FR2836890A1 - Dispositif de fixation pour un carenage - Google Patents
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Abstract
Ce dispositif permet la fixation d'un carénage (8) sur une structure qui met en oeuvre des boulons comportant une vis (26) et un écrou (34).Au moins une vis (26) présente une tête et une tige comportant du côté opposé à la tête d'une part un filetage extérieur et d'autre part un taraudage longitudinal.Ce dispositif comporte des moyens (40, 42) pour l'accrochage du carénage présentant une tige filetée (48) coopérant avec ledit taraudage longitudinal (38).Application à la fixation d'un carénage ventral d'un aéronef.
Description
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La présente invention concerne un dispositif de fixation pour un carénage, et plus particulièrement un carénage ventral d'aéronef appelé couramment"belly fairing".
Il est connu pour fixer un carénage sur une structure de munir la structure d'une première chape et le carénage d'une seconde chape et de relier ces deux chapes à l'aide d'une bielle.
Ce mode de fixation permet un bon maintien du carénage. Toutefois, les endroits possibles pour placer une chape sur la structure sont limités. De ce fait, il peut en résulter un porte à faux relativement important entre un bord libre du carénage et son point de fixation. Pour résoudre ce problème, il est possible de se servir du point de fixation disponible et de fixer le carénage par triangulation à partir de ce point. Une première bielle sensiblement perpendiculaire au carénage relie alors le point de fixation au carénage. La seconde bielle, quant à elle, relie le carénage, à proximité de son bord libre, au point de fixation le plus proche. Cette seconde bielle permet de limiter le porte à faux. Elle est toutefois sensiblement inclinée par rapport à la normale au carénage et ne peut donc résister à des efforts d'arrachement importants.
La présente invention a alors pour but de fournir un dispositif de fixation permettant un bon maintien d'un carénage et notamment d'une zone en porte à faux d'un carénage.
A cet effet, elle propose un dispositif de fixation d'un carénage sur une structure qui met en oeuvre des boulons constitués d'une vis et d'un écrou, la vis d'au moins l'un des boulons présentant une tête et une tige comportant du côté opposé à la tête d'une part un filetage extérieur destiné à coopérer avec l'écrou et d'autre part un taraudage longitudinal.
Selon l'invention, ce dispositif de fixation comporte des moyens pour l'accrochage du carénage présentant une tige filetée coopérant avec ledit taraudage longitudinal.
Ainsi, le carénage vient se fixer sur une vis de la structure. Le taraudage utilisé pour la fixation du carénage sert généralement uniquement pour la mise en place de la vis. De telles vis sont parfois appelées "pull-in". L'invention propose d'utiliser un taraudage d'un pull-in, après sa mise en place, pour la fixation du carénage. La vis est habituellement montée de telle sorte que le taraudage se trouve vers l'intérieur de l'avion, donc opposé au carénage à fixer. Il
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suffit ici de monter la vis dans le sens contraire pour que le taraudage puisse servir à la fixation du carénage.
Les moyens d'accrochage présentent par exemple un alésage s'étendant sensiblement perpendiculairement à la tige filetée. Ceci permet alors une liaison entre le dispositif de fixation et le carénage à l'aide d'une goupille comme cela se réalise habituellement lors d'une fixation à l'aide d'une bielle.
Pour garantir l'immobilisation du dispositif de fixation par rapport à la vis et au taraudage sur lesquels il est fixé, ce dispositif comporte avantageusement un contre-écrou coopérant avec la tige filetée des moyens d'accrochage.
Dans une forme de réalisation préférée, le dispositif de fixation selon l'invention est tel que les moyens d'accrochage se présentent sous la forme d'un oeilleton muni d'une tige filetée. Le dispositif de fixation ne comporte alors qu'une seule pièce, associée éventuellement à un contre-écrou.
Dans une autre forme de réalisation, le dispositif de fixation selon l'invention est tel que les moyens d'accrochage comportent d'une part un axe fileté coopérant avec le taraudage de la vis et d'autre part une chape fixée sur l'axe.
Cette solution met en oeuvre deux pièces (et éventuellement des contre-écrous).
Elle permet de garantir un bon montage et une bonne orientation des moyens d'accrochage par rapport au carénage. L'axe fileté peut être vissé à fond dans le taraudage et la chape peut ensuite être positionnée par rapport à l'axe.
