FR2909358A1 - Aile volante - Google Patents

Abstract

Une aile volante comporte une surface aérodynamique 2 située au-dessus de l'aile 1 à laquelle sont fixés le ou les moteurs 4a, 4b, 4c de propulsion.La surface aérodynamique supérieure 2 est maintenue au-dessus de l'aile 1 par des structures de maintien 3a, 3b pouvant prendre la forme de surfaces aérodynamiques verticales assurant aussi une fonction d'empennage vertical.Des puits de maintenance sont aménagés dans l'aile volante pour permettre un montage et une dépose verticale des moteurs 4a, 4b, 4c fixés à la surface aérodynamique supérieure 2.Avantageusement les puits de maintenance comporte des issues d'intercommunication avec la cabine de l'aile volante et sont utilisés lors du chargement, du déchargement ou de l'évacuation d'urgence de l'aile volante.

Description

1 AILE VOLANTE La présente invention appartient au domaine des avions de

transport sans fuselage dits ailes volantes. Plus particulièrement l'invention propose une architecture d'avion sur le principe de l'aile volante et comportant un ou plusieurs moteurs situés au-dessus 5 de l'aile. Les ailes volantes forment une famille d'avions aujourd'hui peu répandus et même inexistante dans le domaine des avions de transport civils. Les ailes volantes sont ainsi dénommées en raison de leur aspect général 10 qui ne permet pas de distinguer, sur le plan aérodynamique au moins, de séparation nette entre le fuselage et l'aile comme c'est le cas pour les avions conventionnels comportant un fuselage cylindrique sur lequel est rapporté l'aile. Pour cette même raison les ailes volantes ne disposent pas d'un ensemble d'empennages conventionnel qui sur la plupart des avions avec un fuselage est 15 fixé au fuselage dans la partie arrière dudit fuselage. En raison de leurs contraintes de conception, les architectures en forme d'ailes volantes n'ont en pratique été utilisées pour des avions de dimensions importantes que dans le cadre de prototypes ou qu'exceptionnellement en série, comme par exemple le cas des bombardiers Northrop XB35 et YB49. Des ailes 20 volantes existent également dans le domaine de l'aviation légère ou ultralégère ou encore des planeurs, mais de telles réalisations sortent du domaine des avions de transport, de leur technologie et de leurs contraintes opérationnelles et réglementaires. En pratique les ailes volantes se révèlent contraignantes en matière 25 d'intégration de la propulsion, en particulier dés que le diamètre des moteurs ne permet plus d'intégrer ceux-ci dans l'épaisseur de l'aile comme cela est fait dans le 2909358 2 cas des avions Northrop cités précédemment, ou lorsqu'une telle intégration n'est pas souhaitable pour des raisons de bruit interne ou d'entretien ou de sécurité, et en matière de qualité de vol en raison de l'absence d'empennage arrière conventionnel. Les turboréacteurs à grand taux de dilution capable de fournir les poussées nécessaires aux vitesses de vol des avions civils, en restant économiquement acceptables, ont des diamètres et des contraintes d'installations incompatibles avec un montage dans l'épaisseur d'une aile volante. Cependant une architecture d'aile volante pour un avion de transport civil permet de disposer de volumes aménageables importants lorsque l'on souhaite réaliser un avion de grande capacité, supérieure à 500 ou 1000 places par exemple. La présente invention a précisément pour objet de palier à certains défaut des ailes volantes, défauts qui freinent leur application aux avions de transport 15 civils de passagers ou de marchandises. Une aile volante suivant l'invention comporte une aile et un ou plusieurs moteurs de propulsion ainsi qu'au moins une surface aérodynamique sensiblement horizontale, dite surface aérodynamique supérieure, qui est maintenue fixe au-dessus de l'aile et à laquelle sont fixés le ou les moteurs de propulsion, ce qui 20 permet de réaliser une installation des moteurs de manière similaire à celle mise en oeuvre sur une aile d'avion conventionnel, aile conventionnelle à laquelle la surface aérodynamique supérieure peut être assimilée, et dans une position telle que le bruit rayonné en direction du sol est en grande partie masqué. La surface aérodynamique supérieure est maintenue fixe au-dessus de 25 l'aile par au moins une structure de maintien fixée, à sa partie supérieure, à ladite surface aérodynamique supérieure et, à sa partie inférieure, à l'aile. En pratique, en fonction des contraintes de résistance structurale et de rigidité en particulier, la surface aérodynamique supérieure est maintenue fixe au-dessus de l'aile par une pluralité de structures de maintien comportant deux structures de maintien 30 externes et le cas échéant des structures de maintien intermédiaires situées entre 2909358 3 les structures de maintien externes. Lorsqu'une augmentation de la dimension de la surface aérodynamique supérieure est recherchée ou qu'une extension des zones où peuvent être fixés des moteurs est souhaitée, il est possible d'étendre celle-ci en envergure au-delà 5 des zones d'accrochage des structures de maintien externes. Avantageusement une ou plusieurs structures de maintien forment une ou plusieurs surfaces aérodynamiques sensiblement verticales aptes à assurer des fonctions d'un empennage vertical d'avion, ce qui permet de limiter les autres dispositifs ayant ces fonctions sur l'aile volante, et forme un masque pour les 10 bruits rayonnés latéralement par les moteurs. Avantageusement les structures de maintien sont agencées entre des moteurs de propulsion pour améliorer la qualité de la fixation de la surface aérodynamique supérieure et comporte un blindage pour protéger les moteurs des débris pouvant être projeté par l'éclatement de moteurs voisins.

