Brevet FR3163049A1 — publié le 20251212

------ Vitrage d’aéronef boulonné et kit le comprenant L’invention concerne un vitrage d’aéronef (300) comprenant une surface transparente (302) avec plusieurs trous traversants (302i) formés en périphérie du vitrage (300), chaque trou traversant (302i) ayant une partie tronconique s’évasant sur la face extérieure de la surface transparente (302) et se resserrant vers une partie cylindrique s’étendant à partir de la partie tronconique pour déboucher sur la face intérieure de la surface transparente (302), une chemise creuse (309) rigide ayant une tête tronconique (309a) prolongée par un corps cylindrique (309b) étant disposée dans chaque trou traversant (302i) avec un matériau amortissant (308) disposé entre la chemise (309) et la surface interne du trou traversant (302i) correspondant. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 4 Vitrage d’aéronef boulonné et kit le comprenant L’invention concerne un vitrage destiné à être utilisé dans le domaine aéronautique. Les vitrages utilisés dans le domaine aéronautique, notamment dans les petits aéronefs, peuvent être pincés, collés ou boulonnés au fuselage des aéronefs. Les vitrages collés ont une structure simple dans laquelle la surface transparente du vitrage est collée à sa périphérie au fuselage de l’aéronef. L’inconvénient de ce mode de réalisation est la complexité de montage et de démontage. Les vitrages pincés ont une structure plus complexe et nécessitent de pincer la surface transparente du vitrage entre le fuselage et une rapplique externe située en périphérie de la surface transparente. Le vitrage pincé est maintenu par boulonnage de la rapplique et du fuselage. Les vitrages boulonnés nécessitent également la présence d’une rapplique externe en périphérie de la surface transparente. Le vitrage est maintenu par boulonnage de la rapplique, d’une moindre épaisseur, de la surface transparente et du fuselage. Dans ces deux modes de réalisation, le boulonnage est effectué à l’aide de vis à têtes fraisées pour assurer des performances d’aérodynamisme. L’inconvénient de ces modes de réalisation est que les vitrages pincés et boulonnés nécessitent une épaisseur non constante de la surface transparente du vitrage pour héberger une rapplique. Ceci induit l’emploi d’une épaisseur non nécessaire de plastique, des étapes d’usinage (ou de feuilletage) et une fragilité mécanique à l’angle de l’usinage. En outre, ceci induit une masse additionnelle et une structure plus complexe. L’invention propose de surmonter ces inconvénients de l’état de la technique et de boulonner la surface transparente au fuselage de l’avion par l’intermédiaire de chemises ou douilles creuses rigides disposées dans des trous traversant la surface transparente, en périphérie du vitrage, de telle manière que le serrage du boulon comprime la chemise mais n’engendre pas de contraintes de serrage sur la surface transparente. La présence de la chemise permet d’éviter d’imposer de fortes contraintes dans la surface transparente au niveau de son perçage, en particulier lors de l’étape de boulonnage. Durant les phases de vie du vitrage, les contraintes induites par les dilatations ou le gonflement par absorption d’humidité de la surface transparente sont difficiles à gérer en cas de serrage direct sur la surface transparente. L’invention permet donc de surmonter ces inconvénients. L’objet de l’invention est un vitrage d’aéronef configuré pour être fixé à un fuselage d’aéronef avec un joint périphérique intermédiaire entre le vitrage et le fuselage, ledit vitrage comprenant une surface transparente ayant une face intérieure, configurée pour reposer sur le joint périphérique, et une face extérieure opposée, caractérisé par le fait que plusieurs trous traversants sont formés en périphérie du vitrage, les trous traversants étant formés dans l’épaisseur de la surface transparente, chaque trou traversant ayant une partie tronconique s’évasant sur la face extérieure de la surface transparente et se resserrant vers une partie cylindrique s’étendant à partir de la partie tronconique pour déboucher sur la face intérieure de la surface transparente, une chemise creuse rigide ayant une tête tronconique prolongée par un corps cylindrique étant disposée dans chaque trou traversant, un matériau amortissant étant disposé entre la chemise et la surface interne du trou traversant correspondant, le matériau amortissant s’étendant autour de la tête tronconique de la chemise et se prolongeant dans la partie cylindrique du trou traversant au moins jusqu’à la moitié de l’épaisseur de la surface transparente, la longueur de la partie cylindrique de la chemise et le matériau amortissant étant configurés, lorsque le vitrage est boulonné sur un fuselage