FR3075165A1

FR3075165A1 - Procede d'ouverture/fermeture d'un hublot ouvrant de porte d'aeronef et porte equipee d'un tel hublot

Info

Publication number: FR3075165A1
Application number: FR1762561A
Authority: FR
Inventors: Christian Romec
Original assignee: Latecoere SA
Current assignee: Latecoere SA
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2019-06-21
Anticipated expiration: 2037-12-20
Also published as: FR3075165B1

Abstract

L'invention se rapporte à une porte de cabine (3) d'un fuselage d'aéronef (1), équipée d'un hublot ouvrant (4). Le hublot ouvrant (4) est disposé en position nominale fermée en alignement, dans une découpe (31e) de la porte (3), avec le profil d'une peau extérieure de porte (3e). Ce hublot ouvrant (4) est équipé d'un joint périphérique (41) en appui contre la porte (3) en position fermée, d'une poignée supérieure (5) s'étendant depuis un bord supérieur (4s) du hublot (4) vers l'intérieur de cabine (20i) entre la peau extérieure (3e) et une peau intérieure (3i) de la porte (3) en position nominale, et d'une embase inférieure (6) s'étendant depuis un bord latéral (4L) du hublot (4). Cette embase inférieure (6) est montée en rotation autour d'un axe fixe (A'A) de pivotement du hublot ouvrant (4) s'étendant parallèlement audit bord inférieur de hublot (4i).

Description

DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE [0001] L’ invention se rapporte à procédé d’ouverture/fermeture d’un hublot ouvrant de porte de cabine délimitée par un fuselage d’aéronef, servant de panneau à volet mobile - appelé ci-après « panneau » ou « panneau mobile » -, ainsi qu’à une porte de cabine de fuselage d’aéronef équipée d’un tel hublot ouvrant, et d’un aéronef comportant un fuselage équipé d’au moins une telle porte de cabine à hublot ouvrant.

[0002] L’invention se rapporte aux portes de secours de cabine passagers d’aéronef. Les portes de secours d’un avion sont situées au-dessus de la voilure dites également portes « overwing ».

[0003] De manière générale, la cinématique d’ouverture d’une porte d’avion intègre la présence de barrières de sécurité qui se déclinent par l’activation de moyens mécaniques de mise en œuvre des étapes successives suivantes: ouverture d’un loquet de sûreté, libération d’un verrou suite à l’ouverture du loquet, déblocage de pressurisation, déverrouillage de pression, puis ouverture par dégagement de la porte de son cadre vers l’extérieur de la cabine selon un guidage approprié. Pour la fermeture, tous ces mouvements se succèdent selon une cinématique inverse.

[0004] Dans le cas des portes de secours, le dégagement est en général réalisé par un pivotement de la porte à l’aide d’actionneurs en couplage avec une charnière autour d’un axe de rotation. Dans le cas des portes passagers, des fonctions annexes sont intégrées: indicateurs visuels et capteurs de proximité, aide à l’ouverture d’urgence, poignées intérieure et extérieure d’ouverture de porte en liaison avec le mécanisme d’ouverture.

[0005] De plus, un panneau à volet mobile («vent flap panel » en terminologie anglaise) est généralement intégré dans les portes d’aéronefs pour répondre à des besoins réglementés. D’abord, empêcher ou interrompre la pressurisation (« pressurization prévention » en terminologie anglaise) lorsque la porte n’est pas « correctement » fermée, en particulier en cas de porte bloquée et fermée mais non verrouillée. Pour ce faire, la fermeture du panneau mobile bloque la porte en position de fermeture et de verrouillage, et l’ouverture de la porte bloque le panneau mobile en position ouverte. Une ouverture de la porte ne peut donc se produire tant que le panneau mobile est fermé et la fermeture du panneau mobile n’intervient qu’après fermeture, verrouillage et blocage de la porte, ce qui permet d’éviter une fermeture incorrecte de porte.

[0006] De plus, ce panneau mobile permet en cas de « pression négative » - correspondant à une pression extérieure en vol supérieure à la pressurisation intérieure - d’activer une résistance à cette pression pour empêcher le déclenchement du mécanisme d’ouverture de la porte. Un mécanisme d’activation / désactivation d’une fonction de « pression négative » de fermeture active du panneau mobile est alors intégré.

[0007] Un tel panneau mobile permet également de former un passage d’air pour égaliser la pression entre l’air de la cabine et l’air extérieur. En particulier, le panneau mobile peut activer un verrouillage de pression « pressure lock » en terminologie anglaise - afin d’empêcher l’ouverture de la porte en cas de pressurisation résiduelle.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE [0008] L’intégration et l’activation d’un panneau mobile ont été mises en œuvre selon des architectures variées afin d’améliorer l’efficacité d’un tel panneau en fonction de son utilisation.

[0009] Il est notamment connu du document de brevet US 5 305 969 un panneau de porte d’aéronef qui s’ouvre par un mécanisme dédié, connecté à un arbre actionné par la poignée de libération en rotation d’une came de déverrouillage de la porte. Lors d’une tentative d’ouverture de la porte en vol, le mécanisme d’ouverture du panneau sert de loquet pour bloquer le mouvement dudit arbre et empêcher l’ouverture de la porte.

