FR2983831A1 - Procede et aeronef a voilure tournante optimise afin de minimiser les consequences d'un atterrissage glisse d'urgence hors norme - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé pour minimiser les conséquences d'un atterrissage hors norme pour les occupants d'un aéronef (1) à voilure tournante (10) muni d'un fuselage (7) s'étendant le long d'un plan longitudinal (4) de symétrie antéropostérieur en élévation séparant un premier côté (5) d'un deuxième côté (6) dudit aéronef (1), ledit aéronef comportant un train d'atterrissage muni d'au moins un premier moyen de contact (21) relié par un premier dispositif de fixation (30) au fuselage et d'au moins un deuxième moyen de contact (22) relié par un deuxième dispositif de fixation (50) au fuselage, le premier moyen de contact et le premier dispositif de fixation étant disposés dudit premier côté (5), le deuxième moyen de contact et le deuxième dispositif de fixation étant disposés dudit deuxième côté (6). On dimensionne alors des éléments de fixation desdits premier et deuxième éléments de fixation (30, 50) différemment.

Description

Procédé et aéronef à voilure tournante optimisé afin de minimiser les conséquences d'un atterrissage glissé d'urgence hors norme. La présente invention concerne un procédé et un aéronef à voilure tournante optimisé afin de minimiser les conséquences 5 pour les occupants dudit aéronef lors d'un atterrissage glissé d'urgence hors norme. En effet, un tel aéronef comporte une voilure tournante munie d'au moins un rotor assurant au moins partiellement la sustentation de l'aéronef, voire même la propulsion de cet aéronef dans le cas 10 d'un hélicoptère. L'aéronef peut alors effectuer un atterrissage vertical réalisé avec une vitesse d'avancement nulle, ou un atterrissage dénommé atterrissage glissé » réalisé avec une vitesse d'avancement positive. 15 Un rotor de voilure tournante comprend alors une pluralité de pales. L'homme du métier dénomme par l'expression « pale avançante » chaque pale qui avance par rapport au mouvement de translation de l'aéronef, et dénomme par l'expression « pale reculante » chaque pale qui recule par rapport au mouvement de 20 translation de l'aéronef. Ainsi, en fonction de son azimut, sur un demi-tour une pale est en position de pale avançante, puis sur le demi-tour suivant ladite pale est en position de pale reculante. Par commodité et dans la suite du texte, on considère que la gauche d'un aéronef se trouve à la gauche d'un individu assis au 25 niveau d'un plan longitudinal de symétrie antéropostérieur de l'aéronef en tournant le dos à l'arrière de l'aéronef, de manière à regarder vers l'avant de cet aéronef. De fait, on considère que la droite de l'aéronef à se trouve à la droite dudit individu.

Dès lors, lorsque l'aéronef à voilure tournante avance et lorsque les pales du rotor tournent dans le sens dextrorsum vue de dessus, les pales se trouvant à gauche dudit individu sont des pales en position avançante alors que les pales se trouvant à droite de cet individu sont des pales en position reculante. Chaque pale passe alternativement d'un statut de pale en position avançante à un statut de pale en position reculante. Bien entendu, cet effet est inversé si le rotor tourne dans le sens senestrorsum. Classiquement, un rotor de voilure tournante est entraîné en rotation par une boîte de transmission de puissance principale dénommée parfois par l'acronyme « BTP », cette boîte de transmission de puissance étant elle-même entraînée par une installation motrice. La boîte de transmission de puissance est alors fixée à la structure de l'aéronef par des moyens de fixation, tels que des barres de fixation obliques. Dans ces conditions, parmi les événements redoutés durant un accident d'un aéronef à voilure tournante se produisant dans des conditions non réglementaires, on connaît la possibilité de 20 contact d'au moins une pale de la voilure tournante avec le sol. En effet, les pales de la voilure tournante sont susceptibles d'entrer en contact avec le sol dans des conditions accidentelles. Il en résulte parfois une rupture des organes ou des matériaux assurant la raideur en battement et en traînée de ces pales. 25 Par suite, une pale entrant en contact avec le sol risque d'être ensuite animée par des mouvements amples pouvant conduire à une interférence avec la cabine de l'aéronef ou un autre élément structurel de l'aéronef tel que sa poutre de queue.

Plus précisément, on comprend que les pales en position avançante risquent d'impacter le cockpit alors que les pales en position reculante risquent d'entrer en collision avec la poutre de queue, par exemple.

Si une collision entre une pale et la poutre de queue engendre des dégâts à priori uniquement structuraux, on comprend qu'un tel contact entre une pale et la cabine de l'aéronef est cependant susceptible de blesser les occupants de ce cockpit. Ainsi, dans des conditions d'atterrissage d'urgence allant au- delà des conditions prévues par les règlements de certification, un incident peut conduire à une collision entre une pale et la cabine de l'aéronef. Les pilotes tentent alors naturellement de provoquer un mouvement de roulis de l'aéronef vers le côté des pales en position reculante pour éviter une telle collision. Lors d'un crash réalisé à grande vitesse par exemple avec une vitesse verticale supérieure à six mètres par seconde, la collision des pales avec la cabine d'un aéronef peut être provoquée par la projection vers l'avant de masses lourdes et notamment de la boîte de transmission de puissance entraînant la voilure tournante. Par contre, lors d'un crash réalisé à une moins grande vitesse, par exemple avec une vitesse verticale comprise entre trois et six mètres par seconde, la collision des pales avec la cabine d'un aéronef peut être provoquée par une rupture d'un train d'atterrissage. Plus précisément, un train d'atterrissage d'aéronef comprend usuellement au moins deux moyens de contact avec le sol reliés au fuselage de l'aéronef par des dispositifs de fixation.