Pour améliorer la protection vis à vis des débris pouvant être projetés par l'éclatement d'un moteur, les moteurs sont montés décalés suivant la direction longitudinale de l'aile volante au moyen d'une surface aérodynamique supérieure dont le bord d'attaque, sur au moins une partie de l'envergure de ladite surface aérodynamique supérieure, n'est pas perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'aile volante. Pour bénéficier des techniques connues utilisées pour fixer des réacteurs sous une aile d'avion conventionnel, les réacteurs sont accrochés sous la surface aérodynamique supérieure par l'intermédiaire de mats d'accrochage. Des puits traversant l'aile volante sensiblement verticalement, localisé sensiblement sous les moteurs, permettent les opérations de montage et de dépose des moteurs par un déplacement vertical. Les puits sont équipés de trappes assurant la continuité aérodynamique de l'extrados et de l'intrados de l'aile volante en conditions de vol et permettant d'ouvrir simplement les puits pour les opérations de maintenance.

Avantageusement la surface aérodynamique supérieure et les moteurs 2909358 4 sont agencés dans la partie arrière de l'aile volante pour que les puits, sensiblement à la verticale des moteurs, soient situés à l'arrière de la cabine de l'aile volante. La paroi séparant l'intérieur d'un puits et la cabine est conçue pour résister aux effets de la pressurisation de la cabine et comporte avantageusement 5 une ou des issues pour les passagers ou les marchandises. Le volume des puits est alors avantageusement mis à profit pour l'installation de moyens d'embarquement et d'évacuation. Pour augmenter le masque formé par l'aile volante vis à vis des bruits rayonnés par les moteurs en direction du sol, le bord de fuite est prolongé vers 10 l'arrière de l'aile dans une zone s'étendant en envergure au-delà des positions des moteurs. Les éléments de bord de fuites, fixes ou mobiles, sont avantageusement fixés par l'intermédiaire des parois latérales des puits, formant des poutres structurales.

15 La description de l'invention est faite en référence aux figures qui montrent des vues schématiques de différents d'agencements d'avions suivant l'invention : figure 1 : vue en perspective d'une aile volante conforme à l'invention propulsée par trois réacteurs ; 20 figures 2a, 2b, 2c : plan trois vues de l'aile volante de la figure 1 : vue de profil (figure 2a), vue de face (figure 2b) et vue de dessus (figure 2c) ; figures 3a, 3b : vues en perspective de variantes de l'aile volante présentée sur la figure 1 ; 25 figure 4 : vue en perspective arrière d'une aile volante suivant l'invention visualisant les directions dans lesquelles sont rayonnés les bruits des réacteurs ; figure 5a : vue en perspective de la zone arrière d'une aile volante suivant l'invention visualisant les directions dans lesquelles sont 30 susceptibles d'être projetés des débris lors d'un éclatement de 2909358 5 moteur ; figure 5b : vue de dessus équivalente à la vue 5a de la partie arrière dans la zone des moteurs d'une aile volante ; figure 6a : vue arrière illustrant le montage ou la dépose des 5 réacteurs et leurs passages au travers des puits ; figure 6b : coupe longitudinale dans une zone arrière de l'aile volante sensiblement suivant un plan de symétrie verticale d'un moteur lors de la dépose du moteur, illustrant le moteur en position fixé et le même moteur en position descendue; 10 figure 7 : vue écorchée en perspective depuis l'avant de la zone arrière de l'aile volante ; figure 8 : vue écorchée en perspective depuis l'arrière de la zone arrière de l'aile volante.

15 L'aile volante illustrée sur les figures 1, 2a, 2b et 2c comporte une aile 1 avec une partie centrale 11 de forte épaisseur absolue, d'axe longitudinal 111 parallèle à une direction X, prolongée latéralement suivant son envergure, sensiblement suivant une direction Y perpendiculaire à la direction X, par des voilures externes 12a, 12b comportant un profil aérodynamique d'épaisseur 20 relative comparable aux épaisseurs relatives des ailes des avions de transports d'architecture conventionnelle, typiquement 15 à 20%. Les directions X et Y constituent avec une troisième direction Z, orthogonale aux directions X et Y et conventionnellement orientée positivement vers le bas, un repère de référence dit repère avion.

