FR2732664A1 - Poutre pour un aeronef - Google Patents

Abstract

a) Poutre pour aéronef, extrêmement légère, mais pouvant supporter une contrainte élevée et en forme de treillis. b) Poutre caractérisée par le fait que les positions de noeud sont constituées d'au moins une coque de fond (1), présentant des logements (15, 16) pour recevoir membrures longitudinales (5) et barres transversales (6), ainsi que d'au moins une coque de recouvrement (2) qui enserre, sur pièce de forme, à la façon d'un manchon, membrure longitudinale et barres transversales (6) en même temps que la coque de fond (1). Ces manchons d'assemblage ont une forme telle que les tubes à relier aux noeuds du treillis sont recouverts par les différentes parties d'un manchon d'assemblage que l'on peut successivement coller à la position du noeud. c) L'invention peut s'employer avant tout dans le domaine du transport aérien mais également dans tous les domaines de la technique où les poutres en treillis de grand volume doivent être les plus légères possible.

Description

L'invention concerne une poutre pour un aéronef, comportant une ossature

porteuse formée de poutres longitudinales et de couples transversaux, chaque poutre individuelle étant constituée d'au moins trois membrures longitudinales orientées parallèlement l'une à l'autre, formant un objet polygonal s'étendant longitudinalement, avec des barres reliant les membrures longitudinales entre elles à la façon d'un treillis, aux positions des

noeuds.

Dans le domaine du transport aérien, comme également dans le domaine de la technique de construction, des poutres en treillis de poids léger sont nécessaires comme composants de constructions en treillis de grand volume. Du fait de la contrainte prépondérante en compression, on met en particulier en oeuvre pour cela des poutres constituées de trois membrures longitudinales avec des barres

situées entre elles et formant des treillis de diagonales.

Des constructions en treillis de ce type sont également connues comme poutre dans le domaine du transport aérien pour des

aéronefs rigides ou semi-rigides.

C'est ainsi que par exemple le document DE-PS 520664 présente une poutre en treillis comportant trois membrures longitudinales et des barres disposées entre elles. Les membrures longitudinales sont constituées de trois profilés à section ouverte vers l'intérieur, entre lesquels sont disposées les entretoises qui présentent deux moises, chacune de ces moises étant reliée à des côtés différents de la section du profilé longitudinal. Les liaisons entre des profilés longitudinaux et une entretoise sont réalisées par des rivets. Les profilés longitudinaux et les barres transversales sont constitués de pièces de forme particulière et doivent présenter des rebords pour permettre de réaliser la liaison par rivets. Même dans le cas d'une disposition simple, telles que représentée ici, la structure est incommode et prend du temps, de sorte que l'on ne peut pas éviter des dimensions et des poids déterminés concernant

la construction.

Dans le document DE-PS 610976 est décrite une construction de poutre pour aéronefs dans le cas de laquelle on doit, sans augmentation de poids, obtenir un renforcement des profilés d'angle par rapport aux constructions antérieures. Dans ce but sont prévus des goussets supplémentaires en tôle qui, dans leur partie médiane, sont disposés, non pas bombés, mais sensiblement plans et de façon à relier l'une à l'autre les arêtes des profilés d'angle, à la façon d'une corde. Un tel gousset plan interdit le flambage vers un côté quelconque. Les goussets sont rendus plus légers grâce à des trous et à des évidements et sont maintenus également plus étroits grâce à des bords rabattus, ce qui, à nouveau, signifie une autre économie

de poids.

Les positions des noeuds, assemblés de cette façon, pour les poutres ne peuvent pas descendre en dessous d'une certaine dimension et d'un certain poids du fait que l'application des forces

aux positions des noeuds est problématique.

Le document GB-PS 123604 présente une construction de poutre employant des cadres du type parallélogramme, formés d'un matériau stratifié, des cadres de ce type étant disposés, en rangée l'un contre l'autre, dans une succession déterminée, selon la direction longitudinale, entre les profilés porteurs et fixés à la poutre. La fixation des cadres entre eux et avec les membrures se fait par collage ou par adhésif. Grâce à cette disposition, la rigidité du fuselage (poutre) doit être améliorée, sans que soit nécessaire une dépense pondérale supplémentaire. La construction présentée ici est intéressante en ce que des composants (cadres) élastiques

trouvent emploi.