[0010] Par ailleurs, le document US 5 337 977 décrit un panneau mobile monté contre la force de rappel de ressorts et couplé en rotation à un arbre également monté en rotation sur la porte d’un aéronef. Lorsqu’un ensemble de verrouillage libère la porte, le panneau est également libéré par l’action d’une tige d’entraînement. Si les pressions interne et externe à l’aéronef sont approximativement égales, les ressorts font pivoter le panneau mobile qui s’ouvre. L’ensemble de verrouillage peut alors continuer à être actionné pour ouvrir la porte.

[0011] Dans le document US 2010/0294887, il est prévu de minimiser les risques de gel au niveau des mécanismes d’ouverture / fermeture lors de l’ouverture de la porte, alors que la pluie ou la neige traverse le panneau mobile qui s’ouvre dès le déverrouillage de la porte. Dans ce but, un organe de commande ouvre au moins partiellement le panneau mobile par pivotement avant le déverrouillage de la porte, puis referme ce panneau lorsque la porte est placée en position ouverte.

[0012] II est par ailleurs connu d’ajouter un mécanisme de démultiplication du mouvement du panneau par un axe déporté pour permettre l’ouverture du panneau lorsqu’il est recouvert de glace (fonction « de-icing » en terminologie anglaise), la présence de glace ou de givre sur le fuselage empêchant alors l’ouverture de la porte.

[0013] En outre, dans le document de brevet US 5 931 415, la porte est équipée d’un panneau d’aération activé en rotation par une poignée interne. Ceci permet de former un passage d’air pour égaliser la pression entre l’air de la cabine et l’air extérieur, le panneau exerçant la fonction de verrouillage de pression pour empêcher l’ouverture de la porte en cas de pressurisation résiduelle.

EXPOSÉ DE L’INVENTION [0014] Dans tous ces documents, le panneau mobile est accompagné d’une combinaison de mécanismes auxiliaires complexes et fragiles pour exercer un ensemble de fonctions répondant aux exigences de la réglementation. De plus, l’intégration du panneau et de ses mécanismes d’activation dans le volume de la porte sont sources de contraintes géométriques fortes, avec les découpes de la peau extérieure de la porte pour le panneau, l’ajout de renforcements autour des découpes, l’intégration d’un caisson étanche et l’insertion de paliers.

[0015] Ces découpes viennent s’ajouter à celles destinées à l’implantation d’un hublot qui est rendue obligatoire par les nouvelles réglementations afin de visualiser directement l’extérieur de l’avion. En outre, l’augmentation de poids, qui résulte de la présence du panneau, oblige à augmenter la course des poignées afin de réduire l’effort à exercer sur ces poignées.

[0016] L’ invention vise à pouvoir répondre aux principales conditions que la réglementation impose aux portes, à savoir les fonctions de « pressurization prévention », « pressure lock », « pression négative » et « deicing », tout en s’affranchissant de la présence d’un panneau mobile. Pour ce faire, l’invention exploite la réglementation d’implantation de hublot standard dans les portes d’avion, afin de mieux visualiser l’environnement de l’avion, en prévoyant des moyens combinés pour que cet hublot serve à la fois de panneau mobile, de poignée intérieure et de poignée extérieure.

[0017] A ce titre, la présente invention a pour objet un procédé d’ouverture/fermeture intérieure d’un hublot ouvrant de porte de cabine d’un fuselage d’aéronef, la cabine étant pourvue d’autres hublots passagers fixes le long du fuselage de dimensions similaires au hublot ouvrant. La cinématique d’ouverture du hublot ouvrant de porte parallèle à ces autres hublots, est mise en œuvre, à partir d’un état nominal en alignement dans une découpe de porte avec le profil de peau extérieure de porte, par un pivotement du hublot ouvrant autour d’un axe fixe en liaison avec une partie inférieure du hublot via une extension inférieure, ce pivotement étant effectué par l’exercice d’une force en partie supérieure de ce hublot vers l’intérieur de la cabine. La cinématique inverse de fermeture du hublot ouvrant de porte est effectuée par une poussée vers l’extérieur de la cabine sur la partie supérieure du hublot ouvrant, qui entraîne le pivotement dudit hublot autour dudit axe fixe jusqu’à sa position fermée dans la découpe de la porte.

[0018] Dans ces conditions, le hublot permet de combiner plusieurs sous-ensembles - le hublot, le panneau mobile, les poignées intérieure et extérieure - dans une seule structure, ce qui entraîne une réduction significative de masse et une simplification des mécanismes d’ouverture par la limitation des interfaces entre sous-ensembles et la réduction du nombre de pièces. De plus, contrairement aux panneaux mobiles, la canalisation de l’air autour du hublot ne nécessite pas d’élément dédié, le flux étant directement dirigé de la cabine vers l’extérieur, sans interférer avec la peau intérieure ou l’isolation dans le cas d’un hublot mobile.