25 L'aile comporte une surface inférieure 16, dite extrados, et une surface supérieure 17, dite extrados, qui se rejoignent dans la partie avant de l'aile à un bord d'attaque 18 et dans la partie arrière à un bord de fuite 19. La partie centrale 11 de forte épaisseur correspond à une zone de l'aile dans laquelle sont agencés des volumes de l'aile volante pouvant accueillir des 30 passagers et ou des marchandises. Sur une aile volante, la zone 112 pour les 2909358 6 passagers, équivalente par ses fonctions à la cabine d'un fuselage cylindrique conventionnel, est délimitée vers l'avant par le bord d'attaque 18 de l'aile volante et vers l'arrière par une paroi 113 apte à maintenir la pression lorsque le fuselage est pressurisé pour les vols en altitude. En raison de la diminution de l'épaisseur 5 de l'aile lorsque l'on se rapproche du bord de fuite, la hauteur disponible devient insuffisante pour une cabine et la pressurisation de la zone située en arrière de la paroi 113 devient sans intérêt. Au-dessus de l'aile c'est à dire du côté des Z négatifs dans le référentiel de l'aile volante, de préférence dans sa partie arrière et dans la zone centrale 11 de 10 forte épaisseur, une surface aérodynamique sensiblement horizontale 2, dite surface aérodynamique supérieure, est maintenue sensiblement parallèle au plan défini par les directions X et Y par des structures de maintien 3a, 3b fixées du côté de leurs extrémités supérieures à ladite surface aérodynamique supérieure et fixées à leurs extrémités inférieures à l'aile 1.

15 Suivant un mode de réalisation non représenté, la surface aérodynamique supérieure 2 est maintenue par une seule structure de maintien, conduisant à une configuration en T de l'ensemble constitué de ladite surface aérodynamique supérieure et de ladite structure de maintien. La surface aérodynamique supérieure 2 porte des moteurs 4a, 4b, 4c de 20 propulsion qui sont fixés à ladite surface aérodynamique supérieure de façon équivalente à la façon dont de tels moteurs seraient fixés à une voilure conventionnelle d'avion. Ainsi dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, les moteurs de propulsion sont des réacteurs fixés sous la surface aérodynamique supérieure 2, 25 entre deux structures de maintien 3a, 3b, dite structures de maintien externes, au moyen de mats d'accrochage 41a, 41b, 41c. Suivant ce principe, un nombre quelconque de moteurs est installé en fonction de la poussée unitaire des moteurs et des besoins de l'aile volante, les dimensions de la surface aérodynamique supérieure 2, en particulier son envergure c'est à dire son extension suivant la 30 direction Y, étant adaptée autant que de besoin pour permettre l'installation des 2909358 7 moteurs en fonction des contraintes d'installation. En particulier il est tenu compte de la distance à respecter entre deux moteurs contigus en raison de contraintes aérodynamiques et en raison de la nécessité de pouvoir ouvrir les capots des moteurs lors des opérations de maintenance sans risques d'interférence entre les 5 capots des différents moteurs. De même la distance à laquelle la surface aérodynamique supérieure 2 est maintenue au-dessus de l'extrados 17 de l'aile 1 par les structures de maintien 3a, 3b est adaptée en fonction du type et des dimensions des moteurs utilisés en agissant au moment de la conception de l'aile volante sur la hauteur des dites 10 structures de maintien. Dans une forme de réalisation non représentée, les moteurs comportent des hélices, tractives et ou propulsives, par exemple entraînées par des turbomoteurs fixés à la surface aérodynamique supérieure 2. Compte tenu de la poussée délivrée par les moteurs modernes, dans la 15 plupart des cas une telle aile volante comporte entre deux et quatre moteurs mais ce nombre n'est pas imposé par le principe proposé par l'invention et en particulier un nombre plus élevé de moteur peut être envisagé si les questions de sécurité ou la poussée nécessaire l'exigent. Dans une variante de réalisation présentée sur la figure 3a, la surface 20 aérodynamique supérieure 2 s'étend en envergure, sensiblement suivant la direction Y, au-delà des points auxquels elle est fixée aux structures de maintien externes 3a, 3b et le cas échéant des moteurs 4a, 4c sont fixés à ladite surface aérodynamique supérieure aux parties 21a, 21b qui s'étendent en porte à faux à l'extérieur de la zone 22 délimitée par les dites structures de maintien.