Le document DE-PS 657909 décrit une pièce de forme tubulaire, en un matériau léger, constitué de dérivés de la cellulose ou de matériaux, à base de papier ou de fibres, imprégnés ou imbibés de ces dérivés. On y montre que plusieurs de ces tubes peuvent être assemblés et collés, en forme de faisceau, en employant un solvant pur ou chargé de dérivés de la cellulose. En outre, on peut facilement revêtir ces faisceaux d'une enveloppe de revêtement fabriquée en les matériaux à base de fibres, mentionnés ci-dessus, par exemple d'une bande de papier. Dans ce document est décrite une forme particulière de réalisation dans le cas de laquelle, pour former une pièce en T en appliquant l'invention, deux tubes à angle droit représentent la pièce en T mentionnée et se collent par application du solvant pour donner une pièce assemblée. Dans ce document on ne voit pas d'autres indications concernant ce type de disposition en forme de T (c'est-à-dire la structure d'un noeud simple). Si l'on enfile dans l'une des ouvertures de la pièce en T un composant de forme tubulaire, on endommage, dans la zone du recouvrement des composants enfilés l'un dans l'autre, une colle intérieure, éventuellement nécessaire pour l'assemblage et on n'obtient pas un collage sûr des pièces, ce qui est impérativement nécessaire. Une autre construction de poutre peut se voir dans le document CH-PS 49 829. Ici une poutre est assemblée à partir de cadres carrés ou rectangulaires assez petits. Grâce à la jonction des cadres qui se succèdent selon la direction longitudinale, on crée, selon la direction longitudinale de l'aéronef, une poutre ou un fuselage pour recevoir les fuseaux, etc. Deux cadres enfichés ensemble de cette façon sont reliés et raidis par des tringles diagonales de bridage, de

sorte que l'on obtient une poutre rigide homogène.

Les embouts de forme tubulaire, prévus sur les cadres pour l'assemblage des cadres, s'y enfilent dans les embouts et les raccords du cadre voisin qui suit immédiatement. Mais cette réalisation présente l'inconvénient grave déjà mentionné ci-dessus, à savoir qu'une colle éventuellement nécessaire n'a pas une action régulière et ne se répartit pas de façon sûre dans la zone des prolongements enfichés l'un dans l'autre, mais que, considérés

globalement, la résistance de cette position de noeud n'est pas sûre.

En ce qui concerne le jugement porté sur l'état de la technique, connu à partir des brevets énumérés ci-dessus, il faut affirmer que chacun des modes de construction donné en exemple présente des

déficiences notables.

On voit qu'il existe alors un problème consistant à fabriquer et mettre en oeuvre des tubes, pouvant subir des contraintes élevées, mais localement très fragiles à l'égard de l'application des forces, non seulement en matériaux pouvant supporter des contraintes élevées, comme également à mettre en oeuvre les entretoises diagonales en matériau approprié, mais en ce qu'avant tout des contraintes maximales ne sont possibles par emploi de matériau pouvant supporter des contraintes élevées, (par exemple au moyen de tubes en plastique armé de carbone CFK) que si les liaisons par noeuds réalisent de façon optimale en toute position l'application des forces dans la poutre. Il faut donc porter particulièrement son attention à la liaison par noeuds et ne pas seulement faire attention à un choix déterminé des matériaux pour les pièces des noeuds, mais se soucier avant tout de la conformation pour une application

optimale des forces dans la poutre.

Les inconvénients déterminés en ce que concerne l'état de la technique consistent essentiellement en ce que, a) malgré le choix de matériaux pouvant supporter des contraintes élevées, la résistance élevée dont on dispose du fait de ces matériaux ne peut pas s'utiliser complètement, b) l'application des forces dans la poutre se fait de façon irrégulière, ce qui permet une ruine précoce, c) il n'est pas possible de contrôler la liaison par collage en ce qui concerne un collage complet et régulier, d) une importante dispersion des valeurs de la résistance prépare d'extraordinaires difficultés et, lors du développement et de la construction des positions de noeuds, on ne peut avoir aucune valeur ni garantie sûres et

d) la construction n'est pas économique.

L'invention a pour but de remédier aux inconvénients, mentionnés cidessus, de l'état antérieur de la technique et de créer dans les poutres une liaison par noeuds o on puisse aussi bien utiliser complètement la résistance des poutres et des barres dans leurs caractéristiques de résistance que rendre également optimale

l'application des forces dans la poutre.

Dans le cas d'une poutre avec membrures longitudinales et

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barres mises en oeuvre à la façon d'un treillis, qui sont reliées les unes aux autres par l'intermédiaire des positions de noeud, on atteint ce but par le fait que la position de noeud est constituée d'au moins une coque de fond, munie de logements pour recevoir la membrure longitudinale et les barres transversales, ainsi que d'au moins une coque de recouvrement qui enserre sur pièce de forme, à la façon d'un manchon, membrures longitudinales et barres

transversales en même temps que la coque de fond.

D'autres caractéristiques de l'invention ainsi que ses avantages

sont à prendre dans les sous-revendications et dans le descriptif.

