BE1032729B1 - Volet mobile de bord d'attaque d'une aile d'aéronef, présentant une forme nominale courbe afin de s'adapter à la déformée de l'aile en vol - Google Patents

Abstract

L’invention se rapporte à un volet mobile (16) de bord d’attaque pour une aile d’aéronef, le volet étant destiné à être monté sur une partie fixe (8) de l’aile, et comportant deux extrémités de volet (16a, 16b) opposées l’une de l’autre dans une direction d’envergure (17) du volet, le volet définissant une zone de bord d’attaque à partir de laquelle s’étendent un intrados et un extrados espacés l’un de l’autre selon une direction de la hauteur (21) de ce volet. Selon l’invention, afin de limiter les sollicitations du volet en fatigue durant le vol, dans un état nominal du volet mobile, celui-ci présente une forme générale concave vers le haut.

Description

Volet mobile de bord d’attaque d’une aile d’aéronef, présentant une forme nominale courbe afin de s’adapter à la déformée de l'aile en vol

DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention se rapporte au domaine des ailes d’aéronef, du type comprenant une partie fixe de l’aile portant un ou plusieurs volets mobiles de bord d'attaque, également dénommés « Slats » en langue anglaise.

L'invention concerne plus particulièrement la forme générale de ces volets mobiles de bord d'attaque, et la problématique de leur tenue en fatigue.

Il est noté que l’invention s'applique à tous les types d’aéronef, comme une aile volante, un avion à moteur en queue de fuselage, un avion supersonique, etc.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE

Sur les aéronefs, chacune des deux ailes de la voilure est généralement équipée de volets mobiles hypersustentateurs, montés au bord d’attaque et au bord de fuite de l’aile.

De façon connue, les volets sont déployés pour les phases d’atterrissage et de décollage afin d'augmenter la portance à faible ou moyenne vitesse. Par ailleurs, en vol de croisière à grande vitesse, les volets mobiles sont rentrés pour limiter la résistance à l’avancement de l’aéronef. Le déplacement et le guidage de chaque volet s'effectue de manière classique — à l’aide de systèmes logés dans la partie fixe de l'aile, également appelée corps central fixe d’aile.

L'évolution des aéronefs conduit à prévoir des ailes de plus en plus longues, de plus en plus fines, et présentant une flexibilité augmentée afin d'améliorer les performances aérodynamiques.

En vol, chaque aile subit une déformation élastique due aux efforts aérodynamiques qui s'appliquent sur cette aile. Cette déformation élastique s'apparente essentiellement à une flexion, qui est donc d'autant plus prononcée que l’aile est souple. En vol, la flexion donne par conséquent à la partie fixe de l'aile une forme générale concave vers le haut, qui contraste avec la forme droite des volets mobiles portés à l’avant par cette partie fixe de l’aile. Ces volets mobiles présentant une longueur bien inférieure à celle de la partie fixe de l'aile, leur forme nominale, telle qu’adoptée dans leur état non-encore assemblé sur la partie fixe de l’aile et non-contraint, ne subit pas ou que très peu de flexion en vol.

Il en découle des sollicitations mécaniques particulièrement élevées en vol, qui conduisent à des problèmes de tenue en fatigue pour les volets mobiles, contraints par la partie fixe de l'aile qui se déforme.

Il est possible de répondre à cette problématique en surdimensionnant les volets mobiles afin qu’ils présentent une meilleure résistance en fatigue, mais cette solution se révèle souvent trop pénalisante en matière de masse globale.

Il subsiste par conséquent un besoin d’optimisation de la conception des ailes d’aéronef, afin de limiter les problèmes de fatigue sur les volets mobiles de bord d’attaque, résultant de la flexion des ailes durant le vol.

EXPOSÉ DE L'INVENTION

Pour répondre à ce besoin, l'invention a tout d’abord pour objet un volet mobile (16) de bord d’attaque pour une aile d’aéronef, le volet étant destiné à être monté sur une partie fixe de l'aile, et comportant deux extrémités de volet opposées l’une de l’autre dans une direction d’envergure du volet, le volet s'étendant, dans la direction d’envergure de l’une à l’autre de ses deux extrémités opposées, sur une longueur totale de volet (Lv), le volet — définissant une zone de bord d'attaque à partir de laquelle s'étendent un intrados et un extrados espacés l’un de l’autre selon une direction de la hauteur de ce volet, le volet comportant, le long de la direction d’envergure, une section centrale de volet de part et d'autre de laquelle se trouvent deux sections d'extrémité de volet opposées, comprenant respectivement les deux extrémités de volet opposées.

Selon l'invention, dans un état nominal du volet mobile, correspondant à un état non- assemblé sur la partie fixe de l’aile et non-contraint, la section centrale de volet présente, en allant dans la direction d’envergure, une forme générale concave vers le haut.

L'invention rompt ainsi avec les conceptions conventionnelles, en prévoyant un volet mobile de bord d’attaque qui n’est plus fabriqué selon une forme générale droite dans la direction d’envergure du volet, mais selon une forme générale courbe sur au moins une section centrale de ce volet. Cette forme générale concave, appliquée à la section centrale et aussi préférentiellement aux deux sections d’extrémité de volet, se révèle adaptée à la déformation de la partie fixe de l’aile en vol. Il en résulte avantageusement une diminution des sollicitations en fatigue du volet, dont la durée de vie peut ainsi être augmentée.