Selon une première réalisation, le train d'atterrissage comprend au moins deux moyens de contact munis chacun d'au moins une roue. Les roues d'un moyen de contact sont reliées au fuselage par un élément de fixation dénommé parfois « jambe de train ». Une jambe de train peut comprendre un bras coopérant éventuellement avec un amortisseur voire un vérin de rétraction par exemple. Selon une deuxième réalisation, le train d'atterrissage 10 comprend au moins deux moyens de contact munis chacun d'un patin. Chaque patin est lié au fuselage par deux dispositifs de fixation comprenant par exemple chacun une zone de fixation du patin, une branche d'une traverse et un manchon reliant ladite 15 branche à ladite zone de fixation. De plus, la branche est liée par un organe de fixation au fuselage. Par exemple, un train d'atterrissage à deux patins comporte une traverse avant et une traverse arrière, chaque traverse comportant deux branches pour être reliées aux deux patins. 20 Dès lors, le train d'atterrissage peut comprendre quatre organes de fixation au fuselage, à savoir un organe de fixation par branche. Selon une alternative, le train d'atterrissage comprend trois organes de fixation, deux organes de fixation étant fixés sur les 25 deux branches d'une traverse et un organe de fixation étant sensiblement fixé à la jonction entre les deux branches de l'autre traverse.

Dès lors, indépendamment de la nature du train d'atterrissage, chaque dispositif de fixation est dimensionné pour présenter une résistance selon son mode de défaillance lui permettant de résister aux conditions d'atterrissage d'urgence prévues par les règlements de certification, éventuellement majorées par une marge de sécurité ou un coefficient de sécurité. Cette résistance est dénommée « résistance réglementaire » par commodité. On note que par commodité, on nomme dans la suite du texte par« conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires » les conditions d'atterrissage d'urgence en tant que telles définies par les règlements de certification ainsi que les conditions d'atterrissage d'urgence règlementaires en tant que telles majorées le cas échéant par le constructeur par raison de sécurité.

Dès lors, les conditions d'atterrissage d'urgence définies par les règlements de certification majorées ou non majorées par le constructeur sont dénommées par commodité « conditions d'atterrissage d'urgence règlementaires ». De plus, les conditions d'atterrissages d'urgence non 20 couvertes par lesdits règlements de certification sont par opposition dénommées « conditions d'atterrissage d'urgence hors norme ». Un train d'atterrissage est alors dimensionné pour résister à des conditions d'atterrissage d'urgence règlementaires. 25 Cependant, un aéronef peut être confronté à des conditions d'atterrissage d'urgence hors norme. Dans de telles conditions d'atterrissage d'urgence hors norme, un dispositif de fixation du train d'atterrissage peut accidentellement se rompre et engendrer à terme un contact entre une pale de la voilure tournante et le sol. 2 983 83 1 6 De plus, on comprend que l'aéronef peut être amené à atterrir sur une surface inhospitalière munie d'obstacles de nature à générer des conditions d'atterrissage d'urgence hors norme, tels que des obstacles de type rocher impactant un train d'atterrissage 5 durant un atterrissage glissé par exemple. L'arrière plan technologique inclut notamment les documents FR2537542, JP2009073209, FR2895368, FR1549884 et le certificat d'addition FR2010302, ainsi que le document FR2554210. Le document FR2537542 présente un train d'atterrissage à 10 patins équipés de composants munis d'un dispositif d'absorption d'énergie par déformation plastique et/ou de limitation d'effort. Le document JP2009073209 présente un train d'atterrissage à patins munis d'un dispositif d'absorption d'énergie comprenant des organes élastiques. 15 Le document FR2895368 présente un giravion muni d'un train d'atterrissage. Ce train d'atterrissage est relié par des moyens de liaison au fuselage, ces moyens de liaison ayant une rigidité angulaire qui varie avec l'enfoncement du train d'atterrissage résultant d'un contact avec le sol.

Le document FR1549884 et le certificat d'addition FR2010302 présentent des dispositifs d'absorption d'énergie par déformation plastique et de limitation d'effort, comprenant des éléments de roulement tels que des billes ou des galets disposés entre deux organes télescopiques. Ainsi, lors d'un choc provoquant un déplacement télescopique des deux organes, les éléments de roulement provoquent une déformation plastique progressive de l'un au moins des deux organes télescopiques. Le document FR2554210 propose un dispositif d'absorption d'énergie par déformation élastique des trains d'atterrissage.

La présente invention a alors pour objet de proposer un procédé visant à réduire les risques d'impact d'une pale avançante avec une cabine d'un aéronef suite à une rupture d'un train d'atterrissage en conditions d'atterrissage d'urgence hors norme.

L'invention vise alors un procédé pour minimiser les conséquences d'un atterrissage d'urgence hors norme pour les occupants d'un aéronef à voilure tournante comprenant un fuselage s'étendant d'une extrémité avant vers une extrémité arrière le long d'un plan longitudinal de symétrie antéropostérieur en élévation séparant un premier côté d'un deuxième côté dudit aéronef, ladite voilure tournante comportant au moins un rotor entraîné en rotation par une boîte de transmission de puissance autour d'un axe de rotation, ledit rotor étant muni d'une pluralité de pales, chaque pale étant dans une position avançante lorsqu'elle se trouve dudit premier côté par rapport audit plan longitudinal en se déplaçant de l'extrémité arrière vers l'extrémité avant et chaque pale étant dans une position reculante lorsqu'elle se trouve dudit deuxième côté par rapport audit plan longitudinal en se déplaçant de l'extrémité avant vers l'extrémité arrière, ledit aéronef comportant un train d'atterrissage muni d'au moins un premier moyen de contact relié par un premier dispositif de fixation au fuselage et d'au moins un deuxième moyen de contact relié par un deuxième dispositif de fixation au fuselage, le premier moyen de contact et le premier dispositif de fixation étant disposés dudit premier côté, le deuxième moyen de contact et le deuxième dispositif de fixation étant disposés dudit deuxième côté. Selon un premier mode de réalisation, le train d'atterrissage comprend un train d'atterrissage à patins. Deux moyen de contacts de type patins peuvent être utilisés, les patins étant 30 éventuellement reliés par une traverse avant et un traverse arrière.