[0019] Selon des formes de mise en œuvre préférées:

- le hublot ouvrant de porte présente en partie supérieure une extension supérieure dirigée vers l’intérieur de cabine pour exercer la force de pivotement du hublot ouvrant provoquant l’ouverture du hublot et pour exercer la poussée vers l’extérieur de la cabine provoquant la fermeture de ce hublot ouvrant;

- une extension solidaire inférieure est couplée à un mécanisme de blocage escamotable agencé en bas de porte, dans lequel un maintien en position de blocage du mécanisme est conditionné par une source d’énergie potentielle, une ouverture du hublot entraînant une libération de cette énergie provoquant l’escamotage du mécanisme de blocage et une ouverture de porte autonome; et, inversement, une fermeture de la porte verrouillant le mécanisme de blocage de porte conditionnée par une mise en charge de l’énergie potentielle dans la source de façon indépendante;

- les dimensions standards du hublot ouvrant permettent d’atteindre, après son ouverture, une surface de fuite suffisante pour exercer la fonction de prévention de pressurisation;

- les dimensions standards du hublot permettent d’obtenir une surface de pression suffisante pour empêcher son ouverture en vol lorsque l’avion est pressurisé;

- la charge d’énergie libérée est d’intensité suffisante pour rompre le cas échéant, lors du déverrouillage de porte, la glace formée sur cette porte;

- la porte étant équipée d’un système de compensation de masse pour accompagner son ouverture, la charge de libération d’énergie est d’intensité suffisante pour initier la rotation de la porte lors de son ouverture, ce qui permet de soulager le système de compensation de masse.

[0020] L’ invention a également pour objet une porte de cabine d’un fuselage d’aéronef équipée d’un hublot ouvrant de mise en œuvre du procédé cidessus, la cabine étant pourvue d’autres hublots passagers fixes et disposés parallèlement le long du fuselage. En position nominale fermée, le hublot ouvrant est disposé en alignement, dans une découpe de la porte, avec le profil d’une peau extérieure de porte. Ce hublot ouvrant est équipé d’un joint périphérique en appui contre la porte en position fermée et d’une poignée supérieure s’étendant depuis un bord supérieur du hublot vers l’intérieur de cabine entre la peau extérieure et une peau intérieure de la porte en position nominale. Ce hublot ouvrant est également équipé d’une embase inférieure s’étendant depuis un bord latéral du hublot. Cette embase inférieure est montée en rotation autour d’un axe fixe de pivotement du hublot ouvrant, cet axe s’étendant parallèlement audit bord inférieur de hublot.

[0021] Dans des modes de réalisation préférés:

- l’embase inférieure du hublot ouvrant est prolongée par un bras de levier autour de l’axe fixe de pivotement, ce bras de levier étant couplé à une bielle de commande d’un mécanisme de blocage libérable comportant un verrou escamotable qui, monté en rotation sur un premier arbre de verrouillage venant d’un cadre de renfort de porte, est en appui libérable contre une surface de maintien d’un actionneur linéaire chargé en énergie potentielle en position de fermeture dudit hublot, et est escamoté de cet appui par son couplage à la bielle de commande lors de l’ouverture du hublot ouvrant, cet escamotage pouvant libérer l’actionneur linéaire en liaison avec un loquet de fermeture de porte couplé audit actionneur;

- l’actionneur linéaire est un vérin mécanique présentant en extrémité un embout ayant un épaulement, formant la surface de maintien au verrou escamotable, et un orifice oblongue en coopération avec un ergot venant du loquet de fermeture de porte ;

- le verrou escamotable comporte une patte coudée mobile autour du premier arbre de verrouillage et un galet d’appui monté sur cette patte, ce galet étant en appui contre la surface de maintien de l’actionneur qui présente avantageusement une forme convexe afin d’augmenter la pression de cabine audelà de la pression extérieure en cas de pression négative;

- le loquet est monté, en une extrémité, en rotation sur un deuxième arbre de verrouillage venant du cadre de renfort de porte et, en une autre extrémité, ce loquet est logé dans une cavité de ferrure fixée sur un seuil de porte lorsque le hublot ouvrant est fermé;

- le loquet est prolongé au-delà du deuxième arbre de verrouillage par un bec de rupture de glace dirigé vers la ferrure et qui, lorsque le hublot est ouvert et la porte déverrouillée, prend appui sur cette ferrure lors de la libération de l’actionneur pour propulser la porte vers l’extérieur et amorcer une rotation;

- la poignée supérieure présente une prise de préhension en extrémité, est articulée autour d’un axe de pivotement, parallèlement à l’axe fixe de pivotement du hublot ouvrant, contre un ressort de rappel à lame pour servir de poignée interne articulée sur une embase supérieure, et forme un crochet prolongé par une avancée en une extrémité opposée à la prise de préhension;

- le crochet coopère, sous pression interne de la cabine, avec une butée s’étendant parallèlement à la peau extérieure de la porte, cette butée pouvant présenter avantageusement une face de contact contre la poignée, en particulier dans le cas d’ouverture avec une pression interne ou de présence de glace;

- l’avancée venant s’appliquer contre un renfort d’encadrement du hublot ouvrant par pivotement de la poignée contre le ressort de rappel, ce qui provoque le cas échéant un décollement dudit hublot de la glace éventuellement présente;

- en présence de pression interne élevée, le mécanisme peut se bloquer par pivotement de la poignée contre le ressort de rappel à lame, provoquant un blocage du crochet contre la butée interdisant tout mouvement supplémentaire du hublot.

[0022] Dans le présent texte, les qualificatifs de localisation « supérieur », « inférieur », se rapportent à des localisations relatives standard d’éléments dans un avion au sol ou en vol de croisière. Le qualificatif « transversal » se réfère à des plans perpendiculaires à l’axe principal longitudinal du fuselage de l’avion. De plus, « intérieur » et « extérieur » se rapportent à des espaces situés respectivement dans et hors de la cabine ou du fuselage, alors que « interne » et « externe » qualifient des grandeurs intensives dans ces espaces (comme la pression) ou des faces tournées vers l’intérieur ou l’extérieur de la cabine. De plus, tous les axes et les arbres mentionnés dans le présent texte sont parallèles a l’axe longitudinal du fuselage.