Les premières figures du dessin représentent un exemple de réalisation et ce sont ensuite la structure et le mode d'action de

l'invention qui sont décrits.

De légères variantes de l'invention sont représentées, par le dessin, sur les autres figures. Ces figures permettent de reconnaître, sans autres mesures, les caractéristiques de l'invention, de sorte que, dans leur cas, on a pu renoncer à introduire des repères particuliers. Sur le dessin; la figure 1 représente la structure de base d'une ossature porteuse pour aéronefs, sur l'exemple d'un couple transversal, - la figure 2a représente une poutre isolée, extraite de l'ossature porteuse, - la figure 2b représente une portion de la poutre, à échelle agrandie, - la figure 2c est une coupe de la figure 2b, - la figure 3a représente une position de noeud extraite de la structure porteuse, avec une disposition de manchons de liaison en forme de coques aux positions des noeuds, - la figure 3b est une coupe de la figure 3a selon la direction de la flèche A de la figure 3a, - la figure 3c est une vue de côté de la figure 3a, selon la direction de la flèche B de la figure 3b, - les figures 4a et 4b représentent une vue de l'ensemble, assemblé, pour un manchon de liaison, avec mise en évidence des différentes parties du manchon, - la figure 4c représente la vue d'une coque de base, conçue en tant que partie latérale, du manchon de liaison, - la figure 4c représente une vue de dessus d'une coque de recouvrement, formant la partie médiane du manchon de liaison, pour deux paires de barres diagonales disposées dans des plans distincts, - la figure 5a représente une coque de base, légèrement modifiée par rapport à la figure 4c, d'un manchon de liaison, - la figure 5b représente, un peu agrandie, une vue latérale de la figure 5a, - la figure 5c représente, un peu agrandi, le dispositif conforme à la figure 5a, - les figures 6a à 6d représentent quatre vues différentes d'une

coque de recouvrement qui complètent le manchon de liaison.

On explique ci-dessous les caractéristiques de l'invention dans

une brève description regroupant les différentes figures. Une

description détaillée des différentes figures est jointe plus loin, sans

y étendre l'objet de l'invention exposé ci-dessus.

Pour l'exemple de réalisation représenté, la liaison par noeud, conforme à l'invention, agissant à la façon d'un manchon, est essentiellement constituée de trois parties: deux* coque de base (1) (de préférence identiques) servant de parties latérales et

une* coque de recouvrement (2) servant de partie médiane.

Ces pièces enserrent aussi bien la membrure tubulaire (5) que le nombre approprié de tubes diagonaux (6) et, à l'état collé, assurent en même temps un renforcement local des tubes, qui agit

également par serrage sur une pièce de forme.

Pour garantir un collage parfait, les manchons de liaison sont divisés (3) de façon que l'on puisse appliquer la colle sur leur face intérieure et que, lors de leur assemblage, on puisse poser les différentes parties sur les tubes sans que la colle appliquée (colle époxyde) soit repoussée par suite des coulissements longitudinaux

des pièces, provoquant de ce fait des collages défectueux.

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Les pièces de liaison sont fabriquées par moulage sous pression avec tissu de verre ou en tissu de verre préimprégné. Le choix de plastique armé de fibres de verre (GFK) pour les pièces de liaison présente deux avantages la liaison est plus élastique que les tubes armés de fibres de carbone (CFK), très rigides. La transmission des charges se fait donc avec une meilleure répartition - du fait que les pièces de liaison sont transparentes, on peut contrôler la qualité du collage puisque les inclusions d'air et les

positions défectueuses sont visibles.

Autres caractéristiques techniques: Les différentes parties - coques de fond et coque de recouvrement (ou parties latérales et partie médiane) sont munies, dans la zone de raccordement, de membranes de collage (4) qui débordent et font que, à l'état collé, les différentes parties forment un enveloppement complet et donc des renforts des tubes dans la zone de bridage et, dans le cas de ces poutres en treillis, reprennent, aux liaisons par noeuds, des moments supplémentaires résultant des

déplacements sous charge.

- Les transitions pour passer des pièces de liaison aux tubes

sont arrondies pour réduire les pointes de contrainte (12).

- L'épaisseur de paroi des parties latérales et de la partie médiane est plus mince en allant vers l'extérieur jusqu'au tube libre,

pour donner une transition exempte de contrainte par effet d'entaille.

Procédé de fabrication pour poutres en treillis en tubes armés

de fibres de carbone CFK.

Dans un dispositif simple, on fixe, parallèlement l'une à l'autre, les trois membrures tubulaires pour une poutre en fonction de la

dimension de la section de la poutre.

On coupe à longueur les tubes diagonaux et on y pratique une

coupe oblique.