25 Il est alors possible avec le minimum de répercussions industrielles de réaliser des parties en porte à faux 21a, 21b différentes suivant par exemple le modèle et ou le nombre de moteurs pouvant équiper un modèle d'aile volante donné. Les structures de maintien externes 3a, 3b, ont avantageusement la forme 30 de surfaces aérodynamiques sensiblement verticales. Ces surfaces 2909358 8 aérodynamiques verticales 3a, 3b ont alors un rôle supplémentaire d'empennage vertical et participent à la stabilité latérale de l'aile volante. Elles sont le cas échéant pourvues de gouvernes à leurs bords de fuite pour participer au contrôle de l'aile volante autour d'un axe vertical suivant la direction Z.

5 Dans une forme particulière de réalisation les structures de maintien externes 3a, 3b ne sont pas exactement parallèles de sorte que, par la géométrie en forme de trapèze constituée des dites structures de maintien de l'aile 1 et de la surface aérodynamique supérieure 2, la rigidité avec laquelle la surface aérodynamique supérieure 2 est maintenue se trouve améliorée.

10 Dans une autre forme particulière de réalisation, illustrée sur la figure 3b, la surface aérodynamique supérieure 2 est maintenue par plusieurs structures de maintien, d'une part les deux structures de maintien externes 3a, 3b, proches des extrémités suivant l'envergure de la surface aérodynamique supérieure 2 et d'autre part des structures de maintien intermédiaires 3c, 3d, avantageusement 15 situées entre les moteurs 4a, 4b et 4c. Comme pour les structures de maintien externes 3a, 3b, la surface aérodynamique supérieure 2 est fixée aux structures de maintien intermédiaires 3c, 3d du côté des extrémités supérieures des dites structures de maintien intermédiaires qui sont elles-mêmes fixées à leurs parties inférieures à l'aile 1 du côté de l'extrados 17.

20 Ces structures de maintien intermédiaires 3c, 3d forment le cas échéant des surfaces aérodynamiques sensiblement verticales pourvues ou non de surfaces mobiles à leurs bords de fuite. Le nombre de structures de maintien intermédiaires n'est pas limité en soi mais correspond avantageusement au nombre d'intervalles entre les moteurs.

25 L'intérêt d'agencer les moteurs de propulsion comme il vient d'être décrit est multiple. Premièrement, en évitant d'installer les moteurs 4a, 4b, 4c suivant la manière la plus conventionnelle, c'est à dire accrochés sous l'aile de l'avion, il n'est plus nécessaire de réaliser un train d'atterrissage suffisamment haut pour 30 maintenir la garde au sol des dits moteurs lorsque l'aile volante roule, se pose ou 2909358 9 décolle. Outre les gains sur la masse des éléments du train d'atterrissage, la proximité de l'aile volante avec le sol a pour conséquence de simplifier de nombreux systèmes, en particulier ceux liés aux servitudes au sol de l'aile volante et ceux liés aux moyens de chargement/déchargement et d'évacuation.