Le premier dispositif de fixation peut alors comprendre des premiers éléments de fixations incluant : une première branche de chaque traverse, une première zone de fixation du patin par première branche, un premier manchon interposé entre chaque première branche et chaque première zone de fixation, et un organe de fixation de chaque première branche au fuselage de l'aéronef. De même, le deuxième dispositif de fixation peut alors comprendre des deuxièmes éléments de fixations incluant : une deuxième branche de chaque traverse, une deuxième zone de fixation du deuxième patin par deuxième branche, un deuxième manchon interposé entre chaque deuxième branche et chaque deuxième zone de fixation, et un organe de fixation de chaque deuxième branche au fuselage de l'aéronef.

Il est à noter qu'un organe de fixation peut être commun à la première branche et à la deuxième branche d'une traverse. Selon un deuxième mode de réalisation, le train d'atterrissage peut comporter au moins trois atterrisseurs à roue. Au moins un atterrisseur à roue est disposé du premier côté de 1"aéronef, et au moins un atterrisseur à roue est disposé du deuxième côté de l'aéronef. Dès lors, le premier moyen de contact et le deuxième moyen de contact comprennent respectivement au moins une première roue et au moins une deuxième roue. Le premier et le deuxième dispositifs de fixation comprennent alors respectivement un premier élément de fixation muni notamment d'un premier moyen de rétraction et un deuxième élément de fixation muni notamment d'un deuxième moyen de rétraction.

Selon le procédé de l'invention, on identifie un premier et un deuxième éléments de fixation critiques respectivement des premier et deuxième dispositifs de fixation susceptibles de rompre lors d'un atterrissage glissé d'urgence hors norme, un tel atterrissage glissé d'urgence hors norme se produisant dans des conditions allant au-delà des conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires. Parmi les éléments de fixation de chaque dispositif de fixation, on détermine donc un élément de fixation critique par essais, calculs ou simulation éventuellement. On comprend que l'élément de fixation critique représente l'élément de fixation d'un dispositif de fixation risquant de se rompre en premier durant un atterrissage glissé d'urgence hors norme. On dimensionne alors les premier et deuxième éléments de fixation critiques des moyens de contact différemment pour privilégier une rupture d'un des éléments de fixation critiques après l'autre élément de fixation critique entraînant un basculement du fuselage vers le deuxième côté lors d'un atterrissage glissé d'urgence hors norme.

On rappelle que les conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires sont égales le cas échéant soit aux conditions d'atterrissage d'urgence en tant que telles imposées par lesdits règlements soit aux conditions d'atterrissage d'urgence en tant que telles imposées par lesdits règlements, majorées par le constructeur. Par suite la résistance des dispositifs de fixation et notamment des éléments de fixation critiques identifiés n'est pas symétrique par rapport au plan longitudinal. On comprend que cette caractéristique maximise la probabilité de faire basculer le fuselage du deuxième côté de l'aéronef, du côté des pales en position reculante. Le train d'atterrissage et notamment les éléments de fixation des moyens de contact sont dimensionnés pour répondre aux 5 règlements de certification. Toutefois, on surdimensionne un élément de fixation critique par rapport à l'autre élément de fixation critique. Un tel surdimensionnement peut de plus présenter l'avantage d'avoir un impact limité en terme de masse sur l'aéronef, de permettre l'interchangeabilité d'un train d'atterrissage 10 surdimensionné avec un train d'atterrissage usuel, de ne pas affecter les qualités d'absorption du train d'atterrissage et le comportement de ce train d'atterrissage au regard du phénomène de résonance sol. Il parait alors possible de modifier un train d'atterrissage 15 existant selon ce procédé en limitant les impacts de la modification. Ainsi, si l'aéronef réalise un atterrissage glissé dans des conditions allant au-delà des conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires, le constructeur ne peut pas garantir que le train 20 d'atterrissage ne sera pas endommagé suite à l'atterrissage. Par contre, l'invention vise à minimiser les conséquences de cet atterrissage hors norme en favorisant la rupture d'un élément de fixation clairement identifié. Si un élément de fixation doit rompre, l'invention tend à 25 induire la rupture d'un élément de fixation prédéterminé afin que le fuselage de l'aéronef bascule vers le deuxième côté. Par suite, les risques d'impact d'une pale avançante avec la cabine de l'aéronef est minimisé.

L'invention est donc particulièrement utile lors d'un atterrissage glissé susceptible d'engendrer un impact entre un train d'atterrissage et un obstacle. Ce procédé peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui suivent. Par exemple, la résistance selon son mode de défaillance du premier élément de fixation critique est supérieure à la résistance selon son mode de défaillance du deuxième élément de fixation critique.