Dans cette dernière forme de réalisation, la chape est par exemple vissée sur l'axe fileté et est disposée entre deux écrous placés sur cet axe.
Les détails et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui suit, faite en référence au dessin schématique annexé sur lequel :
Figure 1 montre en perspective et vu de dessous un avion et son carénage ventral (belly fairing),
Figure 2 montre en perspective un exemple de carénage ventral,
Figure 3 est une vue en coupe partielle, à échelle agrandie, selon la ligne de coupe ttt-ttt de la figure 1 montrant la fixation du carénage ventral à proximité d'un bord libre au niveau de l'aile de l'avion,
Figure 4 est une vue du détail IV de la figure 3 à échelle agrandie,
Figure 5 est une vue correspondant à la figure 4 pour une variante de réalisation, et
Figure 1 montre en perspective et vu de dessous un avion et son carénage ventral (belly fairing),
Figure 2 montre en perspective un exemple de carénage ventral,
Figure 3 est une vue en coupe partielle, à échelle agrandie, selon la ligne de coupe ttt-ttt de la figure 1 montrant la fixation du carénage ventral à proximité d'un bord libre au niveau de l'aile de l'avion,
Figure 4 est une vue du détail IV de la figure 3 à échelle agrandie,
Figure 5 est une vue correspondant à la figure 4 pour une variante de réalisation, et
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Figure 6 montre en perspective éclatée le dispositif de fixation de la figure 5.
La figure 1 représente en perspective et en vue de dessous un avion destiné au transport de passagers. Cet avion comporte une carlingue 2 de laquelle partent deux ailes 4. La partie inférieure de la carlingue 2 porte entre les ailes 4 un carénage ventral 6 appelé couramment belly fairing. La figure 2 montre en perspective un exemple d'un tel carénage ventral 6. On remarque sur cette figure que ce carénage ventral 6 comporte une surface extérieure 8 rigidifiée par des nervures appelées cadre 10 ou voile 12 selon leur orientation par rapport à l'axe de l'avion 14. La surface extérieure 8 présente des ouvertures 16 au niveau de la base des ailes 4.
La présente invention concerne dans le cas présent la fixation du carénage ventral 6 à la structure de la carlingue 2. Elle concerne notamment la fixation de ce carénage ventral 6 au niveau des ouvertures 16 prévues pour le passage des ailes 4.
La figure 3 est une vue en coupe transversale par rapport à l'axe de l'avion 14. Sur cette figure, on aperçoit un cadre portant la référence 10' (figures 2 et 3). Outre ce cadre 10'et la surface extérieure 8 du carénage ventral 6, la figure 3 montre aussi une éclisse 18, une contre-éclisse 20 correspondante, une partie 22 de la base d'une aile 4 et un panneau intrados 24.
Le panneau intrados 24 est pris en sandwich entre l'éclisse 18 et sa contre-éclisse 20. Il en va de même pour la partie 22 de la base de l'aile 4. Cet assemblage est réalisé à l'aide de vis 26 spéciales appelées usuellement "pull-in".
De telles vis sont, contrairement aux vis classiques, destinées à travailler au cisaillement. La figure 6 montre une telle vis. Elle comporte de façon classique une tête 28, une tige 30 présentant à son extrémité opposée à la tête 28 un filetage 32. Ce filetage est destiné à recevoir un écrou 34 avec généralement la présence d'une rondelle 36. Pour résister à des efforts de cisaillement importants, un usinage sans réalisation de copeaux est mis en oeuvre et le matériau choisi pour réaliser cette vis est un alliage connu pour sa résistance élevée.
Comme on le voit sur la figure 6, la vis 26 présente également un taraudage 38. Ce taraudage est centré sur l'axe de la vis et est réalisé dans la tige 30 de celle-ci. Ce taraudage 38 est d'un diamètre sensiblement inférieur à celui du filetage 32. Il débouche dans la face de la vis opposée à la tête 28 et s'étend sur
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une longueur généralement comprise entre 10 et 20 mm.