On prépare pour le collage un jeu de pièces de liaison (trois pièces) en enlevant le produit pelable placé à l'intérieur. De ce fait, la surface à encoller est parfaitement propre. On applique la colle ou on pose de la colle en film sous forme de pièces de forme coupées à

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longueur. Pour des pièces d'aviation de haute valeur, on emploie des

colles époxydes autorisées.

On fixe la partie médiane sur la membrure tubulaire à la position o la liaison par noeud doit se faire et on pose les tubes diagonaux, par exemple quatre. Puis on pose les deux parties latérales par-dessus. Le fait que l'on pose ces pièces et non pas que l'on enfile les tubes dans des manchons fermés, permet un collage parfait. On presse alors ensemble, sous pression d'un ressort, ces trois pièces au moyen d'une pince de forme qui correspond à la forme extérieure de la liaison par noeud. La pince de forme est chauffée par une cartouche chauffante électrique et, avec un thermostat, régulée à température

constante, selon chaque fois le type de colle, de 80 C à 120 C.

Puis, on prépare le point de liaison par noeud suivant et on le

colle au moyen d'une pince de forme.

Si l'on emploie de 8 à 10 pinces de forme, pour une durée de prise de la colle d'environ 20 minutes, on peut fabriquer une poutre en continu, en ce sens que l'on enlève toujours la pince de forme précédemment employée et qu'on la place sur un nouveau noeud. En ce qui concerne ce procédé, on renvoie à la figure 2b sur laquelle

sont tracées les lignes de base correspondantes.

En variante, on peut également utiliser, en plus grand nombre, des pinces de forme non chauffantes (moins coûteuses). On assemble alors la poutre sur une plus grande longueur et on glisse un capot chauffant par-dessus la poutre. On fait alors durcir simultanément les liaisons par noeud sur une longueur de par exemple 2-3 m. On peut ainsi fabriquer à coût favorable, des poutres que l'on peut facilement contrôler et qui correspondent donc

aux exigences des autorités du transport aérien.

Comme l'ont montré des essais, la liaison par noeud a une

valeur si élevée que, lors de tous les tests, ce sont les tubes eux-

mêmes qui ont cédé. Le dimensionnement des poutres devient alors possible par calculs théoriques, puisque l'on ne doit prendre en

compte que la résistance des tubes.

Selon chaque fois le type des poutres à fabriquer, il faut fabriquer des pièces de liaison présentant le nombre approprié de possibilités de raccordement pour les tubes diagonaux. La

construction des moules dans ce but est relativement simple.

Ces liaisons par noeud peuvent être mises en oeuvre pour poutres en différents matériaux. Il faut indiquer comme essentiel pour l'invention les

caractéristiques énumérées ci-dessous.

1) les manchons d'assemblage pour la fabrication de poutres en treillis en tubes à parois minces sont construits de façon que les tubes à relier à un noeud du treillis soient encerclés, par serrage sur

pièce de forme, par les manchons d'assemblage, collés.

Dans ce but, les manchons d'assemblage sont divisés, le long d'une génératrice (3) des tubes à relier, en trois parties - une partie médiane (2) et deux parties latérales (1) - et sont munis de membranes (4), formant surfaces de recouvrement, de sorte qu'après collage on obtient la même résistance que pour un tube de même épaisseur. Les extrémités (7) des manchons qui enserrent la membrure tubulaire (5) et les tubes diagonaux (6) sont réalisées avec épaisseur de paroi plus faible, pour obtenir une transmission des forces sans effet d'entaille, de la membrure tubulaire et du tube

diagonal, dans le manchon d'assemblage.

2) On peut réaliser les manchons d'assemblage pour poutre à

trois membrures (8) ou à quatre membrures.

3) le nombre des tubes à relier par le manchon d'assemblage en un noeud du treillis (9) détermine la réalisation du manchon sous

forme de manchon allant de double (10) à multiple (11).

4) De préférence, on choisit pour le manchon d'assemblage un

plastique armé de fibres de verre.

Vient maintenant une description détaillée des figures.

La figure 1 représente la structure de base d'une ossature porteuse pour aéronefs selon le préambule de la revendication. Est représenté comme exemple un couple transversal 8a composé de trois poutres rectilignes. Depuis les trois angles du couple transversal, des poutres longitudinales de l'aéronef partent, de façon connue, et non exposée en détail, sensiblement perpendiculairement

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au plan du couple transversal, vers les angles correspondants d'un couple transversal voisin, situé en avant ou en arrière, selon la direction longitudinale de l'aéronef. La structure constructive de ces poutres est semblable à la structure des poutres individuelles décrite ici en ce qui concerne le couple transversal, et donc non particulièrement représentée et décrite, puisque cette structure est connue en soi. Sur la partie inférieure de la figure 1 est en particulier dessinée une poutre du couple transversal, vue de dessus, ce qui permet de voir nettement la structure spatiale en treillis de la poutre. Comme mentionné, des poutres de ce type sont également utilisées comme poutres longitudinales dans l'ossature porteuse d'un aéronef et constituent alors l'écartement entre deux

couples transversaux successifs.