PRÉSENTATION DES FIGURES [0023] D’autres données, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture qui suit et qui détaille des réalisations de l’invention données uniquement à titre d’exemples non limitatifs. Ces réalisations détaillées sont accompagnées de figures pour une meilleure visualisation et compréhension des combinaisons de moyens mis en œuvre, ces figures représentant respectivement:

-la figure 1, une vue en coupe transversale d’un fuselage d’avion au niveau d’un passager et d’une porte d’évacuation de secours munie d’un exemple de hublot ouvrant selon l’invention en position fermée;

- la figure 2, une vue en coupe transversale agrandie du mécanisme de verrouillage de la porte selon la figure 1 dans un plan transversal ;

- la figure 3, une vue en coupe transversale agrandie du hublot ouvrant de la figure 1 après pivotement;

- les figures 4a et 4b, des vues en coupe agrandie dans le plan de la figure 2, respectivement à l’instant où le verrou du mécanisme de verrouillage est escamoté suite à l’ouverture du hublot, et à la libération du loquet du mécanisme de verrouillage après escamotage du verrou;

- la figure 5, une vue en coupe agrandie du mécanisme de verrouillage de la porte dans un plan transversal parallèle aux vues en coupe précédentes, lorsque le loquet du mécanisme de verrouillage est libéré en présence de glace;

- les figures 6a à 6d, des vues en coupe transversale agrandies de la poignée interne du hublot ouvrant selon la figure 1, la poignée étant équipée d’un crochet et d’une zone de contact (figure 6a) formés à l’opposé de sa prise de préhension, le hublot étant pivoté en absence de pression interne ou de glace (figure 6b), la poignée étant sécurisée sous pression interne (figure 6c) et le hublot étant décollé par la zone de contact de poignée en présence de glace (figure 6d), et

- la figure 7, une vue schématique en coupe transversale de la figure 1 du fuselage et de la porte en position maximale d’ouverture afin de libérer le passage pour l’évacuation des passagers.

DESCRIPTION DETAILLEE [0024] Sur les différentes figures, des signes de référence identiques renvoient à un même élément ainsi qu’au(x) passage(s) du présent texte qui le décri(ven)t en position et/ou en fonction.

[0025] En référence à la vue en coupe transversale dans le plan P1 de la figure 1, le fuselage d’avion 1, d’axe central longitudinale X ‘X (décalé sur a figure), s’étend au niveau d’un passager 2 de la cabine 20 délimitée par une porte d’évacuation de secours 3 et le fuselage 1. La porte 3 présente une peau intérieure 3i et une peau extérieure 3e, les peaux étant sensiblement parallèles et la peau extérieure 3e étant dans la continuité de courbure du fuselage 1. Cette porte 3 est munie d’un exemple de hublot ouvrant 4 selon l’invention en position fermée, et s’étend entre le linteau 30 de fixation de la charnière de rotation de porte 3c autour du fuselage 1 et le seuil de porte 33.

[0026] Le hublot ouvrant 4 assure les fonctions d’un panneau à volet mobile par des moyens d’ouverture / fermeture de ce hublot 4, comme cela est décrit ci-après. En particulier, le hublot ouvrant 4 est sensiblement rectangulaire avec des angles arrondis et quatre bords: des bords supérieure 4s et 4i (cf. figure 3) joints par deux bords latéraux 4L. Ses dimensions standards permettent d’atteindre, dès son ouverture, une surface de fuite suffisante pour exercer la fonction de prévention de pressurisation et permettent d’obtenir une surface de pression suffisante pour empêcher son ouverture en vol lorsque l’avion est pressurisé. Par ailleurs, le flux d’air étant directement dirigé de la cabine vers l’extérieur avec ce hublot ouvrant 4, les problèmes d’interférence avec la peau extérieure 3e ou avec l’isolation de la canalisation de l’air autour du panneau mobile de l’état de la technique ne se posent plus, et ne nécessitent donc pas d’élément dédié pour y remédier.

[0027] De plus, le hublot ouvrant 4 est avantageusement couplé à des moyens permettant de mettre en œuvre une cinématique d’ouverture / fermeture de porte, comme cela est également décrit ci-dessous. La cabine 20 est bien entendu pourvue d’autres hublots passagers (non visibles sur les figures) classiquement non ouvrants disposés le long du fuselage 1 parallèlement au hublot ouvrant 4, tous les hublots ayant avantageusement des dimensions similaires.

[0028] Sur la figure 1, le hublot ouvrant 4 est en position nominale de fermeture de vol dans une découpe 31e de la peau extérieure de porte 3e, et en appui plaqué contre cette porte 3 via un joint périphérique 41 de hublot 4. Le hublot ouvrant 4 est équipé d’une poignée supérieure 5, avantageusement terminée par un bourrelet de préhension 51. Cette poignée 5 s’étend vers l’intérieur de la cabine 20, entre la peau extérieure 3e et la peau intérieure 3i de la porte 3 en position nominale, à partir d’une embase supérieure 5e fixée sur un bord latéral de hublot 4L.