D’autres aspects de l’invention vont être décrits via Vénumération des caractéristiques optionnelles suivantes, prévues pour être mises en œuvre isolément ou en combinaison.

De préférence, le volet comprend un longeron comportant une âme, l’âme de longeron de volet comportant deux extrémités d’âme de longeron opposées l’une de l’autre dans la direction d’envergure, et l’âme comportant, le long de la direction d’envergure, une section centrale d’âme de part et d’autre de laquelle se trouvent deux sections d’extrémité d’âme, comprenant respectivement les deux extrémités d’âme opposées. De plus, dans l’état nominal du volet, la section centrale d’âme présente, dans la direction d’envergure, une forme générale concave vers le haut.

De préférence, l’âme du longeron est plane, cette âme comportant donc, au moins au sein de la section centrale d’âme, un chant supérieur concave vers le haut, et un chant inférieur convexe vers le bas.

De préférence, la section centrale de volet, de forme générale concave vers le haut dans l’état nominal du volet mobile, s'étend dans la direction d’envergure selon une longueur de section centrale (Lc), de sorte que le rapport Lc/Lv soit supérieur ou égal à 0,5.

Selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention, dans l’état nominal du volet mobile, chacune des deux sections d’extrémité de volet opposées présente également, en allant dans la direction d’envergure, une forme générale concave vers le haut, de sorte que l'ensemble du volet mobile présente, en allant de l’une vers l’autre de ses deux extrémités opposées, une forme générale concave vers le haut.

Selon un second mode de réalisation préféré de l'invention, dans l’état nominal du volet mobile, chacune des deux sections d’extrémité de volet opposées présente, en allant dans la direction d’envergure, une forme générale convexe vers le haut.

Quel que soit le mode de réalisation préféré envisagé, la forme générale concave vers le haut de la section centrale de volet présente préférentiellement, sur au moins une partie de la section centrale de volet s'étendant dans la direction d’envergure, une concavité de courbure supérieure ou égale à 4,5.10 mm”, cette partie s’étendant dans la direction d'envergure de préférence sur une longueur de partie de concavité maximale (Lem), de sorte que le rapport Lem/Lc soit supérieur ou égal à 0,1.

Il est noté que toutes les valeurs de courbure et de rapports décrites ci-dessus sont donc applicables au volet mobile considéré dans sa forme générale, mais elles s'appliquent également de manière identique à l’âme du longeron de volet.

De préférence, le volet mobile comporte plusieurs rails de guidage et/ou d'entraînement.

De préférence, le volet mobile est réalisé en tout ou partie à l’aide d’éléments métalliques, de manière à résister au mieux aux éventuels impacts, notamment de volatiles.

L'invention a également pour objet une aile d’aéronef comprenant une partie fixe à l’avant de laquelle est monté un volet mobile de bord d’attaque tel que décrit ci-dessus, ledit volet étant monté mobile relativement à la partie fixe de l’aile, entre une position rentrée et une position déployée. D'ailleurs, l’aile peut de préférence comprendre plusieurs volets mobiles, chacun d’eux ou seulement certains d’entre eux présentant une conception spécifique à la présente invention.

De préférence, la partie fixe de l’aile comporte des moyens de redressement du volet mobile, et dans un état de repos de l’aile, occupé lorsque l’aile est fixée sur l’aéronef avec ce dernier au sol et à l’arrêt, et dans la position rentrée du volet mobile, lesdits moyens de redressement appliquent un effort de déformation élastique sur la section centrale de volet mobile, de manière à ce qu’elle présente une forme générale concave de courbure plus faible que celle observée dans son état nominal.

De préférence, les moyens de redressement coopèrent avec un organe d’appui solidaire d’un longeron du volet mobile.

De préférence, dans un état en vol de l’aile, la partie fixe de l’aile est déformée par des efforts aérodynamiques qui s'appliquent sur elle, en lui donnant une forme générale concave vers le haut.

De préférence, la partie fixe de l’aile comporte un longeron avant comprenant une âme plane, et dans l’état en vol de l’aile, l’âme du longeron avant est déformée par des efforts — aérodynamiques qui s'appliquent sur la partie fixe de l’aile, en donnant à cette âme une forme générale concave vers le haut, avec un chant supérieur concave vers le haut, et un chant inférieur convexe vers le bas.

De préférence, dans l’état en vol de l’aile avec le volet mobile dans sa position rentrée, l'effort de déformation élastique appliqué sur le volet mobile par les moyens de 5 redressement est nul, ou strictement inférieur à celui appliqué lorsque l’aile se trouve dans son état de repos avec le volet mobile en position rentrée.

Enfin, l'invention a pour objet un aéronef comprenant au moins une aile de conception telle que décrite ci-dessus, et de préférence deux ailes répondant à cette même conception.