5 Deuxièmement, l'emplacement des moteurs 4a, 4b, 4c au-dessus de l'aile 1 permet, en raison des dimensions en largeur et en longueur de l'aile volante dans sa zone centrale, sous les moteurs et dans l'axe des dits moteurs, de bénéficier d'un masque important vis à vis du bruit émis par les moteurs qui pourrait être rayonné vers le sol. Le bruit émis par les moteurs lors des phases de 10 vol à basse altitude, décollage et atterrissage en particulier, est une des sources de gêne parmi les plus importantes pour les riverains des aéroports et la réduction de l'impact sonore au sol est aujourd'hui un enjeu important pour les concepteurs d'avions. Comme le montre la figure 4, les différents bruits rayonnés par un 15 réacteur 4a, 4b, 4c à double flux se trouvent masqués en grande partie lorsque ledit moteur est fixé en suivant les principes de l'invention. Le bruit 42 rayonné par l'entrée d'air du réacteur est masqué par la partie de l'aile 1 située en avant de l'entrée d'air du moteur et les bruits de jets secondaire 43 et primaire 44 sont masqués par un prolongement de l'aile 1 à son bord de fuite, dans une zone qui 20 en envergure s'étend au moins entre les positions des moteurs les plus extérieurs, et par des surfaces aérodynamiques 15 situées au bord de fuite de l'aile 1, ainsi que latéralement par les structures de maintien 3a, 3b, 3c, 3d. L'effet de masque est encore amélioré lorsque le prolongement de l'aile à son bord de fuite et les surfaces aérodynamiques 15 au bord de fuite sont 25 suffisamment reculées pour que des bruits de jet émis vers le haut mais réfléchis en direction du sol par la surface aérodynamique supérieure 2 soit également masqués, au moins pour une partie significative, par ledit prolongement et les dites surfaces aérodynamiques. En limitant ainsi le rayonnement du bruit en direction du sol il est 30 également possible de limiter la mise en oeuvre de moyens de réduction du bruit 2909358 10 émis par les moteurs qui pénalisent la masse et ou les performances des moteurs. Par exemple la longueur des entrées d'air et de leurs coûteux traitements acoustiques est réduite. Troisièmement, il est possible dans l'agencement proposé de choisir avec 5 une relative liberté la distance séparant la surface aérodynamique supérieure 2 de l'extrados 17 de l'aile 1. Cette liberté permet de positionner les moteurs 4a, 4b, 4c à une hauteur suffisante pour que les dits moteurs fonctionnent dans des conditions optimales, en particulier en étant placés suffisamment éloignés de l'extrados 17 de l'aile 1 pour éviter les interactions aérodynamiques pénalisantes, 10 ce que ne permet pas d'envisager de manière réaliste un montage des moteurs accrochés par exemple sur l'aile 1 directement à son extrados. Quatrièmement, les moteurs sont fixés à la surface aérodynamique supérieure 2 de la même manière qu'ils le seraient à une aile conventionnelle, ladite surface aérodynamique supérieure ayant de nombreuses caractéristiques, 15 tant aérodynamiques que structurales, communes avec une aile conventionnelle. De cette manière, les moyens connus pour fixer des moteurs sur une aile conventionnelle sont transposables, tant dans leurs conceptions que dans leurs structures, pour fixer les moteurs 4a, 4b, 4c à la surface aérodynamique supérieure 2. En particulier, lorsque des réacteurs sont utilisés comme moteurs de 20 propulsion, les dits réacteurs peuvent être fixés au moyen de mats d'accrochage 41a, 41b, 41c en tous points semblables aux mats d'accrochage mis en oeuvre sur les avions existants lorsque les moteurs sont fixés accrochés sous les ailes. En outre les réacteurs et les nacelles des dits réacteurs, en raison de la mise en oeuvre des mêmes principes de montage et des conditions de fonctionnement 25 similaires, ne sont pas soumis à des exigences particulières du fait de leur utilisation sur une aile volante et peuvent donc être les mêmes que ceux des avions d'architectures conventionnelles, voir être rendu interchangeables entre des avions du type ailes volantes et des avions conventionnels utilisant le même modèle de moteur.

30 En outre, les moteurs 4a, 4b, 4c sont aptes par leurs positions à être 2909358 11 vérifiés par des personnels d'entretien depuis la surface supérieure de l'aile 1 utilisée comme surface de déplacement par les dits personnels d'entretien ou depuis une plate-forme élévatrice. Comme sur un avion d'architecture conventionnelle, les capots des moteurs sont accessibles pour être ouverts aux 5 fins de réaliser les contrôles de routine et les opérations d'entretien. En fixant les moteurs accrochés sous la surface aérodynamique supérieure 2 au moyen de mats d'accrochage, il est également possible de procéder aux opérations de montage et de dépose des réacteurs par un mouvement vertical des dits réacteurs en suivant des procédures équivalentes à celles mises en oeuvre 10 pour le cas des réacteurs fixés sous une aile d'avion conventionnel au moyen de mats d'accrochage. Notamment, lors de telles opérations de montage et de dépose des réacteurs, les mats d'accrochages sont avantageusement utilisés pour fixer des moyens de levage, tels que des palans, pour descendre et monter le moteur.

15 Cinquièmement, les moteurs 4a, 4b, 4c sont aisément placés dans une position suffisamment à l'arrière de l'aile pour que les zones de l'avion susceptibles d'être atteinte par des débris, dans le cas où une partie d'un moteur subirait un éclatement, se situent dans des endroits ne comportant pas de structure critique de l'aile volante et en dehors des zones, la cabine en particulier, pouvant être 20 occupées par des passagers. Lorsque deux ou plusieurs moteurs sont fixés sous la surface aérodynamique supérieure 2, les moteurs sont avantageusement agencés pour ne pas se situer tous à la même position suivant la direction X. Ce résultat est obtenu, comme illustré en particulier sur les figures 5a et 5b qui visualisent les 25 zones 45 de projection de débris potentiels ayant une énergie suffisante pour provoquer des endommagements pouvant affecter la sécurité du vol, essentiellement en réalisant la surface aérodynamique supérieure 2 avec une flèche, par exemple une flèche à son bord d'attaque, sur au moins une partie de son envergure, de sorte que lorsque deux moteurs voisins 4a et 4c ou 4b et 4c 30 sont fixés à des positions Y différentes en envergure sur la surface aérodynamique 2909358 12 supérieure 2, et sensiblement dans une même position en X par rapport au bord d'attaque d'une corde aérodynamique locale de la surface aérodynamique supérieure 2 située dans un plan de symétrie vertical du moteur considéré, les dits deux moteurs voisins ont des positions en X décalées dans le repère de l'aile 5 volante. Dans une forme de réalisation non représentée, la surface aérodynamique supérieure 2 est une surface dont le bord d'attaque est sensiblement rectiligne mais n'est pas perpendiculaire à l'axe longitudinal 111 de l'aile volante ce qui permet d'atteindre le même résultat vis à vis des conditions d'éclatement de 10 moteur. Avantageusement les structures de maintien 3a, 3b, 3c, 3d situées entre deux moteurs, comme illustré sur les figures 3a et 3b, sont renforcées par des éléments de blindage afin de limiter les risques d'endommagement d'un moteur par un débris qui serait projeté par un autre moteur voisin.