[0029] Le hublot ouvrant 4 est également équipé d’une embase inférieure 6 s’étendant depuis un bord latéral 4L du hublot 4 afin de coordonner l’ouverture du hublot 4 et l’ouverture de la porte 3. Cette embase inférieure 6, fixée sur le bord latéral 4L du hublot ouvrant 4, est montée en rotation autour d’un axe fixe A’A de pivotement dudit hublot 4. Cet axe fixe A’A s’étend parallèlement à l’axe longitudinale de fuselage X’X et au bord inférieur de hublot 4i, selon une position inférieure par rapport à ce bord 4i, c'est-à-dire au plus près de la découpe 31e de la peau extérieure de la porte 3. L’embase inférieure 6 est de préférence prolongée par un bras de levier 61 pour former un coude en rotation autour de l’axe fixe de pivotement A’A, le bras de levier 61 étant couplé à une bielle de commande 62 d’un mécanisme de verrouillage de porte 7.

[0030] Le mécanisme de verrouillage de porte 7 comporte globalement un verrou escamotable 71 articulé sur la bielle de commande 62 et monté en rotation sur un premier arbre de verrouillage B’B, en liaison avec un loquet de fermeture de porte 8 sous la force de rappel d’un actionneur à ressort 9 comprimé en position nominale de fermeture de porte. Le loquet 8 peut pivoter, en une extrémité 8a, autour d’un deuxième arbre de verrouillage C’C et est logé en son autre extrémité 8b dans une ferrure 11 fixée au seuil de porte 33.

[0031] La vue en coupe transversale agrandie de la figure 2 illustre plus précisément le mécanisme de verrouillage 7 de la porte 3. Un galet de loquet 80 est monté en l’extrémité 8b opposée à l’extrémité 8a du loquet 8, pour être logé de manière libérable dans une cavité 12 formée dans la ferrure 11 fixée au seuil de porte 33. Le loquet 8 est monté en rotation en son extrémité 8a sur l’axe D’D venant d’un cadre de renfort de porte 13. Le loquet 8 est donc suffisamment isolé du reste du mécanisme de verrouillage 7 pour n’y renvoyer aucun effort pendant le vol. De plus, la fonction de sécurisation de ce loquet 8 assurée par la poussée d’un système classique de compensation de masse de porte (non représenté) qui tend à maintenir le galet de loquet 80 dans la cavité 12.

[0032] Par ailleurs, le verrou escamotable 71 articulé sur la bielle de commande 62 se présente sous la forme d’une patte coudée formant deux ailes 7a et 7b mobiles autour du premier arbre de verrouillage B’B venant d’un cadre de renfort de porte 13.

[0033] Le verrou escamotable 71 est équipé d’un galet d’appui 72 monté en rotation à l’extrémité d’un bras porteur 7c, s’étendant à partir de l’aile inférieure 7b dudit verrou 71, autour d’un axe D’D. Le galet 72 est en appui libérable contre la surface 9s d’un épaulement 9e d’un embout 90 formé à l’extrémité du piston 9p de l’actionneur à ressort 9. Cet actionneur 9 reste comprimé par la pression exercé par le galet d’appui 72 contre la surface d’épaulement 9s dans cette position de fermeture nominale de la porte 3. Sur cette figure 2, apparaît également un orifice oblong 91 formé dans l’embout 90 pour permettre le couplage de l’actionneur à ressort 9 et du loquet 8 via un ergot

8e venant de ce loquet 8 et capable de se déplacer dans l’orifice 91.

[0034] Une fois libéré de la contrainte exercée par le verrou 71, l’actionneur à ressort 9 va permettre de déclencher un mécanisme d’amorçage d’ouverture de la porte 3, comme décrit en détail ci-dessous.

[0035] La vue en coupe transversale agrandie de la figure 3, illustre la position de pivotement vers l’intérieur du hublot ouvrant 4 permettant avantageusement, dans le cadre de cet exemple de réalisation, de débloquer la porte 3 pour permettre son ouverture. La position du hublot ouvrant 4 résulte de la traction (flèche F1) exercée par l’opérateur sur le bourrelet de préhension 51 de la poignée supérieure 5 qui provoque l’ouverture du hublot 4. La poignée 5 se trouve alors dans l’espace interne de cabine 20i, à travers une découpe 31 i de la peau intérieur de porte 3i. Sur cette figure 3, apparaissent plus précisément les bords supérieur 4s et inférieur 4i du hublot ouvrant 4 ainsi que le joint périphérique 41 monté sur une armature périphérique de hublot 43, un renfort d’encadrement de hublot 32 solidarisé sur la face interne 30i de la peau extérieure de porte 3e, ainsi que la découpe 31e de la porte 3. La poignée supérieure 5 pivote alors autour de l’axe fixe A’A via l’embase inférieure 6 qui entraîne à son tour le verrou escamotable 71 (cf. figure 2) via le bras de levier 61 et la bielle de commande 62.

[0036] Comme illustré par la vue transversale de la figure 4a qui reprend les principales références de la figure 2, le verrou escamotable 71 entraîné par l’embase inférieure 6 (cf. figure 3) pivote alors autour du premier axe de verrouillage B’B. Le galet d’appui 72 est alors simultanément entraîné hors de la surface d’épaulement 9s - le verrou 71 est dit « escamoté » - ce qui libère l’énergie emmagasinée dans le ressort comprimé 9r de l’actionneur 9.

[0037] La forme adaptée du verrou 71, qui permet de conditionner l’engagement du loquet 8 rend actif la fonction « Pressurization Prévention » jusqu’au désengagement de la fonction de verrouillage. De plus, la surface d’épaulement 9s présente avantageusement une forme convexe afin d’augmenter la pression de cabine, lors du déplacement du galet d’appui 72, au-delà de la pression extérieure en cas de pression négative.