D’autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ; [Fig. 1] représente une vue en perspective d’un aéronef ; [Fig. 2] représente une vue schématique et partielle en coupe d’une partie avant d’une aile d’aéronef, munie d’un volet mobile de bord d'attaque ; [Fig. 3A] représente une vue en perspective du volet mobile de bord d'attaque montré sur l’aile de la figure 2 et se présentant selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention, dans un état nominal correspondant à un état dans lequel le volet mobile n’est pas encore assemblé sur la partie fixe de l’aile, et dans lequel il est non- contraint ; [Fig. 3B] représente une vue schématique de face du volet mobile de bord d’attaque représenté sur la figure 3A, dans son état nominal ; [Fig. 3B’] représente une vue schématique agrandie d’une partie du volet montré sur la figure 3B ; [Fig. 4A] représente une vue en perspective d’une partie de l’aile représentée sur la figure 2, l’aile se trouvant dans un état de repos, occupé lorsque l'aile est fixée sur l’aéronef avec ce dernier au sol et à l’arrêt, et le volet mobile se trouvant en position rentrée ;

[Fig. 4B] représente une vue schématique de face d’une partie de l’aile représentée sur la figure 4A, dans son état de repos et avec le volet mobile se trouvant en position rentrée ; [Fig. SA] représente une vue en perspective similaire à celle de la figure 4A, l’aile se trouvant dans un état en vol, avec le volet mobile en position rentrée ; [Fig. 5B] représente une vue schématique de face d’une partie de l’aile représentée sur la figure SA, dans son état en vol et avec le volet mobile se trouvant en position rentrée ; [Fig. 6] représente une vue schématique de face similaire à celle de la figure 3B, avec le volet mobile de bord d’attaque se présentant sous la forme d’un second mode de réalisation préféré de l’invention.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS

En référence tout d’abord à la figure 1, il est représenté un aéronef 1 disposant d’une voilure 2 constituée d’une pluralité d'éléments de voilure, encore appelés surfaces aérodynamiques portantes.

Dans toute la description qui va suivre, les termes « avant » et « arrière » sont à considérer par rapport à une direction d’avancement de l’aéronef rencontrée suite à la poussée exercée par les moteurs de l’aéronef, cette direction étant représentée schématiquement par la flèche 3, et également dénommée « direction de vol ».

Parmi les éléments de voilure de l’aéronef 1, il est prévu deux ailes principales, dites ailes 4, une dérive verticale 6, ainsi que deux empennages horizontaux 7 situés à l’arrière de cet aéronef.

Pour ce qui concerne les ailes 4, comme évoqué ci-dessus, celles-ci comprennent chacune une partie fixe 8 de l’aile, également dénommée corps central fixe d’aile ou portion centrale principale, cette partie fixe constituant quasiment l’intégralité de l'aile, et étant située en arrière d’un bord d’attaque 10 de l’aile.

Comme le montre schématiquement la figure 2, c’est le bord d’attaque 10 de chacune des deux ailes 4 qui peut être équipé d’au moins un volet mobile de bord d’attaque 16, dit « Slat » en langue anglaise. Habituellement, ce sont plusieurs volets mobiles de bord d'attaque 16 qui se succèdent le long de la partie fixe 8, selon une direction d’envergure

17 de l'aile 4, qui est aussi considérée comme la direction d’envergure de la partie fixe 8, et de chacun des volets mobiles 16 de l’aile.

Chacun de ces volets 16 est destiné à être relié à la partie fixe 8 par un système de déplacement 40 conventionnel, et qui sera décrit ci-après. Sur cette figure 2, il est montré le volet mobile de bord d'attaque 16, présentant une partie aérodynamique 19, par exemple en forme de caisson. La figure 2 représente le volet mobile 16 dans une position rentrée, tandis que la position déployée, ou position de sortie, est représentée uniquement partiellement et schématiquement en bas de cette figure 2.

À cet égard, il est noté que par position déployée, il est entendu que le volet 16 est entièrement déployé, selon une course de déploiement maximale. Par conséquent, durant son déploiement, et son retrait dans le sens inverse, le volet mobile 16 peut adopter des positions intermédiaires, dans lesquelles il demeure partiellement déployé / sorti.

Dans la position rétractée/rentrée, le volet 16 affleure l’extrémité avant de la partie fixe 8 de l’aile 4, également dénommée bord d’attaque 10a de la partie fixe. Dans un tel cas, le volet mobile 16 se trouve dans sa position la plus arrière.

Dans la position déployée/sortie, le volet 16 est à distance vers l’avant du bord d’attaque 10a de la partie fixe 8 et vers le bas, cette position entièrement déployée étant adoptée en particulier durant la phase d'atterrissage, afin d’augmenter la portance à faible ou moyenne vitesse.

De préférence, chaque volet 16 s’étend uniquement sur une portion de cette aile selon la direction d’envergure 17, comme cela est le plus courant sur les aéronefs. Ainsi, chaque aile est généralement équipée de plusieurs volets mobiles 16 qui se succèdent selon la direction d’envergure 17. Aussi, dans le cas de plusieurs volets mobiles 16 présents sur la même aile, chacun est alors destiné à coopérer avec un système de déploiement spécifique à Vinvention, certains éléments de ces systèmes de déploiement pouvant néanmoins être communs à plusieurs volets mobiles.

De façon connue, la partie aérodynamique 19 du volet 16 comporte une zone de bord d’attaque 10b, à partir de laquelle s’étendent, vers l'arrière, un intrados 24 et un extrados 26, ce dernier se terminant par un bord de fuite 27 du volet. Toujours de façon connue,

Vintrados 24 et l’extrados 26 sont espacés l’un de l’autre selon une direction de la hauteur 21 de ce volet.