Selon un autre aspect, la résistance selon son mode de défaillance d'un élément de fixation critique devant rompre en premier peut être déterminée pour résister aux efforts subis lors des conditions d'atterrissage glissé d'urgence réglementaires, la résistance selon son mode de défaillance de l'autre élément de fixation critique devant rompre en second étant supérieure à la résistance selon son mode de défaillance de l'élément de fixation critique devant rompre en premier. Par suite, on identifie parmi les éléments de fixation les premier et deuxième éléments de fixation critiques ainsi que leurs 20 modes de défaillance. On dimensionne alors de façon classique l'élément de fixation critique devant rompre en premier, et au contraire on augmente la résistance des éléments de fixation critiques devant rompre en second lieu par rapport à une résistance théorique 25 suffisante pour résister aux efforts subis lors des conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires. Il est possible de jouer notamment sur l'épaisseur des éléments de fixation concernés, leur matière ou encore sur les traitements appliqués à ces éléments de liaison pour ajuster leur résistance. Dès lors, on ne dégrade pas la résistance du train d'atterrissage par rapport à un train d'atterrissage classique dans les conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires. Il convient cependant de vérifier que l'impact du train d'atterrissage ainsi dimensionné sur le phénomène de résonance de sol n'est pas significatif. En fonction de l'agencement des éléments de fixation 10 critiques, on surdimensionne l'un et/ou l'autre des éléments de fixation critiques en traction et en compression, en flexion voire en cisaillement par exemple afin d'obtenir le résultat escompté. L'impact de la modification sur le fonctionnement normal du train d'atterrissage est alors minimisé. La modification d'un train 15 d'atterrissage n'implique donc pas de refaire l'intégralité des essais de certification. Par exemple, chaque dispositif de fixation comprenant des éléments de fixation absorbant sollicités pour absorber l'énergie résultant d'un atterrissage vertical et des éléments de fixation non 20 absorbant, chaque élément de fixation critique est un élément de fixation non absorbant. L'impact de la modification sur le fonctionnement d'un train d'atterrissage durant un atterrissage purement vertical est alors minimal. 25 Dès lors, selon une première variante du premier mode de réalisation, les premier et deuxième moyens de contact comprenant respectivement un premier et un deuxième patins, le premier et le deuxième éléments de fixation critiques comprenant respectivement au moins une première zone de fixation du premier patin et au moins une deuxième zone de fixation du deuxième patin à une traverse, la résistance selon son mode de défaillance de chaque première zone de fixation est déterminée pour être supérieure à la résistance selon son mode de défaillance d'au moins une deuxième zone de fixation devant rompre en premier. Par exemple, le premier patin et le deuxième patin sont reliés par une traverse avant et une traverse arrière. Le premier patin comporte alors une première zone de fixation avant à la traverse avant et une première zone de fixation arrière à la traverse arrière. De même, le deuxième patin comporte une deuxième zone de fixation avant à la traverse avant et une deuxième zone de fixation arrière à la traverse arrière. On dimensionne alors les premières zones de fixation avant et arrière afin que leur résistance soit supérieure à la résistance d'au moins une deuxième zone de fixation pour favoriser un basculement du fuselage vers le deuxième côté le cas échéant. Il est par exemple possible de renforcer les premières zones de fixation en augmentant l'épaisseur de leur matériau, par un 20 doublage interne éventuellement. Toute autre méthode connue est évidemment utilisable, notamment des traitements thermiques. Selon une deuxième variante, les premier et deuxième moyens de contact comprenant respectivement un premier et un deuxième patins, le premier et le deuxième dispositifs de fixation 25 comprenant respectivement au moins une première zone de fixation du premier patin et au moins une deuxième zone de fixation du deuxième patin à une traverse, le premier et le deuxième éléments de fixation critiques comprenant respectivement au moins un premier manchon pour relier une 30 première zone de fixation à une traverse ,au moins un deuxième manchon pour relier une deuxième zone de fixation à une traverse, la résistance selon son mode de défaillance de chaque première manchon est déterminée pour être supérieure à la résistance selon son mode de défaillance d'au moins un deuxième manchon.

Il est par exemple possible d'augmenter l'épaisseur des premiers manchons par rapport à l'épaisseur d'un moins un deuxième manchon pour augmenter la résistance en flexion des premiers manchons par rapport à la résistance en flexion d'au moins un deuxième manchon.

La première variante et la deuxième variante présentent notamment l'avantage d'avoir un impact limité sur le phénomène de résonance sol. On note notamment que les éléments de fixation critiques des dispositifs de fixation sont particulièrement sollicités durant un atterrissage glissé. Plus particulièrement les liaisons entre les traverses et les patins sont sollicitées par des efforts résultant du frottement des patins sur le sol. Dans l'équilibre global du train, on peut par exemple observer un moment de flexion appliqué sur lesdites liaisons, ce moment de flexion pouvant parfois être faible voire nul durant un atterrissage se déroulant dans des conditions d'atterrissages réglementaires. Le mode de défaillance considéré peut alors être un mode de défaillance en flexion. En surdimensionnant les premières liaisons placées du premier côté de l'aéronef par rapport à au moins une deuxième liaison placée du deuxième côté, on maximise la possibilité de casser en premier lieu une liaison présente du deuxième côté pour favoriser un basculement de l'aéronef vers ce deuxième côté en cas de crash.