[0038] Le verrou 71 n’exerçant plus de pression sur la surface d’épaulement 9s, le ressort 9r se détend et entraîne alors, comme illustré par la figure 4b, le loquet 8 hors de la cavité 12 de la ferrure 11 par sa rotation autour du deuxième axe de verrouillage C’C. La porte 3 est alors déverrouillée.

[0039] Lorsque la porte est équipée d’un système de compensation de masse (non représenté) pour accompagner son ouverture, la libération d’énergie par le ressort 9r est d’intensité suffisante pour initier la rotation de la porte lors de son ouverture, ce qui permet de soulager le système de compensation de masse. L’ouverture complète peut ensuite être opérée par une rotation autour de la charnière 3c (cf. figure 1) à des fins d’évacuation, comme illustré par la figure 7 décrite ci-dessous.

[0040] La vue en coupe transversale de la figure 5 représente la capacité du loquet 8 à briser de la glace infiltrée 14 lorsqu’il est libéré. Pour ce faire, le loquet 8 est prolongé au-delà du deuxième arbre de verrouillage C’C par un bec de rupture de glace 15 dirigé vers la ferrure 11. Lorsque le hublot 4 est ouvert (cf. figure 3) et la porte 3 déverrouillée, l’énergie libérée par le ressort 9r (cf. figure 4b) est d’intensité suffisante pour que le bec 15 vienne frapper une paroi 110 de la ferrure 11, et brise la glace 14 tout en prenant appui contre cette paroi 110. Cette action du bec 15 permet également d’amorcer la propulse de la porte 3 vers l’extérieur pour débuter sa rotation, ce qui représente un plus en terme de sécurité. Sur cette figure, le verrou escamoté 71 articulé sur la bielle de commande 62 apparaissent totalement déconnectés du loque 8.

[0041] La vue en coupe transversale de la figure 6a illustre la poignée supérieure 5 du hublot ouvrant 4 en position nominale et équipée de moyens pour gérer des situations critiques (sécurisation de l’ouverture sous pression interne, bris de glace) illustrées par les figures 6b à 6d. Plus particulièrement, la poignée supérieure 5 est équipée d’un crochet 52, avantageusement prolongé à sa base par une avancée 53, ce crochet 52 et cette avancée 53 étant formés à l’extrémité opposé du bourrelet de préhension 51.

[0042] De plus, le crochet 52 peut coopérer avec une butée 16 fixée sur la face interne 30i de la peau extérieure 3e de la porte 3 et s’étendant parallèlement à cette peau 3e. La poignée supérieure 5 est également équipée d’un ressort de rappel à lame 54 contre la rotation de la poignée 5 autour d’un axe de pivotement ΕΈ. Cet axe de pivotement ΕΈ est agencé entre la poignée supérieure 5 et le hublot 4, et est monté sur l’embase supérieure 5e fixée sur le bord latéral de hublot 4L. En position nominale, la butée 16 présente une face de contact 16c contre laquelle repose la poignée 5.

[0043] En référence à la figure 6b, le hublot ouvrant 4 est pivoté autour de l’axe A’A (cf. figure 3) en absence de pression interne ou de glace à briser, sans intervention de pivotement de la poignée supérieure 5 autour de l’axe de l’axe ΕΈ. La porte 3 est déverrouillée et le ressort à lame 54 maintient alors la poignée 5 solidaire du hublot ouvrant 4, alors que le crochet 52 n’est pas bloqué par la butée 16.

[0044] En présence de pression interne (figure 6c), la poignée supérieure 5 pivote autour de l’axe de pivotement résistant ΕΈ, de sorte que la poignée 5 est utilisée comme poignée interne articulée sur l’embase supérieure 5e, autorisant une faible ouverture du hublot 4 hors de la peau extérieure 3e de la porte 3 limitée par le blocage du crochet 52 contre la butée 16. Ce blocage interdit tout mouvement supplémentaire du hublot 4. Le principe optionnel de poignée interne permet de sécuriser l’impossibilité d’ouverture sous pression interne, ce qui représente un plus en terme de sécurité.

[0045] En référence à la figure 6d, de la glace 14’ s’est accumulée (dont la limite symbolisée par des traits pointillés) sur la face externe 4e du hublot ouvrant 4 et empêche ou gêne le pivotement de ce hublot 4. Le ressort à lame 54 autorise alors le pivotement de la poignée supérieure 5 autour de l’axe ΕΈ par rapport à l’embase supérieure 5e, et l’avancée 53 vient alors en appui sur le renfort d’encadrement de hublot 32. Par réaction, ce mouvement provoque un décollement du hublot ouvrant 4. La glace 14’ n’étant plus un frein au pivotement du hublot 4, le ressort à lame 54 ramène la poignée supérieure 5 dans sa position nominale (cf. figure 6a) et le pivotement du hublot 4 se poursuit normalement.

[0046] Plus précisément, le pivotement du hublot ouvrant 4 provoque le déverrouillage de la porte 3, comme décrit précédemment, entre le linteau 30 et le seuil de porte 33. La porte 3 peut alors être ouverte (flèche F2) jusqu’à la position maximale illustrée par la figure 7. Cette position maximale d’ouverture libère un passage suffisant de hauteur « H » pour une évacuation efficace des passagers en cas d’urgence.