La figure 2a représente un peu plus nettement, en vue de côté, l'extension longitudinale d'une poutre de ce type. La figure 2b représente, à échelle agrandie, une portion d'une poutre et la

figure 2c représente une coupe de la structure de la poutre.

A partir de ces figures, on peut voir o sont disposées les positions des noeuds à l'intérieur de la poutre et ou se situent les positions des noeuds à améliorer par l'invention. Chaque poutre 8 est constituée de trois membrures 5 qui sont orientées parallèlement selon la direction longitudinale de la poutre. Dans les plans passant par chaque fois deux membrures 5, sont disposées, entre les membrures 5, des barres diagonales 6 qui sont généralement orientées obliquement, sous un angle déterminé, par rapport à la membrure 5. Mais les barres 6 peuvent également être disposées sous des angles différents et même à angle droit par rapport à la membrure 5. Les positions de fixation des barres 6 sur la membrure

8 constituent chaque fois les positions de noeud mentionnées 9.

Selon le nombre des barres qui en partent et selon la valeur des angles formés par les barres à leur départ de la membrure, ces positions de noeud peuvent présenter chaque fois des formes différentes. C'est ainsi que par exemple dans le cas de la position de noeud 10, sont seulement prévues deux barres 6 situées dans un plan de la il 2732664 poutre passant par des membrures supérieure et inférieure 5. Dans le cas de la position de noeud 13, deux barres sont disposées dans le plan passant par les membrures supérieure et médiane 5 et, deux autres barres sont disposées dans le plan passant par les membrures médiane et inférieure 5, soit au total quatre barres. Dans le cas de la position de noeud 14, est en outre indiqué le cas dans lequel deux barres placées obliquement 6 partent d'un plan de façon analogue à la position de noeud 10, mais, en outre, dans un autre plan, une unique barre est disposée transversalement, c'est-à-dire qu'au total trois des barres d'une position de noeud sont regroupées. Enfin, la position de noeud 11 montre encore un exemple dans le cas duquel trois barres se trouvent dans un premier plan passant par les membrures supérieure et inférieure 5 et deux autres barres se trouvent dans le plan passant par les membrures médiane et inférieure 5, c'est-à-dire qu'au total cinq barres sont regroupées à cette position de noeud. Bien entendu, l'extrémité d'une barre isolée peut également former avec la membrure 5 une position de noeud ou bien plusieurs barres peuvent être regroupées dans un plan, sous différents angles, pour former une position de noeud. Toutes les variantes, valables pour un plan, dans la réalisation d'une position de noeud de la membrure peuvent se combiner avec les variantes de noeud prévues pour un second plan, contenant cette membrure, et y apparaissant. Il faut mentionner ici que respectivement deux des plans mentionnés s'intersectent le long d'une membrure et que les positions des noeuds ne peuvent se présenter que le long de cette droite d'intersection. Il est également tout à fait possible que le dispositif soit tel que plus de deux plans présentent une ligne d'intersection commune et que donc des positions de noeud plus

compliquées soient possibles.

Les figues 1 et 2 montrent nettement en quel nombre et en combien de variantes de telles positions de noeud sont nécessaires dans le cas d'une ossature porteuse d'aéronef et montre comment une production rapide, mais néanmoins parfaite, de ces composants

est essentielle.

La figure 2a montre en outre, de façon schématique, la

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possibilité, mentionnée ci-dessus, de durcir la colle par l'action de la chaleur. Supposons ici qu'une poutre soit construite de la façon représentée sur la figure 2 pour un tronçon de poutre. On emploie donc également les mêmes repères pour les positions de noeud dans les tronçons de poutre successifs. Les pinces de forme chauffantes, mentionnées ci-dessus, pour le chauffage des différentes positions de noeud, sont chacune dénommées d'après la position de noeud en question, par exemple Z9 ou Z10; des pinces de positions de noeud qui se correspondent l'une à l'autre dans les tronçons de poutre successifs sont par exemple désignées Z10 ou Z10a, etc. Les pinces qui, après avoir rempli leur mission dans un premier tronçon de poutre, en sont enlevées et, à la place, utilisées à nouveau dans un tronçon qui vient à la suite plus loin, sont désignées par une apostrophe, par exemple Z10, Z10' ou Z14a, Z14a'. Le procédé qui progresse dans le sens de la construction peut alors facilement se reconnaître. Les pinces de forme elles-mêmes ne sont représentées

que schématiquement sur le dessin.