On rappelle que dans des situations normales, le train d'atterrissage est dimensionné pour résister aux divers efforts rencontrés. Par contre, si l'aéronef est confronté à un crash se produisant de fait dans des situations anormales, l'invention tend alors à minimiser les risques encourus par ses occupants. La rupture d'une liaison privilégiée peut intervenir dans une zone de fixation d'un patin selon la première variante, dans un manchon selon la deuxième variante. On comprend qu'il est éventuellement possible de cumuler 10 lesdites variantes. Suivant le mode de défaillance des éléments de fixation critiques, il est possible d'appliquer une variante préférentielle. Par exemple, si le train d'atterrissage tend à rompre suivant un mode de défaillance en flexion, la deuxième variante paraît 15 intéressante. Selon un deuxième mode de réalisation, le train d'atterrissage peut comporter au moins trois atterrisseurs à roue. Au moins un atterrisseur à roue est disposé du premier côté de 1"aéronef, et au moins un atterrisseur à roue est disposé du 20 deuxième côté de l'aéronef. Dès lors, le premier moyen de contact et deuxième moyen de contact comprenant respectivement au moins une première roue et au moins une deuxième roue, le premier et le deuxième éléments de fixation critiques comprenant respectivement un premier moyen 25 de rétraction et un deuxième moyen de rétraction, la résistance selon son mode de défaillance du premier moyen de rétraction est déterminée pour être supérieure à la résistance selon son mode de défaillance du deuxième moyen de rétraction.

Outre un procédé, l'invention vise un aéronef à voilure tournante mettant en oeuvre ce procédé. Un tel aéronef à voilure tournante est muni d'un fuselage s'étendant d'une extrémité avant vers une extrémité arrière le long d'un plan longitudinal de symétrie antéropostérieur en élévation séparant un premier côté d'un deuxième côté dudit aéronef, ladite voilure tournante comportant au moins un rotor entraîné en rotation par une boîte de transmission de puissance autour d'un axe de rotation, ledit rotor étant muni d'une pluralité de pales, chaque pale étant dans une position avançante lorsqu'elle se trouve dudit premier côté par rapport audit plan longitudinal en se déplaçant de l'extrémité arrière vers l'extrémité avant et chaque pale étant dans une position reculante lorsqu'elle se trouve dudit deuxième côté par rapport audit plan longitudinal en se déplaçant de l'extrémité avant vers l'extrémité arrière, ledit aéronef comportant un train d'atterrissage muni d'au moins un premier moyen de contact relié par un premier dispositif de fixation au fuselage et d'au moins un deuxième moyen de contact relié par un deuxième dispositif de fixation au fuselage, le premier moyen de contact et le premier dispositif de fixation étant disposés dudit premier côté, le deuxième moyen de contact et le deuxième dispositif de fixation étant disposés dudit deuxième côté. Dès lors, les premier et deuxième dispositifs de fixation ayant respectivement un premier et un deuxième éléments de fixation critiques susceptibles de rompre lors d'un atterrissage glissé d'urgence hors norme se produisant dans des conditions allant au-delà des conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires, la résistance d'un élément de fixation critique selon son mode de défaillance diffère de la résistance de l'autre élément de fixation critique selon son mode de défaillance pour favoriser un basculement du fuselage vers le deuxième côté lors d'un atterrissage hors norme se produisant dans des conditions allant au-delà des conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires définies par les règlements de certification. Selon une première variante d'un premier mode de réalisation 5 les premier et deuxième moyens de contact comprenant respectivement un premier et un deuxième patins, le premier et le deuxième éléments de fixation critiques comprennent respectivement au moins une première zone de fixation dudit premier patin et au moins une deuxième zone de fixation dudit 10 deuxième patin à une traverse. Selon une deuxième variante d'un premier mode de réalisation, les premier et deuxième moyens de contact comprenant respectivement un premier et un deuxième patins, le premier et le deuxième éléments de fixation critiques comprennent 15 respectivement au moins un premier manchon pour relier une première zone de fixation à une traverse et au moins un deuxième manchon pour relier une deuxième zone de fixation à une traverse. Selon un deuxième mode de réalisation, le premier et deuxième moyens de contact comprenant respectivement au moins 20 une première et au moins une deuxième roues, le premier et le deuxième éléments de fixation critiques comprennent respectivement un premier moyen de rétraction et un deuxième moyen de rétraction. L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de 25 détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent : - la figure 1, une vue de dessus d'un aéronef muni d'un train d'atterrissage à patins, - la figure 2, une vue d'un train d'atterrissage à patins, - la figure 3, une vue d'un organe de fixation, - la figure 4, une vue d'un aéronef muni d'un train d'atterrissage à roue, et - la figure 5, une vue d'un atterrisseur principal d'un train d'atterrissage à roue. Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d'une seule et même référence. Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont 10 affectés d'une seule et même référence. On note que trois directions X, Y et Z orthogonales les unes par rapport aux autres sont représentées sur les figures 1, 2 et 4. La direction X est dite longitudinale. Le terme « longueur » est relatif à une dimension longitudinale de l'aéronef présenté 15 selon cette direction longitudinale X. Une autre direction Y est dite transversale. Le terme « largeur » est relatif à une dimension transverse de l'aéronef selon cette direction transversale. Enfin, une troisième direction Z est dite d'élévation et 20 correspond aux dimensions en hauteur des structures décrites. Le terme « hauteur » est alors relatif à une dimension en élévation de l'aéronef selon cette direction d'élévation. La figure 1 présente un aéronef 1 selon l'invention comprenant un fuselage 7 s'étendant d'une extrémité avant 2 vers 25 une extrémité arrière 3 selon la direction longitudinale X le long d'un plan longitudinal 4 de symétrie antéropostérieur en élévation dénommé par commodité dans le texte « plan longitudinal ». L'aéronef 1 s'étend plus précisément d'un nez 2' vers une poutre de queue, le plan longitudinal 4 séparant un premier côté 5 5 de l'aéronef 1 d'un deuxième côté 6 de cet aéronef. Par ailleurs, l'aéronef 1 comprend une voilure tournante 10 munie d'au moins un rotor 11 pourvu d'une pluralité de pales 12, l'aéronef 1 étant par exemple un hélicoptère. Ce rotor 11 est entraîné en rotation par une installation motrice par le biais d'une 10 boîte de transmission de puissance principale agencée dans le fuselage de l'aéronef 1. Sous l'impulsion de l'installation motrice et par le biais de la boîte de transmission de puissance, chaque pale 12 effectue alors une rotation autour de l'axe de rotation du rotor en passant 15 alternativement d'une portion sensiblement semi-circulaire durant laquelle la pale est une pale en position avançante 13 vers une portion sensiblement semi-circulaire durant laquelle la pale est une pale en position reculante 14. Plus précisément, lorsqu'une pale se trouve du premier côté 5 de l'aéronef 1 cette pale est une pale en 20 position avançante 13, une pale se trouvant du deuxième côté 6 de l'aéronef 1 étant une pale en position reculante 14. Par exemple, quand le rotor 11 tourne dans le sens dextrorsum vu de dessus selon la flèche F comme l'illustre la figure 1, le premier coté se trouve à gauche du plan longitudinal 4 vu de 25 dessus alors que le deuxième côté est situé à droite du plan longitudinal 4 vu de dessus. A l'inverse, si le rotor 11 tourne dans le sens senestrorsum vu de dessus, le premier coté se trouve à droite du plan longitudinal 4 vu de dessus alors que le deuxième côté est situé à gauche du plan longitudinal 4 vu de dessus.