[0047] L’ invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Ainsi, la cinématique de fermeture de la porte et du hublot est la cinématique inverse de la cinématique d’ouverture, c’est-à-dire que les étapes sont effectuées dans l’ordre inverse.

[0048] En outre, la position du hublot ouvrant en position ouverte ressort suffisamment du fuselage pour être facilement repérable par le personnel cabine, ce qui représente un plus en terme de sécurité.

[0049] De plus, lorsque la porte en position totalement ouverte, la position du bourrelet de préhension de la poignée supérieure facilite évacuation des passagers.

[0050] Par ailleurs, l’articulation du hublot ouvrant peut être positionnée en partie inférieure du hublot comme dans l’exemple ci-dessus ou en une autre localisation, par exemple partie supérieure du hublot.

[0051] Le hublot ouvrant peut également être combiné à un mécanisme dans lequel le verrou et le loquet sont entraînés par le mouvement d’ouverture du hublot à la place du mécanisme de verrouillage escamotable.

[0052] Le loquet peut être disposé latéralement sur la porte à la place d’être positionné en partie inférieure en liaison avec la ferrure fixée au seuil de porte. Une intégration du principe de hublot ouvrant est également possible sur une porte à butées fixes et mouvement d’escamotage vers l’intérieur de cabine.

[0053] Le vérin à ressort peut être remplacé par tout vérin mécanique à piston, pneumatique ou hydraulique, tout système électrique ou équivalent pouvant constituer l’actionneur linéaire.

[0054] Le galet du loquet peut être fixe ou libre, et le galet d’appui est de préférence un galet de roulement afin de faciliter son déplacement sur la surface d’épaulement de l’actionneur, mais peut également être fixe sous la forme d’un ergot ou d’un pion. La surface d’épaulement de l’actionneur est une surface de maintien qui peut prendre toute forme adaptée (avancée, projection, languette, etc.).