La figure 3 représente un cas simple pour une position de noeud, dans le cas de laquelle des barres diagonales 6 sont disposées dans deux plans distincts, ces deux plans s'intersectant sur la membrure 5. Dans chacun des deux plans, deux barres 6 sont disposées et sont fixées à la membrure longitudinale 5 par le manchon de liaison. Le manchon de liaison est constitué ici, dans cet exemple, de deux coques de base 1' ou 1", qui butent l'une contre l'autre le long d'une génératrice 3 de la membrure 5 et présentent, selon la direction de la membrure 5, un logement dans lequel peut se placer la membrure. La membrure 5 y est encerclée le long d'un angle act. En outre, la coque 1 ou 1', 1" contient encore des logements longitudinaux correspondants en dimension et en direction, aux barres 6 à relier. Dans le cas d'une construction symétrique de la position de noeud, les deux coques de base 1' et 1" sont de forme identique. Les logements, prévus dans la coque de base 1 pour la membrure 5 sont munis des repères 15 et les

logements prévus pour les barres 6 le sont des repères 16.

Pour l'assemblage de l'ensemble, on pose dans l'une des coques

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de base 1 la membrure 5 et les barres 6, puis on pose l'autre partie 1" de coque de base, y compris les barres 6 qui lui sont associées, contre la première partie de coque de base et de cette façon la membrure 5 est encerclée le long d'un angle 2*a. Reste libre un angle résiduel [ qui peut être recouvert par une coque de recouvrement 2. Dans la coque de recouvrement 2 sont également prévus des logements orientés axialement et dont la forme ou les dimensions sont adaptées à la forme et à la dimension de la membrure 5 ou des barres 6. Dans la coque de recouvrement 2, les logements pour la membrure 5 sont désignés par le repère 26 et les logements pour les barres 6 le sont par le repère 26. La coque de recouvrement 2 complète l'encerclement de la membrure 5 par les composants du manchon d'assemblage. On voit que, grâce à la disposition favorable de la génératrice 3, mentionnée ci-dessus toutes les parties des coques sont facilement accessibles à l'état ouvert et que tous les composants, comme membrure et barres, peuvent être placés, facilement et avec précision. dans les logements associés. Dans le cas de la forme simple, représentée ici à titre d'exemple, du manchon d'assemblage, il n'y a aucune exécution particulière ni différence des parties des coques de base qui butent l'une contre l'autre, de sorte que l'on peut parfaitement partir de pièces identiques et que ces pièces peuvent être désignées comme parties latérales 1' et 1". Une désignation plus exacte ne devient nécessaire que si l'on poursuit la subdivision des coques de base et s'il y plusieurs coques de base, ou coques inférieures, ou plusieurs coques supérieures (coque de recouvrement) par suite d'une division

de l'angle ct ou P5.

Indépendamment de la question de savoir dans quel nombre ou dans quelle forme les coques de base ou les coques latérales sont prévues, et, en outre, dans quelle disposition les coques de recouvrement doivent être posées, on obtient dans tous les cas un encerclement complet de la membrure 5 ainsi qu'un encerclement des barres 6 regroupées à la position du noeud, ce qui donne un renforcement de l'assemblage de résistance à la position du noeud.

Dans les coques ouvertes, c'est-à-dire dans les parties

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latérales, ou dans les coques de recouvrement, ouvertes, on rapporte un adhésif. Du fait qu'il s'agit ici d'un processus connu en soi, on ne le décrit pas en détail, mentionnons simplement que l'adhésif peut être rapporté sous forme fluide ou également sous forme d'un film. De cette façon, il est très simple de revêtir régulièrement la face intérieure de la coque, en particulier les logements pour les barres diagonales. Il est également possible de munir, au moins par endroits, le film d'adhésif d'une couche de recouvrement ou couche

de protection pelable (voir figure 5b).

Il est avantageux de munir les barres diagonales 6, à leur extrémité, d'une découpe oblique pour qu'elles puissent se placer sans jeu sur la membrure 5. Éventuellement, on donne même à la découpe une certaine courbure pour l'adapter à la courbure de la membrure 5. Du fait de l'encerclement complet de la membrure 5 par les coques latérales, ou coques de fond, et par la coque de recouvrement, une adaptation incomplètement précise de la position

de la découpe n'a en pratique guère d'importance.