d’aéronef avec un joint périphérique intermédiaire, pour supporter un effort de serrage d’une vis à tête tronconique introduite dans le trou traversant à travers la chemise et configurée pour traverser la surface transparente, le joint et le fuselage et recevoir à son extrémité libre un écrou pour boulonner le vitrage au fuselage. La chemise est donc toujours en contact indirect avec le trou de la surface transparente par le matériau amortissant, le matériau amortissant étant toujours présent autour de la tête tronconique de la chemise. Ainsi, les contraintes exercées lors du serrage de la vis sont reportées soit sur le matériau amortissant et la chemise, si celle-ci a une longueur telle que le corps cylindrique est configuré pour toucher le fuselage en utilisation, soit uniquement sur le matériau amortissant, qui retransmet alors les efforts sur le fuselage. On obtient ainsi un vitrage facile à fabriquer, sans fragilité mécanique induite par différence d’épaisseur du vitrage, puisqu’il suffit de percer des trous dans l’épaisseur du vitrage (direction allant de la face intérieure à la face extérieure de la surface transparente du vitrage) et de rapporter ensuite un matériau amortissant et des chemises. Le matériau amortissant rapporté permet avantageusement de combler le jeu entre les dimensions de la chemise et les dimensions du trou traversant dans lequel elle est introduite. Ce matériau amortissant permet aussi d’assurer l’étanchéité à l’air et à l’eau et d’accommoder les déformations de la structure qui pourraient fortement charger le trou. Selon un mode de réalisation, le corps cylindrique de la chemise s’étend sur tout ou partie de la partie cylindrique du trou traversant. Lorsque le corps cylindrique de la chemise s’étend sur toute la partie cylindrique du trou traversant, c’est cette partie cylindrique qui supporte les efforts de serrage. Selon un mode de réalisation, le matériau amortissant a une dureté Shore comprise entre 20 Shore A et 100 Shore A, ce qui correspond à un module d’élasticité entre 1 et 100 MPa. Selon un mode de réalisation, la chemise est en un matériau choisi parmi un métal, de préférence choisi parmi l’aluminium, l’acier inoxydable et le titane, une matière plastique et un matériau composite. Selon un mode de réalisation, le matériau amortissant est intégré à la chemise correspondante ou rapporté sur celle-ci, ce qui signifie que le matériau amortissant peut être pré-appliqué sur le vitrage ou rapporté sur celui-ci au moment du montage sur le fuselage. Selon un mode de réalisation, la surface transparente est fabriquée en l’un parmi le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polycarbonate et le polyuréthane, de préférence le PMMA bi-étiré. Le PMMA bi étiré présente une faible résistance à la propagation de fissures parallèles à sa surface. Le vitrage selon l’invention permet l’utilisation de ce matériau sans ces inconvénients car le serrage comprime la chemise mais n’engendre pas de contraintes de serrage sur le PMMA lui-même. Un autre objet de l’invention concerne un kit pour fuselage d’aéronef comprenant un vitrage d’aéronef tel que défini ci-dessus et un joint périphérique configuré pour s’intercaler entre le vitrage et le fuselage d’aéronef, le joint périphérique comprenant des trous traversants configurés pour être en regard des trous traversants du vitrage pour une fixation du vitrage et du joint périphérique sur le fuselage par boulonnage. Pour mieux illustrer l’objet de la présente invention, des modes de réalisation particuliers vont maintenant être décrits, à titre indicatif et non limitatif, en liaison avec les dessins annexés. Sur les dessins : FIG. 1 est une vue schématique en coupe d’un vitrage collé selon l’état de la technique. FIG. 2 est une vue schématique en coupe d’un vitrage pincé selon l’état de la technique. FIG. 3 est une vue schématique en coupe d’un vitrage boulonné selon l’état de la technique. FIG. 4 est une vue schématique en coupe d’un vitrage selon un premier mode de réalisation de l’invention. FIG. 5 est une vue schématique en coupe d’un vitrage selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. FIG. 6 est une vue schématique en coupe d’un vitrage selon un troisième mode de réalisation de l’invention. La FIG. 1 représente l’état de la technique pour un vitrage collé 1, qui comprend une surface transparente 2 collée à sa périphérie sur le fuselage 4 d’un aéronef. Le collage peut être effectué à l’aide d’une couche d’uréthane 3. Ce type de vitrage collé 1 ne permet pas d’obtenir une facilité de montage et démontage. La FIG. 2 représente l’état de la technique pour un vitrage pincé 100. Le vitrage pincé 100 comprend une surface transparente 102 prise en sandwich à sa périphérie par le fuselage 104 du côté interne