Par ailleurs, l'aéronef comporte un train d'atterrissage 20 muni au moins d'un premier moyen de contact 21 situé du premier côté 5 de l'aéronef, ainsi que d'un deuxième moyen de contact 22 situé du deuxième côté de l'aéronef.

Selon le premier mode de réalisation de la figure 1, le train d'atterrissage 20 est un train d'atterrissage à patins, chaque moyen de contact étant par suite un patin s'étendant longitudinalement. Indépendamment du mode de réalisation, chaque moyen de contact 21, 22 est relié au fuselage par un dispositif de fixation. Dès lors, le premier moyen de contact 21 est relié au fuselage 7 par un premier dispositif de fixation 30, le deuxième moyen de contact 22 étant relié au fuselage 22 par un deuxième dispositif de fixation 50.

Conformément au procédé selon l'invention, pour minimiser les risques d'impact d'une pale en position avançante avec une surface de contact lors d'un atterrissage hors norme induisant des accélérations positives indifféremment soit vers l'avant selon un sens allant de l'extrémité arrière vers l'extrémité avant de l'aéronef soit vers le bas selon un sens allant de la voilure tournante vers le sol soit vers l'avant et vers le bas notamment, on identifie par essais, calculs ou simulations un premier élément de fixation 30' et un deuxième élément de fixation 50' respectivement des premier et deuxième dispositifs de fixation susceptibles de rompre lors d'un atterrissage glissé d'urgence hors norme. Ce premier élément de fixation et ce deuxième élément de fixation sont alors qualifiés de « critique » pour être distingués d'autres éléments de fixation. On dimensionne alors différemment les premier et deuxième éléments de fixation critiques 30', 50' respectivement des premier et deuxième dispositifs de fixation 30, 50. Ainsi, des premier et deuxième éléments de fixation critiques 30', 50' disposés éventuellement de manière symétrique de part et d'autre du plan longitudinal 4 présentent des résistances distinctes.

Plus précisément, on dimensionne les premier et deuxième éléments de fixation critiques 30', 50' différemment pour générer une rupture d'un des éléments de fixation critique après l'autre élément de fixation critique entraînant un basculement du fuselage vers le deuxième côté lors d'un atterrissage hors norme se produisant dans des conditions allant au-delà des conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires imposées par les règlements de certification. On rappelle que les conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires incluent les conditions d'atterrissage d'urgence imposées en tant que telles par les règlements de certification mais aussi les conditions d'atterrissage d'urgence imposées en tant que telles par les règlements de certification majorées par le constructeur par raison de sécurité. Par suite, si l'aéronef doit basculer d'un côté, on tend à favoriser un basculement du fuselage 7 vers le deuxième côté 6 au moment d'un impact pour éviter une interférence entre une pale en position avançante avec une surface de contact, potentiellement dangereuse. Pour garantir un bon fonctionnement dans des conditions normales, à savoir lors des conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires, on peut dans un premier temps dimensionner l'ensemble des éléments de fixation pour résister aux efforts induits par les conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires. Dans un deuxième temps, on augmente la résistance selon le mode de défaillance de l'élément de fixation critique devant rompre en second lieu lors d'un atterrissage hors norme. Par suite, on surdimensionne l'élément de fixation critique devant rompre en second lieu. Plus précisément, on détermine la résistance selon le mode de défaillance du premier élément de fixation critique 30' pour qu'elle soit supérieure à la résistance selon le mode de défaillance du deuxième élément de fixation 50' critique. On dimensionne alors les éléments de fixation pour obtenir les résistances déterminées. La figure 2 présente un premier mode de réalisation de l'invention.

Le train d'atterrissage est un train d'atterrissage à patins. Le train d'atterrissage comporte alors un premier patin 81 et un deuxième patin 82 représentant respectivement un premier moyen de contact 21 et un deuxième moyen de contact 22 de l'aéronef.

Les patins sont reliés par une traverse avant 23 et une traverse arrière 24. Chaque traverse comprend alors une branche descendante 31, 32, 51, 52 par patin, chaque branche de fixation étant reliée à une zone de fixation 35, 36, 55, 56 d'un patin par un manchon 33, 34, 53, 54.