15 Comme il a déjà été signalé, pour les moteurs fixés à la surface aérodynamique supérieure 2 le montage et la dépose des moteurs sont réalisés avantageusement suivant des principes similaires à ceux des moteurs utilisant les mêmes principes d'accrochage à une aile conventionnelle. Les moyens utilisés consistent par exemple en des dispositifs à palan (non représentés) 20 avantageusement fixés aux mats d'accrochage 41a, 41b, 41c et ou en des plates-formes de levage sur lesquelles les moteurs sont placés lors des opérations de montage ou de dépose. Toutefois afin de permettre sans autres moyens spéciaux de descendre et monter un moteur 4a, 4b, 4c entre le sol et sa position opérationnelle, fixé à la 25 surface aérodynamique supérieure 2, une ouverture 13, dite puits, est agencée dans l'aile 1 sensiblement à la verticale de chaque moteur. Les puits 13, de dimensions suffisantes pour permettre le passage d'un moteur ou d'une partie de moteur, sont de préférence réalisés dans une zone non pressurisée de l'aile volante. Avantageusement dans cette situation, la cloison 30 arrière 113 qui assure l'étanchéité de la zone pressurisée 112 coïncide 2909358 13 sensiblement avec une paroi avant des puits 13. De préférence la cloison 113 est une cloison conçue pour limiter la transmission des bruits générés par les moteurs vers la zone pressurisée 112 et renforcer l'insonorisation de la cabine.

5 Les puits 13 comportent chacun une ouverture inférieure 132 sur l'intrados 16 de l'aile 1 et une ouverture supérieure 131 sur l'extrados 17 de l'aile 1. Ces ouvertures 131, 132 sont dégagées pour permettre le passage des moteurs 4a, 4b, 4c lors des opérations de maintenance qui nécessitent la dépose ou le montage d'un moteur et sont normalement obturées par des trappes 133, 134 qui 10 assurent, en condition normale de vol, la continuité aérodynamique de l'intrados et de l'extrados de l'aile. Les figures 6a et 6b illustrent le déplacement des moteurs lors des opérations de dépose au cours desquelles les moteurs sont descendus vers le sol au travers des puits 13, depuis la surface aérodynamique supérieure 2, au moyen d'outillages de manutention non représentés.

15 Les trappes 132, 134, situées dans des zones non pressurisées de l'aile volante, sont réalisées par exemple en faisant appel à des matériaux composites qui permettent d'obtenir la résistance et la rigidité recherchées sans pénalité de masse significative. Les trappes 132, 133 sont par exemple des trappes fixes, dont le 20 démontage est réalisé par les équipes d'entretien de l'aile volante pour préparer la dépose d'un moteur, ou bien des trappes mobiles, par exemple articulées sur la structure de l'aile 1 et déplacées au moyen d'actionneurs, actionneurs hydrauliques, actionneurs électriques ou autres. Certaines trappes, notamment les trappes inférieures 134, sont éventuellement fixées afin de pouvoir être détachées 25 au moyen d'un système de déverrouillage commandé dans des circonstances particulières telles que lors des évacuations d'urgence de l'avion. En raison du faible élancement, rapport longueur de la cabine sur largeur de la cabine, de la cabine 112 d'une aile volante, en comparaison avec celle aménagée dans un fuselage cylindrique d'avion conventionnel, il est nécessaire de 30 prévoir de nombreuses issues sur le périmètre de la cabine 112, tant pour le 2909358 14 chargement et le déchargement en conditions normales que pour l'évacuation en cas d'urgence. Certaines issues 114 sont prévues dans la zone avant au bord d'attaque de l'aile 1 et d'autres issues 115 sont aménagées dans la paroi arrière 113 de la cabine pressurisée. Les issues 115 aménagées dans la paroi arrière 113 5 de la cabine pressurisée 112 s'ouvrent avantageusement dans les puits 13 aménagés dans l'aile pour les opérations de maintenance des moteurs. Dans ce cas le volume des puits 13, nécessaire au passage des moteurs, permet,lorsque les trappes 134 à l'intrados 16 de l'aile 1 sont ouvertes, de mettre en place des moyens d'accès par exemple des escaliers ou des passerelles pour les passagers.

