre de la poignée 3 (ici vers le bas) entraîne, successivement, par guidage des divers galets 42, 21, 22, 32, et du galet 14 dans les rampes correspondantes F2, 11, 12, 23 et F4, le basculement vers l’extérieur du fuselage F de la partie inférieure de la porte 1 en appui sur la butée B1 la plus basse, la descente de la porte 1, l’échappement du plot 14 de la quatrième rampe F4 et la séparation des butées, basses B1 et hautes B2. Les vues en coupe selon AA (figures 2 et 7) représentent la coopération des rampes F2, F3 du fuselage F avec les galets 42, 43 du guignol 4 qui est commandé par la poignée 3 (phases de verrouillage/déverrouillage de la porte et déplacement transversal). Les vues en coupe selon BB (figures 3, 5 et 8) représentent la coopération des rampes 11, 12 de la porte 1 et des galets 21, 22 du bras 2 qui correspond au guidage cinématique assuré par le mécanisme de l’invention. Les vues en coupe selon CC (figures 4, 6 et 9) représentent, quant à elles, la coopération de la rampe 23 du bras 2 avec le galet 32 de la poignée 3 (mouvement vertical de la porte). De la combinaison entre les mouvements transversaux (représentés par les vues en coupe selon AA) et les mouvements verticaux (vues en coupe selon CC) résulte la cinématique représentée par les vues en coupe selon BB. Cette cinématique, assurée au moyen du mécanisme spécifique de l’invention, permet ainsi, par un mouvement combiné de descente et de basculement de la porte, d’obtenir l’échappement des butées basses et hautes comme illustré par la FIG. 7 . Ce mécanisme est décrit en détail dans l’exposé qui suit. Comme illustré par les figures 3, 5 et 8, la première rampe 11 est située en regard de l’extrémité inférieure du bras 2 et présente un tronçon intermédiaire coudé 11a dont la face convexe est orientée vers l’intérieur du fuselage F. De préférence, ce tronçon coudé 11a se trouve à l’intersection entre un premier tronçon rectiligne 11c orienté vers l’extérieur de la porte 1 et un second tronçon rectiligne 11b orienté parallèlement au plan de la porte 1. La deuxième rampe 12 est située, quant à elle, en regard de la partie médiane du bras 2 et s’étend parallèlement au plan de la porte 1. Comme illustré par les figures 4, 6 et 9, la troisième rampe 23 est située à l’extrémité inférieure du bras 2 et s’étend perpendiculairement au plan de la porte 1. Cette troisième rampe 23 est située du côté opposé aux galets 21, 22 et est ouverte à ses deux extrémités. La quatrième rampe F4 s’étend parallèlement au plan vertical du fuselage F, comme illustré par les figures 2 et 7. Elle présente une extrémité supérieure fermée assurant la mise en butée du plot 14 en position de fermeture de la porte 1 et une extrémité inférieure ouverte permettant inversement l’échappement du galet 14. De préférence, l’extrémité inférieure de cette quatrième rampe F4 est prolongée par un flanc intérieur F1 biseauté assurant le guidage du galet 14 vers l’extérieur et facilitant ainsi le basculement de la partie supérieure de la porte 1 vers l’intérieur du fuselage et le dégagement de sa partie inférieure. Dans le mode de réalisation spécifique et préférentiel de l’invention qui est représenté sur les figures 2 et 7, le mécanisme comprend, en outre et de part et d’autre de la porte 1, un guignol pivotant 4 de verrouillage portant deux galets 42, 43 destinés à se déplacer au contact de deux rampes F2, F3 portées par le bord intérieur du fuselage F. Ces rampes F2, F3 sont situées à proximité des butées fixes hautes B2 du fuselage F et de la porte 1. Toujours dans ce mode de réalisation, les deux rampes F2, F3 du fuselage F sont formées de nervures sensiblement parallèles à la fois entre elles et au plan du fuselage. De préférence, ce guignol 4 est piloté par l’arbre 31 de la poignée 3. Mécanisme d’ouverture pour porte (1) d’aéronef par dégagement de butées basses (B1) et hautes (B2), ledit mécanisme comprenant, d’une part, deux bras latéraux (2) assurant une liaison articulée entre la partie haute de la porte et le fuselage (F) et, d’autre part, une poignée (3) de manœuvre montée sur un arbre (31) de rotation transversal, caractérisé en ce qu’il comprend, de part et d’autre, - sur la porte (1), une première rampe (11) et une deuxième rampe (12) destinées à recevoir et à guider, respectivement, un premier galet (21) et un second galet (22) montés sur la face intérieure du bras (2), - sur la face extérieure de ce bras (2), une troisième rampe (23) destinée à recevoir et à guider un galet (32) porté par l’arbre (31) de la poignée (3) et, - sur le bord intérieur du fuselage (F), une quatrième rampe (F4) destinée à recevoir et à guider un galet (14) porté par le bord inférieur de la porte (1) à proximité des butées basses (B1), de telle sorte que la manœuvre de la poignée (3) entraîne, successivement, par guidage des galets (42, 21, 22, 32) de la partie supérieure de la porte dans les rampes (F2, 11, 12, 23, F4) et l’appui de cette dernière sur la butée basse (B1) , le basculement de la partie inférieure de la porte vers l’extérieur du fuselage (F), puis l’échappement du galet (14) de la quatrième rampe (F4) et le dégagement des butées basses (B1) et hautes (B2). Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend en outre, de part et d’autre de la porte, un guignol pivotant (4) de verrouillage portant deux galets (42, 43) destinés à se déplacer au contact de deux rampes (F2, F3) portées par le bord intérieur du fuselage (F). Mécanisme selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les deux rampes (F2, F3) du fuselage (F) sont formées de nervures sensiblement parallèles entre elles et au plan du fuselage. Mécanisme selon l’une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit guignol (4) est piloté par l’arbre (31) de la poignée (3). Mécanisme selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le galet (32) coopérant avec la troisième rampe (23) est monté du côté intérieur sur l’arbre (31) de la poignée (3). Mécanisme selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite première rampe (11) est située en regard de l’extrémité inférieure du bras (2) et présente un tronçon intermédiaire (11a) coudé dont la face convexe est orientée vers l’intérieur du fuselage (F). Mécanisme selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit tronçon coudé (11a) se trouve à l’intersection entre un premier tronçon rectiligne (11c) orienté vers l’extérieur de la porte (1) et un second tronçon rectiligne (11b) orienté parallèlement au plan de la porte. Mécanisme selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite deuxième rampe (12) est située en regard de la partie médiane du bras (2) et s’étend parallèlement au plan de la porte (1). Mécanisme selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite troisième rampe (23) est située à l’extrémité inférieure du bras (2) et s’étend perpendiculairement au plan de la porte. Mécanisme selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite troisième rampe (23) est ouverte à ses deux extrémités. Mécanisme selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite quatrième rampe (F4) s’étend parallèlement au plan vertical du fuselage (F). Mécanisme selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite quatrième rampe (F4) présente une extrémité supérieure fermée formant butée pour le galet (14) en position de fermeture de la porte (1) et une extrémité inférieure ouverte permettant l’échappement du galet lors du basculement de la porte. Mécanisme selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’extrémité inférieure de la quatrième rampe (F4) est prolongée par un flanc intérieur (F1) biseauté assurant le guidage du galet (14) vers l’extérieur et facilitant le basculement vers l’intérieur du fuselage (F) de la partie supérieure de la porte. Ouvrant d’aéronef du type semi-plug équipé d’un mécanisme d’ouverture selon l’une des revendications précédentes.