Les parties de l'ensemble formant le manchon d'assemblage -

deux coques de base identiques, que l'on peut considérer ici comme parties latérales - et une coque de recouvrement en complément peuvent facilement se fabriquer en préparation en un nombre de pièces de valeur appropriée et se recouvrir d'adhésif. Ces composants sont de préférence constitués de plastique armé de

fibres, par exemple de plastique armé de fibres de verre.

Membrure tubulaire 5 et barres 6 qui, comme mentionné, sont de préférence découpées obliquement à leurs extrémités, peuvent se reconnaître, sans autre mesures, en ce qui concerne leur disposition

et leur point de butée entre membrure 5 et barre 6 sur la figure 3c.

Lorsque, après avoir posé la membrure 5 et les barres 6 du premier plan longitudinal de la poutre dans une première coque de base ou dans une première partie latérale, par exemple 1", on a posé dans les logements qui leur sont associés la partie latérale 1', qui s'appuie sur la périphérie de la membrure 5, avec les barres 6 qui y sont prévues pour le second plan longitudinal de la poutre, on peut poser la coque de recouvrement 2, qui termine l'opération, contre les

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bords longitudinaux des coques de base ou des parties latérales 1' et 1" de façon que la coque de recouvrement 2 obture, sur la membrure , l'angle t resté ouvert jusqu'ici et y enserre également exactement la face restante des barres 6 qui se trouvent dans les logements 16 des parties latérales. Les différentes parties des coques ou les parties latérales 1' et 1" ainsi que la coque de recouvrement 2 du manchon d'assemblage sont reliées par collage de la membrane de bordure 4. Même si membrure et barres ne présentent aucune section circulaire, mais sont par exemple formées de composants polygonaux, ce type de manchon d'assemblage peut s'employer au moyen de colle aux positions de noeud, indépendamment du matériau de la membrure ou des barres. Convient de préférence l'emploi d'un matériau armé de fibres, par exemple d'un plastique

armé de fibres de verre.

Les pièces en forme de coque 1', 1", 2 de l'ensemble, par leurs logements 15, 16, 25, 26, enserrent complètement, après leur assemblage, la position du noeud, étant précisé qu'ici les barres partant de la position du noeud se situent dans deux plans distincts de la construction de la poutre et que les deux plans longitudinaux

s'intersectent sur la membrure sous un angle,.

Comme on le voit sans autres mesures, un manchon d'assemblage peut de façon simple être formé pour un plan de

poutre, à partir, de simplement, deux coques ou parties latérales.

Mais un manchon d'assemblage est également possible pour trois plans s'intersectant sur la membrure. Il y suffit de subdiviser de façon appropriée l'angle,, formé entre les plans sur la figure 3b, avec la coque de recouvrement que l'on doit y insérer. La section de la membrure ou la section des barres ne doit pas impérativement être circulaire, mais peut également présenter une autre forme, par

exemple être elliptique ou également polygonale.

La figure 4 représente à nouveau la vue de quelques pièces et la vue de l'ensemble d'un manchon d'assemblage pour deux plans de la poutre. Elle ne se distingue que peu de la disposition de la figure 3. Les coques de base ou parties latérales sont désignées par 1' ou 1". Le logement longitudinal prévu pour la membrure 5 est à

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nouveau désigné, dans la partie latérale 1, par le repère 15, les logements pour les barres 6 le sont par le repère 16. De façon analogue, dans la coque de recouvrement 2, les logements pour la membrure sont désignés par le repère 25 tandis que ceux pour les barres 6 le sont par le repère 26. Ici également les deux parties latérales butent l'une contre l'autre le long d'une génératrice 3 de la membrure 5. Une génératrice séparatrice 3 correspondante apparaît également le long des barres 6. Le long de la génératrice 3 sont prévues, sur les composants, des membranes de collage 4 qui débordent et qui en outre présentent encore des élargissements entre les barres 6 et la membrure 5. Aux positions de transition pour passer des barres 6 à le membrure 5, les membranes de collage 4 sont munies d'arrondis 12 pour reprendre éventuellement les pointes de contrainte qui apparaissent. Aux extrémités des composants ou des coques, là o barres ou membrures sortent hors des parties du manchon qui les enserrent, est prévu un amincissement de la paroi de la partie de la coque, pour obtenir un transfert de la force, sans effet d'entaille, de la barre ou de la membrure au manchon. Cette position d'amincissement est désignée par le repère 7 sur les coques

des parties du manchon.

La figure 5 représente une coque de base ou une partie latérale 1 sous différentes vues. Sur la figure 5c on peut voir nettement la position et la direction des logements 15 pour la membrure 5 et des logements 16 pour les barres 6. On peut également voir nettement la forme et la position de la membrane de collage 4. Sur la figure 5b on peut voir la forme et la dimension des logements 15 pour la membrane 5 ainsi que du logement 16 pour une barre 6. La coupe montre également clairement les épaisseurs de paroi réduites des parties de la coque et le gradin d'amincissement 7. Une ligne dessinée en trait plus épais indique, sur la face intérieure de la

coque, une couche de colle 17 mince et régulièrement rapportée.