10 Dans une forme particulière de réalisation lesdits moyens d'accès, non représentés, par exemple des escaliers pouvant être déployés et repliés au sol, sont agencés dans l'espace disponible à l'intérieur des puits 13. En particulier les issues 115 aménagées dans la paroi pressurisée arrière 113 sont avantageusement équipées de moyens pour les évacuations d'urgence, 15 tels que des toboggans gonflables 116 dont le déploiement est associé à l'ouverture des trappes inférieures 134 des puits 13, ou au largage préalable des dites trappes. Lorsque l'aile volante est aménagée pour le transport de marchandises, les issues 115 dans la paroi arrière pressurisée 113 sont réalisées avec des 20 dimensions adaptées aux palettes et conteneurs devant être chargés et des moyens de levage de palettes conventionnels peuvent être utilisés pour monter les dites palettes et les dits conteneurs à l'intérieur des puits jusqu'au niveau des issues 115. L'architecture d'aile volante proposée s'avère particulièrement 25 avantageuse pour les opérations de chargement et de déchargement car la disposition des issues 115 dans les puits 13 autorise les opérations de chargement/déchargement simultanément par toutes les issues arrières 115 sans gêne avec des moyens conventionnels disponibles sur les aéroports. Chaque puits comporte également deux parois latérales 135, 136 30 sensiblement verticales et parallèles à l'axe longitudinal 111 de l'avion. Ces parois 2909358 15 latérales 135, 136 forment avantageusement une série de poutres structurales qui permettent de fixer, par exemple par l'intermédiaire d'un longeron arrière 14 prenant appui sur les dites poutres structurales, des éléments 15 mobiles ou fixes de bord de fuite de l'aile, par exemple des élevons utilisés pour le contrôle de la 5 stabilité longitudinale et pour le pilotage de l'avion. Pour ne pas pénaliser le volume utile de l'aile volante 1, les puits 13 sont de préférence associés à une installation plus arrière des éléments 15 de bord de fuite situés dans la zone 11 de forte épaisseur de l'aile comparativement à une architecture d'aile volante sans les puits 13 pour réaliser la maintenance des 10 moteurs. Ce recul s'avère particulièrement avantageux car il augmente la surface de l'aile 1 qui crée un masque acoustique vis à vis des bruits rayonnés par les moteurs et en particulier des bruits de jets 43, 44, y compris comme déjà indiqué les bruits de jets qui seraient réfléchis vers le sol par la surface aérodynamique supérieure 2.

15 Les parois latérales 135, 136 forment également entre deux puits voisins un caisson qui est avantageusement réalisé avec la résistance et la rigidité nécessaire pour permettre l'accrochage des structures de maintien 3a, 3b, 3c, 3d qui supportent la surface aérodynamique supérieure 2. Ainsi l'invention propose une architecture d'aile volante qui en particulier 20 permet de réaliser un avion de grande capacité dont l'installation motrice utilise pour fixer les moteurs des procédés et systèmes connus sur les avions conventionnels, qui présente l'avantage de limiter le rayonnement du bruit des moteurs vers le sol et qui ne pénalise pas les opérations de maintenance tout en améliorant les possibilités d'aménagement en vue d'une meilleure efficacité pour 25 l'exploitation de l'aile volante. Une telle architecture apporte des solutions qui permettent d'envisager la réalisation d'un avion de type aile volante avec des technologies connues et avec des capacités de transport qu'une architecture conventionnelle d'un avion comportant un fuselage sensiblement cylindrique ne permet pas d'atteindre 30 aujourd'hui.

Claims (1)