De plus, le volet mobile 16 présente, dans un plan orthogonal à la direction d’envergure 17 tel que le plan de coupe de la figure 2, une ligne axiale 23 passant par le bord d’attaque du volet, et passant également par un bord de fuite de l’aile (non représenté) avec le volet dans sa position rentrée. Cette ligne axiale 23 ainsi définie peut être considérée comme une ligne de corde du volet mobile 16, et il est noté que cette ligne 23, ainsi que les deux directions 17, 21, sont préférentiellement orthogonales entre elles.

La partie aérodynamique 19 peut être fermée vers l’arrière par un revêtement de fermeture (non représenté), également dénommé peau arrière, et destiné à épouser ou se rapprocher très fortement du bord d’attaque 10a de la partie fixe de d'aile 8, lorsque le volet 16 occupe sa position rentrée. Un tel revêtement de fermeture peut être constitué par le longeron de volet, qui sera décrit ci-après.

En effet, le volet 16 comporte un longeron 60 s'étendant tout le long du volet dans la direction d’envergure 17, en étant préférentiellement parallèle à celle-ci. Le longeron de volet 60 comporte une âme 62, préférentiellement plane, par exemple orientée dans un plan parallèle aux directions 17 et 21. L’âme 62 s’étend sur toute la hauteur de la partie aérodynamique 19 dans laquelle elle se trouve, et le longeron de volet 60 est complété par des nervures 64 solidaires de l’âme 62, et formant par exemple avec celle-ci une section de longeron en forme générale de C ou de E. Deux de ces nervures 64 sont respectivement fixées intérieurement à l’intrados 24, et à l’extrados 26.

Les figures 3A à 5B représentent un premier mode de réalisation préféré de l'invention. Sur ces figures, les courbures du volet et de ses composants ont été volontairement exagérées, à des fins de clarté de l’exposé de l’invention.

Comme cela est visible sur la figure 3A, le volet mobile 16 comprend deux extrémités de volet 16a, 16b opposées l’une de l’autre dans la direction d'envergure 17, et deux extrémités opposées 62a, 62b de l’âme 62 du longeron de volet 60 s'étendent respectivement jusqu’à ces deux extrémités de volet 16a, 16b.

Dans la direction d'envergure 17, le volet 16 s’étend de l’une à l’autre de ses deux — extrémités opposées 16a, 16b sur une longueur totale de volet, référencée Lv. Selon cette même direction 17, le volet comporte une section centrale de volet 100, de part et d’autre de laquelle se trouvent deux sections d’extrémité de volet opposées 102a, 102b, comprenant respectivement les deux extrémités de volet opposées 16a, 16b. Ces sections 100, 102a, 102b se trouvent dans la continuité les unes des autres dans la direction d'envergure 17, et les interfaces entre celles-ci ne sont pas nécessairement matérialisées sur le volet fabriqué. L'identification de ces trois sections de volet sert à clarifier l’exposé de l’invention, même si dans ce premier mode de réalisation préféré de l'invention, les trois sections présentent des formes générales similaires, à savoir concave vers le haut comme cela sera détaillé ci-après.

La partie fixe 8 de l’aile présente un espace d’extrémité avant 30, situé devant un caisson de voilure 31, ce dernier étant de préférence délimité vers l’avant par un longeron avant 32 de ce caisson. L'espace 30 forme une portion de bord d’attaque 10a de la partie fixe 8 de l’aile.

Le longeron avant 32 comprend une âme 33 préférentiellement plane, en étant par exemple également agencée dans un plan parallèle aux directions 17 et 21. Le longeron 32 de la partie fixe de l’aile est par exemple complété par des nervures 35 solidaires de l’âme 33, et respectivement fixées sur l’extrados 34 et l’intrados 36 de cette partie fixe 8 de l'aile.

Le longeron avant 32, de fonction structurale, s'étend donc parallèlement à la direction d'envergure 17, sur sensiblement toute la longueur de l’aile. II forme ainsi le caisson fixe de voilure 31 avec l’extrados 34 et l’intrados 36, et un longeron arrière non visible sur les figures. Le caisson de voilure 31 apporte de manière classique une fonction structurale à l’aile, mais il peut également être au moins partiellement rempli de carburant. À l’avant de ce caisson 31, la paroi qui forme le bord d’attaque 10a de la partie fixe 8 de l’aile présente une forme complémentaire ou sensiblement complémentaire de celle du revêtement de fermeture arrière, de la partie aérodynamique du volet 16.

Le système 40 de déplacement du volet 16 permet d’amener ce dernier de sa positon rentrée à sa position déployée, et inversement. Il s’agit de préférence d’un mouvement de rotation du volet 16, selon un axe de rotation 18. Des mouvements du volet plus complexes peuvent néanmoins être envisagés, par exemple des cinématiques comportant une telle rotation combinée avec un ou plusieurs autres mouvements, sans sortir du cadre de l'invention.