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé d’ouverture/fermeture intérieure d’un hublot ouvrant (4) de porte (3) de cabine (20) d’un fuselage d’aéronef (1), la cabine (20) étant pourvue d’autres hublots passagers fixes le long du fuselage (1) de dimensions similaires au hublot ouvrant (4), ce procédé étant caractérisé en ce que la cinématique d’ouverture du hublot ouvrant de porte (4) parallèle à ces autres hublots, est mise en œuvre, à partir d’un état nominal dans une découpe de porte (31e) en alignement avec le profil de peau extérieure de porte (3e), par un pivotement du hublot ouvrant (4) autour d’un axe fixe (A’A) en liaison avec une partie inférieure du hublot (4) via une extension inférieure (6), ce pivotement étant effectué par l’exercice d’une force (F1) en partie supérieure de ce hublot (4) vers l’intérieur de cabine (20i), et en ce que la cinématique inverse de fermeture du hublot ouvrant de porte (4) est effectuée par une poussée vers l’extérieur de la cabine (20) sur la partie supérieure du hublot ouvrant (4), qui entraîne le pivotement dudit hublot (4) autour dudit axe fixe (A’A) jusqu’à sa position fermée dans la découpe de la porte (31e).
2. Procédé d’ouverture/fermeture intérieure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le hublot ouvrant de porte (4) présente en partie supérieure une extension supérieure (5) dirigée vers l’intérieur de cabine (20i) pour exercer la force de pivotement du hublot ouvrant (4) provoquant l’ouverture dudit hublot (4), et pour exercer la poussée vers l’extérieur de la cabine (20) provoquant la fermeture de ce hublot ouvrant (4).
3. Procédé d’ouverture/fermeture intérieure selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l’extension inférieure (6) est couplée à un mécanisme de blocage escamotable (7; 71, 8, 9) agencé en bas de porte (33), dans lequel un maintien en position de blocage du mécanisme (7) est conditionné par une source d’énergie potentielle (9), une ouverture du hublot (4) entraînant une libération de cette énergie provoquant l’escamotage du mécanisme de blocage (7) et une ouverture de porte autonome (3) et, inversement, une fermeture de la porte (3) verrouillant le mécanisme de blocage de porte (7 conditionnée par une mise en charge de l’énergie potentielle dans la source (9) de façon indépendante.
4. Procédé d’ouverture/fermeture intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dimensions standards du hublot ouvrant (4) permettent d’atteindre, après son ouverture, une surface de fuite suffisante pour exercer la fonction de prévention de pressurisation.
5. Procédé d’ouverture/fermeture intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dimensions standards du hublot ouvrant (4) permettent d’obtenir une surface de pression suffisante pour empêcher son ouverture en vol lorsque l’avion est pressurisé.
6. Procédé d’ouverture/fermeture intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la charge d’énergie libérée est d’intensité suffisante pour rompre le cas échéant, lors du déverrouillage de porte, la glace (14, 14’) formée sur cette porte (3).
7. Procédé d’ouverture/fermeture intérieure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la porte (3) étant équipée d’un système de compensation de masse pour accompagner son ouverture, la charge de libération d’énergie est d’intensité suffisante pour initier la rotation de la porte (3) lors de son ouverture.
8. Porte de cabine (3) d’un fuselage d’aéronef (1), équipée d’un hublot ouvrant (4) de mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que, la cabine (20) étant pourvue d’autres hublots passagers fixes et disposés parallèlement le long du fuselage (1), le hublot ouvrant (4), présentant des bords supérieur (4s), inférieur (4i) et latéraux (4L) respectivement parallèle à ces autres hublots, est disposé en position nominale fermée en alignement, dans une découpe (31e) de la porte (3), avec le profil d’une peau extérieure de porte (3e), et en ce que ce hublot ouvrant (4) est équipé d’un joint périphérique (41) en appui contre la porte (3) en position fermée, d’une poignée supérieure (5) s’étendant depuis le bord supérieur (4s) du hublot (4) vers l’intérieur de cabine (20i) entre la peau extérieure (3e) et une peau intérieure (3i) de la porte (3) en position nominale, et d’une embase inférieure (6) s’étendant depuis un bord latéral (4L) du hublot (4), cette embase inférieure (6) étant montée en rotation autour d’un axe fixe (A’A) de pivotement du hublot ouvrant (4) s’étendant parallèlement au bord inférieur (4i) de ce hublot (4).
9. Porte de cabine selon la revendication précédente, dans laquelle l’embase inférieure (6) du hublot ouvrant (4) est prolongée par un bras de levier (61) coudé autour de l’axe fixe de pivotement (A’A), ce bras de levier (61) étant couplé à une bielle de commande (62) d’un mécanisme de blocage libérable (7; 7, 9, 8) comportant un verrou escamotable (71) qui, monté en rotation sur un premier arbre de verrouillage (B’B) venant d’un cadre de renfort de porte (13), est en appui libérable contre une surface de maintien (9s) d’un actionneur linéaire (9) chargé en énergie potentielle en position de fermeture dudit hublot (4), et est escamoté de cet appui par son couplage à la bielle de commande (62) lors de l’ouverture du hublot ouvrant (4), cet escamotage pouvant libérer l’actionneur linéaire (9) en liaison avec un loquet de fermeture de porte (8) couplé audit actionneur (9).
10. Porte de cabine selon la revendication précédente, dans laquelle l’actionneur linéaire (9) est un vérin mécanique montée sur un piston (9p) présentant en extrémité un embout (90) ayant un épaulement (9e), formant la surface de maintien (9s) au verrou escamotable (71), et un orifice oblongue (91) en coopération avec un ergot (8e) venant du loquet de fermeture de porte (8).
11. Porte de cabine selon l’une quelconque des revendications 9 ou 10, dans laquelle le verrou escamotable (71) comporte une patte coudée mobile autour du premier arbre de verrouillage (B’B) et un galet d’appui (72) monté sur cette patte, ce galet (72) étant en appui contre la surface de maintien (9s) de l’actionneur (9).
12. Porte de cabine selon la revendication précédente, dans laquelle la surface de maintien (9s) de l’actionneur (9) présente une forme convexe afin d’augmenter la pression de cabine au-delà de la pression extérieure en cas de pression négative.
13. Porte de cabine selon l’une quelconque des revendications 9 à 12, dans laquelle le loquet (8) est monté, en une extrémité (8a), en rotation sur un deuxième arbre de verrouillage (C’C) venant du cadre de renfort de porte (13) et, en une autre extrémité (8b), ce loquet (8) est logé dans une cavité (12) de ferrure (11) fixée sur un seuil de porte (33) lorsque le hublot ouvrant (4) est fermé.
14. Porte de cabine selon la revendication précédente, dans laquelle le loquet (8) est prolongé au-delà du deuxième arbre de verrouillage (C’C) par un bec (15) de rupture de glace (14) dirigé vers la ferrure (11) et qui, lorsque le hublot (4) est ouvert et la porte (3) déverrouillée, prend appui sur cette ferrure (11) lors de la libération de l’actionneur (9) pour propulser la porte (3) vers l’extérieur et amorcer une rotation.
15. Porte de cabine selon l’une quelconque des revendications 8 à 14, dans laquelle la poignée supérieure (5) présente une prise de préhension (51) en extrémité, est articulée autour d’un axe de pivotement (ΕΈ), parallèlement à l’axe fixe de pivotement (A’A) du hublot ouvrant (4), contre un ressort de rappel à lame (54) pour servir de poignée interne articulée sur une embase supérieure (5e), et forme un crochet (52) prolongé par une avancée (53) en une extrémité opposée à la prise de préhension (51).
16. Porte de cabine selon la revendication précédente, dans laquelle le crochet (52) coopère, sous pression interne de la cabine (20), avec une buté (16) s’étendant parallèlement à la peau extérieure (3e) de la porte (3).
17. Porte de cabine selon la revendication précédente, dans laquelle la butée (16) présente une face de contact (16c) contre la poignée (5) en position nominale de fermeture.
18. Porte de cabine selon l’une quelconque des revendications 15 à 17, dans laquelle l’avancée (53) s’applique contre un renfort d’encadrement (32) du hublot ouvrant (4) par pivotement de la poignée (5) contre le ressort de rappel (54), ce qui provoque un décollement dudit hublot (4) en cas de présence de glace (14’)
19. Porte de cabine selon l’une quelconque des revendications 15 à 18 dans laquelle, en présence de pression interne élevée, le mécanisme (7) se bloque par pivotement de la poignée (5) contre le ressort de rappel à lame (54), provoquant un blocage du crochet (52) contre la butée (16) interdisant tout mouvement supplémentaire du hublot (4).
20. Aéronef comportant un fuselage caractérisé en ce que ce fuselage est équipé d’au moins une porte de cabine (3) à hublot ouvrant (4) selon l’une quelconque des revendications 8 à 18.