Dans cet exemple, elle est protégée par une couche de revêtement pelable 18. Sur le dessin, sur le bord de gauche de la partie de la coque, l'extrémité extérieure de la couche de revêtement 18 est dessinée légèrement rabattue. Par cette représentation, désignée par

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le repère 18', on doit attirer l'attention sur la possibilité de peler la

couche de protection.

De façon analogue à ce qui précède, les figures 6a à 6d

représentent la situation dans le cas d'une coque de recouvrement 2.

On peut y reconnaître en particulier l'angle périphérique résiduel P encerclé par cette coque de recouvrement 2 ainsi que le logement 25, ici relativement plat, dans lequel la membrure 5 se place lorsque le manchon est complètement fermé. Pour illustrer la forme d'une coque de recouvrement qui peut s'employer dans cet ensemble pour un manchon d'assemblage conforme à l'invention, les vues suivantes ont été particulièrement mises en évidence sur la figure 6, à savoir, sur la figure 6a une vue de dessus sur une coque de recouvrement 2, sur la figure 6b, une vue selon la direction de la flèche C de la figure 6a, sur la figure 6c une vue selon la direction de la flèche D de la figure 6b et sur la figure 6d une vue selon la direction de la

flèche E de la figure 6c.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés, mais, comme plusieurs fois mentionné, sont possibles toutes les variantes constructives possibles de l'idée de l'invention. De cette façon, on crée, aux positions de noeud, au moyen des manchons, une liaison définie, simple et néanmoins solide, qui ne présente pas de faiblesse par rapport aux valeurs de la résistance de la membrure et des barres, mais autorise le plein emploi des valeurs de résistance des composants (membrure ou

barre).

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Poutre pour un aéronef, comportant une ossature porteuse formée de poutres longitudinales et de couples transversaux, chaque poutre individuelle étant constituée d'au moins trois membrures longitudinales orientées parallèlement l'une à l'autre, formant un objet polygonal, avec des barres disposées dans les plans passant par respectivement deux membrures longitudinales et reliant les membrures longitudinales entre elles, à la façon d'un treillis, aux positions des noeuds, caractérisée par le fait que les positions de noeud sont constituées d'au moins une coque de fond (1), présentant des logements (15, 16) pour recevoir membrures longitudinales (5) et barres transversales (6), ainsi que d'au moins une coque de recouvrement (2) qui enserre, sur pièce de forme, à la façon d'un manchon, membrure longitudinale et barres transversales (6) en

même temps que la coque de fond (1).

2. Poutre selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les membrures longitudinales (5) et les barres transversales (6) sont posées dans les logements (15, 16) et sont collées, sur toute leur surface, avec les surfaces des logements.

3. Poutre selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les parties (1,2) de la coque présentent, à leurs positions de contact, des membranes débordantes

(4) pour les coller l'une à l'autre.

4. Poutre selon la revendication 3, caractérisée par le fait que l'allure des arêtes extérieures des

membranes de collage (4) est prévue arrondie.

5. Poutre selon l'un des revendications 1 à 4,

caractérisée par le fait que les surfaces des logements (15, 16, , 26) des parties (1, 2) de la coque sont enduites d'un adhésif (17).

6. Poutre selon la revendication 5, caractérisée par le fait que l'adhésif (17) est rapporté sous

forme fluide sur les surfaces des logements (15, 16, 25, 26).

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7. Poutre selon la revendication 5, caractérisée par le fait que l'adhésif (17) est rapporté sous forme d'un film adhésif sur les surfaces des logements (15, 16, 25, 26).

8. Poutre selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le film adhésif (17) est muni, au moins sur une partie de sa surface, d'une couche de revêtement

pelable (8).

9. Poutre selon l'une des revendications 1 à 8,

caractérisée par le fait que la poutre (8) est constituée de

plastique armé de fibres.

10. Poutre selon la revendication 9, caractérisée par le fait que la poutre (8) est constituée de

plastique armé de fibres de carbone.

11. Poutre selon l'une des revendications 1 à 8,

caractérisée par le fait que les parties (1, 2) de la coque sont

constituées de plastique armé de fibres.

12. Poutre selon la revendication 11, caractérisée par le fait que les parties (1, 2) de la coque sont

constituées de plastique armé de fibres de verre.

13. Poutre selon l'une des revendications 7,

caractérisée par l'emploi d'un adhésif durcissable par action de

la chaleur.