Quoi qu’il en soit, cette mise en mouvement du volet 16 est réalisée à l’aide de plusieurs rails mobiles, équipant le système de déplacement 40 et faisant partie intégrante du volet 16. Il peut s'agir d’un ou plusieurs rails dédiés au guidage du volet durant son déplacement, et/ou d’un ou plusieurs rails dédiés à l’entraînement du volet, et/ou d’un ou plusieurs rails dédiés au guidage et à l’entraînement du volet. Sur les figures 2 et 3A, c’est ce dernier cas qui a été représenté, avec deux rails mobiles 42 de guidage et d’entraînement du volet 16.

En effet, chaque rail 42, en forme générale d’arc de cercle, coopère avec des galets de guidage 44 appartenant au système 40, et intégrés à la partie fixe 8 de l’aile. En outre, le rail 42 coopère avec un dispositif d'entraînement appartenant également au système de déplacement 40. Il comprend une roue d’entraînement 46 au contact du rail 42, de préférence avec une piste dentée d’entraînement de ce rail, la roue 46 étant mise en mouvement par un moteur 48 du dispositif d’entraînement, par exemple fixé sur le longeron avant 32.

Les galets 44 ont été représentés dans l’espace avant 30 de la partie fixe de l’aile, mais ils pourraient être situés au moins en partie dans le caisson de voilure 31. À cet égard, il est précisé que la partie arrière du rail 42 peut elle aussi se situer dans le caisson de voilure 31, en traversant une ouverture dans le longeron avant 32. — Al’opposé, le rail 42 présente une extrémité de raccordement 50 fixée sur le volet mobile 16. Cette extrémité de raccordement 50 est fixée par des éléments de fixation conventionnels 52 sur une partie arrière du volet, par exemple des boulons ou des rivets.

Ces éléments de fixation 52, représentés uniquement de manière schématique sur les figures, relient l’extrémité de raccordement 50 à une patte de fixation 54 s’étendant en saillie vers l'arrière depuis âme 62 du longeron de volet 60. La patte de fixation 54 peut être réalisée d’une seule pièce avec le longeron 60, ou bien être rapportée sur ce dernier.

Au sein de la section centrale de volet, l’âme 62 définit une section centrale d’âme 200, de part et d’autre de laquelle se trouvent deux sections d'extrémité d’âme 202a, 202b, comprenant respectivement deux extrémités d’âme opposées 62a, 62b. Bien entendu, les deux sections d’extrémité d'âme 202a, 202b se trouvent respectivement agencées au sein des deux sections d’extrémité de volet opposées 102a, 102b, et elles présentent les mêmes longueurs selon la direction 17. Il en est de même pour la section centrale d’âme 200 qui se trouve dans la section centrale de volet 100, en présentant une même longueur selon la direction d’envergure 17, ainsi qu’une même courbure, comme cela sera détaillé ci-après.

L’une des particularités de l'invention réside dans la forme générale du volet mobile, telle qu’adoptée dans son état nominal représenté sur les figures 3A et 3B. Cet état nominal correspond à un état non-assemblé du volet 16 sur la partie fixe 8 de l’aile, et à un état non-contraint de ce volet. En d’autres termes, il s’agit de l’état du volet à la fin de sa fabrication, avant son montage sur l’aile, et lorsqu'il ne subit aucune contrainte extérieure. — Atitre d'exemple, cet état nominal est observé lorsque le volet est uniquement supporté par ses rails 42, quels que soient les moyens de support utilisé, et quels que soient les points de ces rails avec lesquels ils coopèrent afin de supporter le volet 16. Cet état nominal est donc de préférence également rencontré lorsque le volet est assemblé sur la partie fixe de l’aile, mais qu’il se trouve en position déployée.

Dans cet état nominal, le volet 16 contraste drastiquement avec les conceptions habituelles, puisqu’au lieu d’être droit en allant dans la direction 17 de l’une vers l’autre de ses deux extrémités opposées 16a, 16b, sa section centrale 100 présente une forme générale concave vers le haut. En d’autres termes, au niveau de cette section centrale de volet 100, l’intrados 24 comporte une surface convexe 66, bombée vers le bas, et l’extrados 26 comporte une surface concave 68, en creux ouvert vers le haut.

Dans ce premier mode de réalisation préféré de l'invention, il en est de même pour les deux sections d’extrémité de volet opposées 102a, 102b, qui présentent également chacune, en allant dans la direction d’envergure, une forme générale concave vers le haut.

Ainsi, c’est l’ensemble du volet mobile 16 formé par ses trois sections 100, 102a, 102b qui présente, en allant de l’une vers l’autre de ses deux extrémités opposées 16a, 16b, une forme générale concave vers le haut.

En outre, toujours dans cet état nominal du volet, l'âme 62 du longeron de volet 60 présente, en allant de l’une vers l’autre de ses deux extrémités opposées 62a, 62b, sa section centrale de volet 200 avec une même forme générale concave vers le haut. Il en est de même pour les deux sections d’extrémité d’âme opposées 202a, 202b qui présentent également chacune, en allant dans la direction d’envergure 17, une forme générale concave vers le haut. Ici aussi, c’est l’ensemble de l’âme 62 formée de ses trois sections 100, 102a, 102b qui présente, en allant de l’une vers l’autre de ses deux extrémités opposées 62a, 62b, une forme générale concave vers le haut.