De plus, le train d'atterrissage comprend au moins trois organes de fixation 40 au fuselage 7, deux organes de fixation 41, 42 agencés sur les deux branches d'une traverse de part et d'autre du plan longitudinal 4, et un organe de fixation central 43 agencé sur l'autre traverse sur le plan longitudinal 4, à cheval sur les deux branches de cette autre traverse. Selon une autre variante, chaque traverse peut coopérer avec deux organes de fixation.

La figure 3 explicite un organe de fixation 40. l'organe de fixation peut inclure une garniture 44 entourant un tube d'une traverse. Cette garniture coopère avec un demi-collier 46 et une structure 47 du fuselage 7 apte à être solidarisée au demi-collier 46. De plus, l'organe de fixation 40 comporte au moins un moyen d'arrêt 45. En référence à la figure 2, le train d'atterrissage peut inclure des moyens d'amortissement 70. Selon une première variante du premier mode de réalisation, les premier et deuxième éléments de fixation critiques 30', 50' comprennent respectivement au moins les premières zones de fixation 35, 36 du premier patin et au moins une deuxième zone de fixation 55, 56 du deuxième patin à une traverse. Ainsi, la résistance selon le mode de défaillance de chaque 15 première zone de fixation 35, 36 est déterminée pour être supérieure à la résistance selon le mode de défaillance d'au moins une deuxième zone de fixation 53, 56 devant rompre en premier. Selon une deuxième variante du premier mode de réalisation, les premier et deuxième éléments de fixation critiques 30', 50' 20 comprennent respectivement les premiers manchons 33, 34 situés du premier côté et au moins un deuxième manchon 53, 54 situé du deuxième côté. La résistance selon le mode de défaillance de chaque premier manchon est déterminée pour être supérieure à la 25 résistance selon le mode de défaillance d'au moins un deuxième manchon La figure 4 présente un deuxième mode de réalisation de l'invention.

Le train d'atterrissage 20 est un train d'atterrissage à roues muni d'un atterrisseur avant et deux atterrisseurs principaux situés de part et d'autre du plan longitudinal 4. Un atterrisseur principal est alors situé du premier côté de 5 l'aéronef, l'autre atterrisseur principal étant alors situé du deuxième côté de l'aéronef. Le premier atterrisseur principal situé du premier côté comporte un balancier 25 portant au moins une roue 21 et un premier moyen de rétraction 26. De même, le deuxième atterrisseur 10 principal situé du deuxième côté comporte un balancier 25 portant au moins une roue 22 et un deuxième moyen de rétraction 29. Par exemple, les premier et deuxième éléments de fixation critiques 30', 50' comprennent respectivement le premier moyen de rétraction 26 et le deuxième moyen de rétraction 29.