et une rapplique 105 du côté externe. La surface transparente 102 présente une plus faible épaisseur à sa périphérie 102a pour accueillir la rapplique 105 du côté externe de la surface transparente 102. Le fuselage 104 a une forme en Z telle qu’il maintient le vitrage pincé 100 à sa périphérie. Le vitrage pincé 100 est fixé au fuselage 104 de l’aéronef par boulonnage de la rapplique 105 et du fuselage 104 à l’aide d’une vis à tête fraisée 106 et d’un écrou 107, la vis à tête fraisée 106 étant destinée à assurer l’aérodynamisme. La FIG. 3 représente l’état de la technique pour un vitrage boulonné 200. Le vitrage boulonné 200 comprend une surface transparente 202 présentant une plus faible épaisseur à sa périphérie 202a pour accueillir une rapplique 205 du côté externe. La partie interne de la surface transparente 202 repose sur le fuselage 204 de l’aéronef. Le vitrage boulonné 200 est fixé au fuselage 204 par boulonnage de la rapplique 205, de la surface transparente 202 et du fuselage 204 à l’aide d’une vis à tête fraisée 206 et d’un écrou 207. La FIG. 4 représente un vitrage d’aéronef selon un premier mode de réalisation de l’invention. Le vitrage 300 selon l’invention comprend une surface transparente 302, un joint périphérique 303 formé sur la face intérieure de la surface transparente 302 et configuré pour venir en appui sur le fuselage 304 d’un aéronef. Plusieurs trous traversants 302i sont formés en périphérie de l’épaisseur de la surface transparente 302, chacun ayant une partie tronconique s’évasant sur la face extérieure de la surface transparente 302 et se prolongent par une partie cylindrique s’étendant de la partie tronconique vers le joint périphérique 303 et à travers celui-ci. Une chemise 309 creuse rigide ayant une tête tronconique 309a prolongée par un corps cylindrique 309b est disposée dans chaque trou traversant 302i de telle sorte que la tête tronconique 309a de la chemise 309 vient en appui sur la partie tronconique du trou traversant 302i correspondant. La partie tronconique 309a de la chemise 309 est configurée pour supporter un effort de serrage d’une vis à tête tronconique 306 introduite dans le trou traversant 302i et configurée pour traverser la surface transparente 302, le joint 303 et le fuselage 304 et recevoir à son extrémité libre filetée un écrou 307 pour boulonner le vitrage 300 au fuselage 304. De cette façon, le serrage durant le boulonnage comprime la chemise 309 mais n’engendre pas de contraintes de serrage sur la surface transparente 302. La surface transparente 302 est fabriquée en un matériau parmi le polycarbonate et le polyuréthane, de préférence le PMMA bi-étiré et le verre, de préférence la surface transparente 302 est organique, notamment en PMMA bi étiré. La chemise 309 est en un matériau parmi un métal, de préférence choisi parmi l’aluminium, l’acier inoxydable et le titane, une matière plastique et un matériau composite Un matériau amortissant 308 peut être disposé entre la chemise 309 et la surface transparente 302, au moins sur toute la hauteur de la tête tronconique 309a de la chemise 309. Le matériau amortissant 308 peut prendre la forme d’un joint ou d’un mastic et permet d’assurer l’étanchéité à l’air et à l’eau et d’accommoder les déformations de la structure qui pourraient fortement charger le trou 302i. Le matériau amortissant a de préférence une dureté Shore comprise entre 20 Shore A et 100 Shore A, et peut notamment être 40 Shore A…. Chaque chemise 309 est fixée au trou traversant correspondant 302i ou rapportée dans celui-ci. Dans ce premier mode de réalisation, le chemin de l’effort de serrage de la vis transite par la tête de la vis 306, la chemise 309, le matériau amortissant 308, le joint périphérique 303 et le fuselage 304. La FIG. 5 représente un vitrage d’aéronef 400 selon un deuxième mode de réalisation. Les éléments de même structure que le premier mode de l’invention décrit en liaison avec la FIG. 4 porteront le même chiffre de référence augmenté de 100, et ne seront pas décrits plus en détail ici. La différence entre de deuxième mode de réalisation et le concept général de l’invention réside dans le fait que le corps cylindrique de la chemise 409 s’étend sur toute la partie cylindrique du trou traversant 402i, de telle sorte que la partie inférieure du corps cylindrique 409b de la chemise 409 vient en butée contre la partie supérieure du fuselage 404. Dans ce deuxième mode de réalisation, le chemin de l’effort de serrage de la vis transite par la tête de la vis 406, la chemise 409 et le fuselage 404. Ceci permet de ne pas contraindre la surface transparente 402. La FIG. 6 représente un vitrage d’aéronef 500 selon un troisième mode de réalisation. Les éléments de même structure que le premier mode de réalisation