D’ailleurs, sur la figure 3B, le seul élément représenté schématiquement de face correspond à la fois au volet 16 dans son ensemble, et à l’âme 62 de son longeron 60. Il en est de même pour les figures 4B et 5B.

De ce fait, pour ce qui concerne l’âme plane 62 s’inscrivant dans un plan parallèle aux directions 17, 23, cette âme comporte également un chant supérieur 70 concave vers le haut, et un chant inférieur 72 convexe vers le bas.

Dans ce premier mode de réalisation préféré, en tout point du volet 16 entre ses deux extrémités 164, 16b, la courbure concave est préférentiellement toujours présente, de manière à former la concavité précitée. En d’autres termes, le long de la direction 17, le signe de la courbure reste toujours le même, sans s’inverser, même si la valeur de cette courbure peut varier le long du volet.

À cet égard, tout le long de la direction d’envergure 17, la concavité présente de préférence une valeur minimale de courbure de 1,5.105 mm”. Cependant, cette valeur minimale de courbure pourrait être inférieure, en particulier à l’approche des extrémités 16a, 16b, au niveau desquelles la courbure concave vers le haut pourrait devenir nulle ou quasi-nulle.

De plus, en référence à la figure 3B’, il est noté que la forme générale concave vers le haut de la section centrale de volet 100 présente, sur au moins une partie 104 de cette section 100 s'étendant dans la direction d'envergure 17, une concavité de courbure supérieure ou égale à 4,5.10© mm”. De préférence, il s’agit de la partie 104 la plus au centre de la section centrale de volet 100. Dans ce premier mode de réalisation préféré de l'invention, la valeur de courbure en creux peut être constante tout le long du volet, ou évolutive. Dans ce dernier cas, il peut être fait en sorte que cette valeur de courbure soit maximale au sein de la partie 104, puis qu’elle diminue progressivement jusqu’à chacune des deux extrémités de volet 16a, 16b.

A titre d’exemple indicatif, la partie 104, au sein de laquelle la courbure concave vers le haut est supérieure ou égale à 4,5.106 mm”, s’étend dans la direction d’envergure 17 sur une longueur de partie de concavité maximale référencée Lem, fixée de sorte que le rapport Lem/Lc soit supérieur ou égal à 0,1. La longueur référencée Lc correspond quant à elle à la longueur de la section centrale de volet 100 selon la direction 17, et elle est fixée de sorte que le rapport Lc/Lv soit supérieur ou égal à 0,5. Il est précisé que toutes ces longueurs Lv, Lc, Lem sont considérées dans l’état nominal du volet.

En outre, il est noté que toutes les caractéristiques géométriques et les valeurs décrites ci- dessus, en relation à la forme générale du volet 16 selon la direction d’envergure 17, s'appliquent de manière identique ou analogue à la forme générale de Vâme 62 du longeron de volet 60, selon cette même direction 17.

De préférence, le volet 16 est réalisé en tout ou partie à l’aide d’éléments métalliques, offrant généralement une résistance mécanique satisfaisante, en particulier face aux impacts. Il en est préférentiellement de même pour tout ou partie des éléments de la partie fixe 8 de l'aile.

L’aile 4 est représentée dans un état de repos sur les figures 4A et 4B, avec le volet mobile 16 dans sa position rentrée. L'état de repos de l’aile correspond à un état occupé lorsque cette aile 4 est fixée à l’une de ses extrémités sur l’aéronef, avec ce dernier au sol et à l’arrêt. Dans cet état, il est considéré que la partie fixe de l'aile présente une forme générale droite dans la direction d’envergure 17, voire légèrement concave vers le bas en raison du porte-à-faux.

Pour faire face à la différence de formes entre la partie fixe 8 de l’aile et le volet 16, cette partie fixe 8 comporte des moyens 74 de redressement du volet mobile. En effet, dans l’état de repos de l’aile avec le volet en position rentrée, ces moyens de redressement 74 appliquent un effort mécanique de déformation élastique sur la section centrale de volet 100, de manière à ce que cette section présente une forme générale concave de courbure plus faible que celle observée dans son état nominal. Ce principe de redressement peut d’ailleurs être réalisé en plusieurs points sur le volet le long de sa direction d'envergure 17, même en des points extérieurs à la section centrale de volet 100, donc plus proches des extrémités de volet 16a, 16b.

Ainsi, l’intrados 24 comporte toujours sa surface convexe 66, bombée vers le bas, mais de — courbure moins prononcée, et l’extrados 26 comporte toujours sa surface concave 68, en creux ouvert vers le haut, également de courbure moins prononcée que dans l’état nominal du volet 16. De manière analogue, l’âme 62 du longeron de volet comporte toujours son chant supérieur 70 concave vers le haut, ainsi que son chant inférieur 72 convexe vers le bas, ces deux chants restant de courbure en creux plus faible que dans l’état nominal du volet.

Cependant, le redressement opéré peut être de telle sorte que le volet épouse la forme de la partie fixe 8 de l’aile, jusqu’à éventuellement présenter une déformation élastique lui conférant une forme générale droite, ou seulement très légèrement concave vers le haut.

À cet égard, sur toutes les figures, il est noté que les courbures ont été accentuées par rapport à celles réellement observées, et ce pour faciliter la compréhension de l'invention.