15 Dès lors, la résistance selon le mode de défaillance du premier moyen de rétraction 26 est déterminée pour être supérieure à la résistance selon le mode de défaillance du deuxième moyen de rétraction 29. En référence à la figure 5, chaque moyen de rétraction peut 20 comprendre un vérin de rétraction 27, un amortisseur 270 et une articulation 28 au fuselage. Il est alors possible de surdimensionner la première articulation au fuselage du premier moyen de rétraction 26 par rapport à la deuxième articulation au fuselage du deuxième moyen 25 de rétraction 29. Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Procédé pour minimiser les conséquences d'un atterrissage d'urgence hors norme pour les occupants d'un aéronef (1) à voilure tournante (10) comprenant un fuselage (7) s'étendant d'une extrémité avant (2) vers une extrémité arrière (3) le long d'un plan longitudinal (4) de symétrie antéropostérieur en élévation séparant un premier côté (5) d'un deuxième côté (6) dudit aéronef (1), ladite voilure tournante (10) comportant au moins un rotor (11) entraîné en rotation par une boîte de transmission de puissance (20) autour d'un axe de rotation (AX), ledit rotor (11) étant muni d'une pluralité de pales (12), chaque pale (12) étant dans une position avançante (13) lorsqu'elle se trouve dudit premier côté (5) par rapport audit plan longitudinal (4) en se déplaçant de l'extrémité arrière (3) vers l'extrémité avant (2) et chaque pale étant dans une position reculante (14) lorsqu'elle se trouve dudit deuxième côté (6) par rapport audit plan longitudinal (4) en se déplaçant de l'extrémité avant (2) vers l'extrémité arrière (3), ledit aéronef comportant un train d'atterrissage (20) muni d'au moins un premier moyen de contact (21) relié par un premier dispositif de fixation (30) au fuselage (7) et d'au moins un deuxième moyen de contact (22) relié par un deuxième dispositif de fixation (50) au fuselage (7), le premier moyen de contact (21) et le premier dispositif de fixation (30) étant disposés dudit premier côté (5), le deuxième moyen de contact (22) et le deuxième dispositif de fixation (50) étant disposés dudit deuxième côté (6), au cours duquel on identifie un premier et un deuxième éléments de fixation critiques (30', 50') respectivement des premier et deuxième dispositifs de fixation qui sont susceptibles de rompre lors d'un atterrissage glissé d'urgence hors norme se produisant dans des conditions allant au-delà des conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires, puis on dimensionne lesdits premier etdeuxième éléments de fixation critiques (30', 50') différemment pour privilégier une rupture d'un desdits éléments de fixation (30') après l'autre élément de fixation (50') entraînant un basculement du fuselage (7) vers ledit deuxième côté (6) lors d'un atterrissage glissé d'urgence hors norme.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance selon son mode de défaillance du premier élément de fixation critique (30') est supérieure à la résistance selon son mode de défaillance du deuxième élément de fixation critique (50').
3. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que chaque dispositif de fixation comprenant des éléments de fixation absorbant sollicités pour absorber l'énergie résultant d'un atterrissage vertical et des éléments de fixation non absorbant, chaque élément de fixation critique est un élément de fixation non absorbant.
4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la résistance selon son mode de défaillance d'un élément de fixation critique (50') devant rompre en premier est déterminée pour résister aux efforts subis lors desdites conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires, la résistance selon son mode de défaillance de l'autre élément de fixation critique (30') devant rompre en second étant supérieure à la résistance selon son mode de défaillance dudit élément de fixation critique (50') devant rompre en premier.
5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lesdits premier et deuxième moyens de contact (21, 22) comprenant respectivement un premier et undeuxième patins, le premier et le deuxième éléments de fixation critiques (30', 50') comprenant respectivement au moins une première zone de fixation (35, 36) du premier patin et au moins une deuxième zone de fixation (55, 56) du deuxième patin à une traverse (23, 24), la résistance selon son mode de défaillance de chaque première zone de fixation est déterminée pour être supérieure à la résistance selon son mode de défaillance d'au moins une deuxième zone de fixation devant rompre en premier.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lesdits premier et deuxième moyens de contact (21, 22) comprenant respectivement un premier et un deuxième patins, le premier et le deuxième dispositifs de fixation (30, 50) comprenant respectivement au moins une première zone de fixation (35, 36) du premier patin et au moins une deuxième zone de fixation (55, 56) du deuxième patin à une traverse (21, 22), le premier et le deuxième éléments de fixation critiques (30', 50') comprenant respectivement au moins un premier manchon (33, 34) pour relier une première zone de fixation (35, 36) à une traverse au moins un deuxième manchon (53, 54) pour relier une deuxième zone de fixation (55, 56) à une traverse, la résistance selon son mode de défaillance de chaque première manchon est déterminée pour être supérieure à la résistance selon son mode de défaillance d'au moins un deuxième manchon.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lesdits premier et deuxième moyens de contact comprenant respectivement au moins une première roue et au moins une deuxième roue, le premier et le deuxième éléments de fixation critiques comprenant respectivement un premier moyen de rétraction (26) et un deuxième moyen de rétraction (29), la résistance selon son mode de défaillance du premier moyen derétraction est déterminée pour être supérieure à la résistance selon son mode de défaillance du deuxième moyen de rétraction.
8. 8. Aéronef (1) à voilure tournante (10) muni d'un fuselage s'étendant d'une extrémité avant (2) vers une extrémité arrière (3) le long d'un plan longitudinal (4) de symétrie antéropostérieur en élévation séparant un premier côté (5) d'un deuxième côté (6) dudit aéronef (1), ladite voilure tournante (10) comportant au moins un rotor (11) entraîné en rotation par une boîte de transmission de puissance (20) autour d'un axe de rotation, ledit rotor (11) étant muni d'une pluralité de pales (12), chaque pale (12) étant dans une position avançante (13) lorsqu'elle se trouve dudit premier côté (5) par rapport audit plan longitudinal (4) en se déplaçant de l'extrémité arrière (3) vers l'extrémité avant (2) et chaque pale étant dans une position reculante (14) lorsqu'elle se trouve dudit deuxième côté (6) par rapport audit plan longitudinal (4) en se déplaçant de l'extrémité avant (2) vers l'extrémité arrière (3), ledit aéronef comportant un train d'atterrissage muni d'au moins un premier moyen de contact (21) relié par un premier dispositif de fixation (30) au fuselage (7) et d'au moins un deuxième moyen de contact (22) relié par un deuxième dispositif de fixation (50) au fuselage (7), le premier moyen de contact (21) et le premier dispositif de fixation (30) étant disposés dudit premier côté (5), le deuxième moyen de contact (22) et le deuxième dispositif de fixation (50) étant disposés dudit deuxième côté (6), caractérisé en ce que, les premier et deuxième dispositifs de fixation ayant respectivement un premier et un deuxième éléments de fixation critiques susceptibles de rompre lors d'un atterrissage glissé d'urgence hors norme se produisant dans des conditions allant au-delà des conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires, la résistance d'un élément de fixation critique (30') selon son mode de défaillance diffère de la résistance de l'autreélément de fixation critique (50') selon son mode de défaillance pour favoriser un basculement du fuselage (7) vers le deuxième côté (6) lors d'un atterrissage hors norme se produisant dans des conditions allant au-delà des conditions d'atterrissage d'urgence réglementaires définies par les règlements de certification.
9. 9. Aéronef à voilure tournante selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième moyens de contact comprenant respectivement un premier et un deuxième patins, le premier et le deuxième éléments de fixation critiques (30', 50') comprennent respectivement au moins une première zone de fixation (35, 36) dudit premier patin et au moins une deuxième zone de fixation (55, 56) dudit deuxième patin à une traverse.
10. 10. Aéronef à voilure tournante selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième moyens de contact comprenant respectivement un premier et un deuxième patins, le premier et le deuxième éléments de fixation critiques (30', 50') comprennent respectivement au moins un premier manchon (33, 34) pour relier une première zone de fixation (35, 36) à une traverse (23, 24) et au moins un deuxième manchon (53, 54) pour relier une deuxième zone de fixation (55, 56) à une traverse (23, 24).
11. 11. Aéronef à voilure tournante selon la revendication 8, caractérisé en ce que, lesdits premier et deuxième de contact comprenant respectivement au moins une première roue et au 25 moins une deuxième roue, le premier et le deuxième éléments de fixation critiques (30', 50') comprennent respectivement un premier moyen de rétraction (26) et un deuxième moyen de rétraction (29).