porteront le même chiffre de référence augmenté de 200, et ne seront pas décrits plus en détail ici. La différence entre le deuxième mode de réalisation et le troisième mode de réalisation réside dans le fait que le corps cylindrique de la chemise 509 s’étend sur toute la partie cylindrique du trou traversant ainsi que le matériau amortissant 508. Dans ce troisième mode de réalisation, le chemin de l’effort transite par la vis 506, la chemise 509 et le fuselage 504. Ceci permet de ne pas contraindre la surface transparente 502. - Vitrage d’aéronef (300 ; 400 ; 500) configuré pour être fixé à un fuselage (304 ; 404 ; 504) d’aéronef avec un joint périphérique (303 ; 403 ; 503) intermédiaire entre le vitrage (300 ; 400 ; 500) et le fuselage (304 ; 404 ; 504), ledit vitrage (300 ; 400 ; 500) comprenant une surface transparente (302 ; 402 ; 502) ayant une face intérieure, configurée pour reposer sur le joint périphérique (303 ; 403 ; 503), et une face extérieure opposée, caractérisé par le fait que plusieurs trous traversants (302i ; 402i ; 502i) sont formés en périphérie du vitrage (300 ; 400 ; 500), les trous traversants (302i ; 402i ; 502i) étant formés dans l’épaisseur de la surface transparente (302 ; 402 ; 502), chaque trou traversant (302i ; 402i ; 502i) ayant une partie tronconique s’évasant sur la face extérieure de la surface transparente (302 ; 402 ; 502) et se resserrant vers une partie cylindrique s’étendant à partir de la partie tronconique pour déboucher sur la face intérieure de la surface transparente (302 ; 402 ; 502), une chemise creuse (309 ; 409 ; 509) rigide ayant une tête tronconique (309a ; 409a ; 509a) prolongée par un corps cylindrique (309b ; 409b ; 509b) étant disposée dans chaque trou traversant (302i ; 402i ; 502i), un matériau amortissant (308 ; 408 ; 508) étant disposé entre la chemise (309 ; 409 ; 509) et la surface interne du trou traversant (302i ; 402i ; 502i) correspondant, le matériau amortissant (308 ; 408 ; 508) s’étendant autour de la tête tronconique (309a ; 409a ; 509a) de la chemise (309 ; 409 ; 509) et se prolongeant dans la partie cylindrique du trou traversant (302i ; 402i ; 502i) au moins jusqu’à la moitié de l’épaisseur de la surface transparente (302 ; 402 ; 502), la longueur de la partie cylindrique (309b ; 409b ; 509b) de la chemise (309 ; 409 ; 509) et le matériau amortissant (308 ; 408 ; 508) étant configurés, lorsque le vitrage (300 ; 400 ; 500) est boulonné sur un fuselage (304 ; 404 ; 504) d’aéronef avec un joint périphérique (303 ; 403 ; 503) intermédiaire, pour supporter un effort de serrage d’une vis (306 ; 406 ; 506) à tête tronconique introduite dans le trou traversant (302i ; 402i ; 502i) à travers la chemise (309 ; 409 ; 509) et configurée pour traverser la surface transparente (302 ; 402 ; 502), le joint (303 ; 403 ; 503) et le fuselage (304 ; 404 ; 504) et recevoir à son extrémité libre un écrou (307 ; 407 ; 507) pour boulonner le vitrage (300 ; 400 ; 500) au fuselage (304 ; 404 ; 504). - Vitrage d’aéronef (300 ; 400 ; 500) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps cylindrique (309b ; 409b ; 509b) de la chemise (309 ; 409 ; 509) s’étend sur tout ou partie de la partie cylindrique du trou traversant (302i). - Vitrage d’aéronef (300 ; 400 ; 500) selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le matériau amortissant (308 ; 408 ; 508) a une dureté Shore comprise entre 20 Shore A et 100 Shore A. - Vitrage d’aéronef (300 ; 400 ; 500) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la chemise (309 ; 409 ; 509) est en un matériau parmi un métal, de préférence choisi parmi l’aluminium, l’acier inoxydable et le titane, une matière plastique et un matériau composite. - Vitrage d’aéronef (300 ; 400 ; 500) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le matériau amortissant (308 ; 408 ; 508) est intégré à la chemise (309 ; 409 ; 509) correspondante ou rapporté sur celle-ci. - Vitrage d’aéronef (300 ; 400 ; 500) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la surface transparente (302 ; 402 ; 502) est fabriquée en l’un parmi le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polycarbonate et le polyuréthane, de préférence le PMMA bi-étiré. – Kit pour fuselage d’aéronef comprenant un vitrage d’aéronef (300 ; 400 ; 500) selon l’une des revendications 1 à 7 et un joint périphérique (303 ; 403 ; 503) configuré pour s’intercaler entre le vitrage (300 ; 400 ; 500) et le fuselage d’aéronef (304 ; 404 ; 504), le joint périphérique (303 ; 403 ; 503) comprenant des trous traversants configurés pour être en regard des trous traversants (302i ; 402i ; 502i) du vitrage (300 ; 400 ; 500) pour une fixation du vitrage (300 ; 400 ; 500) et du joint périphérique (303 ; 403 ; 503) sur le fuselage (302 ; 402 ; 502).