Les moyens de redressement 74, représentés schématiquement sur les figures 4A, 4B mais les mieux visibles sur la figure 2, coopèrent donc au moins partiellement avec la section centrale de volet 100, et plus précisément de préférence avec sa partie 104 de courbure maximale à l’état nominal. Ils sont en appui sur un organe d’appui 76 prévu sur le volet 16, de préférence fixé ou intégré au longeron 60 de ce volet.

Les moyens de redressement 74, en saillie vers l’avant depuis le bord d’attaque 10a de la partie fixe 8, présentent de préférence une forme arrondie, tout comme l’organe d’appui 76. Cela permet de favoriser le glissement de ces pièces l’une sur l’autre lors de la fin de course de rentrée du volet, ou lors du début de course de son déploiement.

En référence à présent aux figures 5A et 5B, il est représenté l’aile 4 dans un état en vol.

Dans cet état, la partie fixe 8 de l’aile est classiquement déformée par des efforts aérodynamiques qui s'appliquent sur elle, en lui donnant une forme générale concave vers le haut. Cette même forme générale concave vers le haut s’observe de manière identique ou analogue pour l’âme 33 du longeron avant 32 de la partie fixe 8 de l'aile. Ainsi, cette âme 33 comporte également un chant supérieur 80 concave vers le haut, et un chant inférieur 82 convexe vers le bas, alors que ces mêmes chants 80, 82 étaient droits ou légèrement concaves vers le bas dans l’état de repos de l'aile, représenté sur les figures 4A et 4B.

Dans cet état en vol de l’aile 4, avec le volet 16 dans sa position rentrée, l’effort de — déformation élastique appliqué sur le volet 16 par les moyens de redressement 74 est nul,

ou strictement inférieur à celui appliqué lorsque l’aile se trouve dans son état de repos décrit précédemment, avec le volet mobile en position rentrée. Par conséquent, le volet 16 retrouve sa forme générale nominale, ou une forme très proche de celle-ci.

Dans cet état en vol de l’aile 4, il est donc recherché à ce que la concavité de la partie fixe de l'aile soit identique ou similaire à la concavité du volet 16, au niveau de la portion d'aile qui porte ce volet mobile. Le même constat peut être dressé pour les concavités des deux âmes de longeron 33, 62.

L’originalité de l'invention réside donc dans le fait d’appliquer une courbure lors de la fabrication du volet, avant déformation en fonctionnement, afin que cette courbure, qui se maintient en conditions de vol, puisse s'adapter à la déformation de la partie fixe de l’aile en vol. Il en découle avantageusement une baisse de la sollicitation du volet en fatigue, ce qui augmente sa durée de vie.

La figure 6 représente un second mode de réalisation préféré de l’invention, dans lequel à l’état nominal du volet 16, celui-ci ne présente plus de concavité tout le long de la direction d'envergure 17. En effet, seule la section centrale de volet 100 présente une forme générale concave vers le haut, avec de préférence les mêmes propriétés que celles exposées pour le premier mode de réalisation préféré. En revanche, toujours à l’état nominal du volet mobile 16 tel que représenté sur la figure 6, chacune des deux sections d'extrémité de volet opposées 102a, 102b présente, en allant dans la direction d’envergure 17, une forme générale convexe vers le haut. Il est donc réalisé une inversion du signe de courbure au niveau des deux interfaces entre les trois sections de volet 100, 102a, 102b, la courbure demeurant de ce fait nulle au niveau de ces interfaces, assimilables à deux points d’inflexion.

Cette configuration permet avantageusement de limiter la surélévation des extrémités de volet 16a, 16b par rapport à la partie fixe de l’aile, surtout au niveau de leurs bords de fuite, et ce lorsque l’aéronef est au sol et à l’arrêt, avec le volet mobile 16 dans sa position rentrée.

La courbure en creux de la section centrale de volet 100 est préférentiellement plus prononcée que la courbure bombée des sections d’extrémité de volet 102a, 102b. A titre — d'exemple, la partie 104 de la section centrale de volet 100 présente une concavité de courbure supérieure ou égale à 4,5.10° mm”, et pouvant localement atteindre la valeur de 3.10° mm” voire même plus, mais chacune des deux sections d’extrémité de volet opposées 102a, 102b présente une courbure de signe opposé et dont la valeur absolue n'atteint jamais cette dernière valeur maximale associée à la partie 104. Par exemple, la convexité des deux sections d’extrémité de volet opposées 102a, 102b présente une courbure maximale de l’ordre de 1,5.10% mm”.

Enfin, il est noté que comme pour le premier mode de réalisation préféré, les valeurs et formes décrites pour les sections de volet 100, 102a, 102b s'appliquent de manière identique pour les sections d’âme 200, 202a, 202b.