REVENDICATIONS

1 û Aile volante comportant une aile (1) et au moins un moteur de propulsion (4a, 4b, 4c) caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une surface aérodynamique (2) sensiblement horizontale, dite surface aérodynamique supérieure, maintenue fixe au-dessus de l'aile (1) et sous laquelle dite surface aérodynamique supérieure est fixé le au moins un moteur de propulsion (4a, 4b, 4c) 2 Aile volante suivant la revendication 1 dans laquelle la surface aérodynamique supérieure (2) est maintenue fixe au-dessus de l'aile (1) par au moins une structure de maintien (3a, 3b, 3b, 3c) fixée à sa partie supérieure à ladite surface aérodynamique supérieure et fixée à sa partie inférieure à l'aile (1). 3 û Aile volante suivant la revendication 2 dans laquelle la surface aérodynamique supérieure (2) est maintenue fixe au-dessus de l'aile (1) par une pluralité de structures de maintien comportant deux structures de maintien externes (3a, 3b). 4 û Aile volante suivant la revendication 3 comportant en outre au moins une structure de maintien intermédiaire (3c, 3d) située entre les structures de maintien externes (3a, 3b). 5 û Aile volante suivant la revendication 3 ou la revendication 4 dans laquelle la surface aérodynamique supérieure (2) s'étend en envergure au-delà des zones d'accrochage des structures de maintien externes (3a, 3b) à la dite surface aérodynamique supérieure. 6 û Aile volante suivant l'une des revendications 2 à 5 dans laquelle au moins une structure de maintien (3a, 3b, 3c, 3d) forme une surface aérodynamique 2909358 17 sensiblement verticale apte à assurer des fonctions d'un empennage vertical d'avion. 7 ù Aile volante suivant l'une des revendications 2 à 6 dans laquelle des structures 5 de maintien (3a, 3b, 3c, 3d) sont agencées entre des moteurs de propulsion. 8 ù Aile volante suivant la revendication 7 dans laquelle au moins une structure de maintien (3a, 3b, 3c, 3d) située entre deux moteurs de propulsion (4a, 4b, 4c) comporte un blindage. 10 9 ù Aile volante suivant l'une des revendications précédentes dans laquelle la surface aérodynamique supérieure (2) comporte un bord d'attaque qui, sur au moins une partie de l'envergure de ladite surface aérodynamique supérieure, n'est pas perpendiculaire à une direction X d'un axe longitudinal 15 (111) de l'aile volante de telle sorte que au moins deux moteurs fixés de façon similaire à la surface aérodynamique supérieure (2) se trouvent décalés suivant la direction X. 10 ù Aile volante suivant l'une des revendications précédentes dans laquelle les 20 moteurs (4a, 4b, 4c) sont des réacteurs fixés à la surface aérodynamique supérieure (2) accrochés sous ladite surface par l'intermédiaire de mats d'accrochage (41a, 41b, 41c). 11 ù Aile volante suivant l'une des revendications précédentes comportant au 25 moins un puits (13) traversant l'aile volante sensiblement verticalement entre une surface supérieure (17) de l'aile (1), dites extrados, et une surface inférieure (16) de l'aile, dite intrados, l'emplacement et les dimensions dudit au moins un puits étant choisi pour permettre les opérations de montage et de dépose d'au moins un moteur (4a, 4b, 4c) par un déplacement sensiblement vertical dudit au moins un moteur. 2909358 18 12 û Aile volante suivant la revendication 11 dans laquelle les puits (13) sont équipés de trappes (133, 134) assurant la continuité aérodynamique de l'aile volante sur ses surfaces d'extrados (17) et d'intrados (16) en conditions de 5 vol, les dites trappes étant aptes à être retirées ou ouvertes pour des opérations d'entretien des moteurs et ou des opérations de chargement-déchargement de l'aile volante. 13 û Aile volante suivant la revendication 11 ou la revendication 12 dans laquelle 10 la surface aérodynamique supérieure (2) et les moteurs (4a, 4b, 4c) sont agencés dans la partie arrière de l'aile volante de sorte que les puits (13), situés sensiblement à la verticale des moteurs (4a, 4b, 4c), sont placés à l'arrière d'une zone cabine (112) de l'aile volante correspondant à un volume utilisé par des passagers ou pour des marchandises. 15 14 û Aile volante suivant l'une des revendications 11 à 13 dans laquelle au moins une paroi (113) entre un puits (13) et la zone cabine (112) comporte au moins une issue (115) apte à permettre le passage de passagers ou de marchandises entre ladite zone cabine et ledit puits. 20 15 û Aile volante suivant la revendication 14 dans laquelle la zone cabine (112) est une zone pressurisée pouvant avoir une pression supérieure à la pression de l'air à l'extérieur de l'aile volante, dans laquelle les volumes à l'intérieur des puits (13) sont des zones non pressurisées ayant une pression voisine de la 25 pression de l'air à l'extérieure de l'aile volante et dans laquelle les parois (113) sont aptes à résister aux efforts induit par les différences de pression pouvant exister entre ladite zone cabine et les dits volumes des puits. 16 û Aile volante suivant la revendication 14 ou la revendication 15 dans laquelle 30 des moyens d'évacuation (116) des passagers sont associés aux issues (115), 2909358 19 les dits moyens d'évacuation permettant l'accès à et ou l'évacuation de la zone cabine (112) lorsque les trappes (134) de fermeture des puits (13) à la surface d'intrados (16) de l'aile volante sont ouvertes ou absentes. 5 17 û Aile volante suivant l'une des revendications 13 à 16 dans laquelle l'aile (1) comporte un bord de fuite (19) prolongé vers l'arrière de l'aile dans une zone s'étendant en envergure au-delà des positions en envergure des moteurs situés les plus éloignés d'un plan de symétrie vertical de l'aile volante. 10 18 û Aile volante suivant l'une des revendications llà 17 dans laquelle les puits (13) comportent des parois latérales (135, 136) sensiblement parallèles au plan de symétrie vertical de l'aile volante, formant des poutres structurales auxquelles sont fixées des éléments de bord de fuite (15) fixes ou mobiles.