En fonctionnement, le volet du second mode de réalisation préféré fonctionne d’une manière identique ou similaire à celle exposée pour le premier mode de réalisation préféré.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d’être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs, et dont la portée est délimitée par les revendications annexées.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Volet mobile (16) de bord d’attaque pour une aile d’aéronef, le volet étant destiné à être monté sur une partie fixe (8) de l’aile, et comportant deux extrémités de volet (16a, 16b) opposées l’une de l’autre dans une direction d'envergure (17) du volet, le volet s'étendant, dans la direction d’envergure (17) de l’une à l’autre de ses deux extrémités opposées (16a, 16b), sur une longueur totale de volet (Lv), le volet définissant une zone de bord d’attaque (10b) à partir de laquelle s'étendent un intrados (24) et un extrados (26) espacés l’un de l’autre selon une direction de la hauteur (21) de ce volet, le volet comportant, le long de la direction d’envergure (17), une section centrale de volet (100) de part et d’autre de laquelle se trouvent deux sections d’extrémité de volet opposées (102a, 102b), comprenant respectivement les deux extrémités de volet opposées (16a, 16b), caractérisé en ce que dans un état nominal du volet mobile, correspondant à un état non- assemblé sur la partie fixe (8) de l’aile et non-contraint, la section centrale de volet (100) présente, en allant dans la direction d'envergure (17), une forme générale concave vers le haut.

2. Volet mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend un longeron (60) comportant une âme (62), l’âme de longeron de volet comportant deux extrémités d’âme de longeron (62a, 62b) opposées l’une de l’autre dans la direction d’envergure (17), et l'âme comportant, le long de la direction d’envergure (17), une section centrale d’âme (200) de part et d’autre de laquelle se trouvent deux sections d’extrémité d’âme (202a, 202b), comprenant respectivement les deux extrémités d’âme opposées (62a, 62b), et en ce que dans l’état nominal du volet, la section centrale d’âme (62) présente, dans la direction d'envergure (17), une forme générale concave vers le haut.

3. Volet mobile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la section centrale de volet (100), de forme générale concave vers le haut dans l’état nominal du volet mobile, s'étend dans la direction d’envergure (17) selon une longueur de section centrale (Lc), de sorte que le rapport Lc/Lv soit supérieur ou égal à 0,5.

4. Volet mobile selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans l’état nominal du volet mobile, chacune des deux sections d'extrémité de volet opposées (102a, 102b) présente également, en allant dans la direction d’envergure (17), une forme générale concave vers le haut, de sorte que l’ensemble du volet mobile présente, en allant de l’une vers l’autre de ses deux extrémités opposées (16a, 16b), une forme générale concave vers le haut.

5. Volet mobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans l’état nominal du volet mobile, chacune des deux sections d’extrémité de volet opposées (102a, 102b) présente, en allant dans la direction d’envergure (17), une forme générale convexe vers le haut.

6. Volet mobile selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme générale concave vers le haut de la section centrale de volet (100) présente, sur au moins une partie (104) de la section centrale de volet s'étendant dans la direction d’envergure (17), une concavité de courbure supérieure ou égale à 4,5.10° mm”, et en ce que cette partie (104) s’étend dans la direction d’envergure (17) de préférence sur une longueur de partie de concavité maximale (Lem), de sorte que le rapport Lcm/Lc soit supérieur ou égal à 0,1.

7. Volet mobile selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs rails de guidage et/ou d’entraînement (42).

8. Volet mobile selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est réalisé en tout ou partie à l’aide d’éléments métalliques.

9. Aile (4) d’aéronef comprenant une partie fixe (8) à l’avant de laquelle est monté un volet mobile de bord d’attaque (16) selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit volet étant monté mobile relativement à la partie fixe (8) de l’aile, entre une position rentrée et une position déployée.

10. Aile selon la revendication 9, caractérisée en ce que la partie fixe (8) de l’aile comporte des moyens (74) de redressement du volet mobile, et en ce que dans un état de repos de l'aile, occupé lorsque l’aile est fixée sur l’aéronef avec ce dernier au sol et à l’arrêt, et dans la position rentrée du volet mobile (16), lesdits moyens de redressement (74) appliquent un effort de déformation élastique sur la section centrale de volet mobile (100), de manière à ce qu’elle présente une forme générale concave de courbure plus faible que celle observée dans son état nominal.

11. Aile selon la revendication 10, caractérisée en ce que les moyens de redressement (74) coopèrent avec un organe d’appui (76) solidaire d’un longeron (60) du volet mobile (16).

12. Aile selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que dans un état en vol de l'aile, la partie fixe (8) de l’aile est déformée par des efforts aérodynamiques qui s'appliquent sur elle, en lui donnant une forme générale concave vers le haut.

13. Aile selon la revendication 12, caractérisée en ce que la partie fixe (8) de l’aile comporte un longeron avant (32) comprenant une âme plane (33), et en ce que dans l’état en vol de aile, l'âme (33) est déformée par des efforts aérodynamiques qui s'appliquent sur la partie fixe (8) de l’aile, en donnant à cette âme une forme générale concave vers le haut, avec un chant supérieur (80) concave vers le haut, et un chant inférieur (82) convexe vers le bas.

14. Aile selon la revendication 13 combinée à la revendication 10, caractérisée en ce que dans l’état en vol de l’aile avec le volet mobile (16) dans sa position rentrée, l’effort de déformation élastique appliqué sur le volet mobile par les moyens de redressement (74) est nul, ou strictement inférieur à celui appliqué lorsque l’aile se trouve dans son état de repos avec le volet mobile en position rentrée.

15. Aéronef (1) comprenant au moins une aile (4) selon l’une quelconque des revendications 9 à 14.