Habituellement, la vis 26 est montée de telle sorte qu'après montage sa tête 28 repose sur la contre-éclisse 20 tandis que la rondelle 36 et l'écrou 34 se trouvent du côté de l'éclisse 18. Le montage est réalisé en venant visser une tige dans le taraudage 38. Cette tige est alors tirée à l'aide d'un outil hydraulique vers l'intérieur de l'avion entraînant avec elle la vis 26. La tige 30 de la vis 26 vient alors se loger dans des alésages prévus à cet effet dans l'éclisse 18, la contre-éclisse 20 et l'élément structurel à fixer. Les diamètres des alésages réalisés et de la tige 30 sont tels que la mise en place de la vis doit se faire en force. Une fois la vis 26 en place, la tige filetée est retirée du taraudage 38 et la rondelle 36 ainsi que l'écrou 34 sont mis en place. Un serrage de l'écrou 34 à un couple prédéterminé est alors réalisé.
La présente invention propose de monter la vis 26 "à l'envers", c'est-àdire en disposant la tête 28 du côté de l'éclisse 18 et l'écrou 34 du côté de la contre-éclisse 20. De cette manière, le taraudage 38 se trouve du côté du carénage ventral 6 et ce taraudage 38 sert alors de point de fixation pour ce carénage 6.
Le montage de la vis est réalisé ici selon la même procédure que décrite plus haut, en positionnant simplement différemment la vis 26.
La figure 4 montre un exemple de fixation du carénage extérieur 6 en se servant du taraudage 38. Le dispositif de fixation mis en oeuvre ici comporte un axe 40 et une chape 42.
L'axe 40 comporte une partie centrale 44 munie de méplats 46 ainsi que deux parties filetées 48 coaxiales s'étendant de part et d'autre de la partie centrale 44. Une partie filetée 48 est vissée à fond dans le taraudage 38. Un contre-écrou 50 est prévu pour maintenir cette partie filetée à fond dans le taraudage 38.
La chape 42 se présente sous la forme d'un étrier comportant une base 52 et deux branches 54. Ces dernières s'étendent sensiblement perpendiculairement à la base 52. La base 52 est munie d'un taraudage de manière à pouvoir venir se visser sur la seconde partie filetée 48 de l'axe 40. La base 52 se retrouve alors dans une position sensiblement parallèle à la contre- éclisse 20. Des écrous 56 maintiennent le positionnement de la chape 42 par rapport à l'axe 40.
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Le cadre 10'est équipé d'une pièce de fixation 58. Une goupille 60 relie la pièce de fixation 58 aux branches 54 de la chape 42. Des alésages dans la pièce de fixation et dans les branches 54 permettent le passage de la goupille 60.
La figure 5 montre une variante de réalisation de la fixation du carénage ventral 6 à l'aide de la vis 26 et de son taraudage 38. Ici l'axe 40 et la chape 42 sont remplacés par un oeilleton 62. Ce dernier est représenté à plus grande échelle sur la figure 6. Il comporte une tête 64 à laquelle se raccorde une partie filetée 66. La tête 64 reprend la forme d'une tête de bielle. Elle est sensiblement cylindrique circulaire et présente une faible hauteur par rapport à son diamètre. Elle est percée longitudinalement en son centre et présente ainsi un alésage 68 destiné à recevoir la goupille 60 (figure 5). La partie filetée 66 s'étend perpendiculairement à l'axe de la tête 64 et de l'alésage 68 correspondant. Bien entendu, le filetage de cette partie filetée 66 correspond au taraudage 38 de la vis 26.
Le montage de l'oeilleton est réalisé par exemple en vissant à fond la partie filetée 66 dans le taraudage 38. Idéalement, dans cette position, la tête 64 de l'oeilleton se trouve orientée correctement pour permettre le passage de la goupille 60 dans l'alésage 68 et l'alésage correspondant prévu dans la pièce de fixation 58. Toutefois, si l'orientation n'est pas correcte, lceilleton est dévissé jusqu'à cette position correcte. Pour maintenir cette position, on peut prévoir un contre-écrou 70 mis en place sur la partie filetée 66 avant son introduction dans le taraudage 38. Une fois l'oeilleton en bonne position par rapport à la vis 26, le contre-écrou 70 est alors serré contre la vis 26, assurant ainsi l'immobilisation de l'oeilleton 62.
Un dispositif de fixation tel que décrit ci-dessus (figure 4 ou 5) est utilisé ici en complément d'un dispositif de fixation"classique". La figure 3 montre deux dispositifs de ce type. On remarque en effet sur cette figure une première bielle 72 reliant le panneau intrados 24 au cadre 10'. On retrouve sur ce panneau intrados 24 une pièce de fixation 74 du même type que la pièce de fixation 58 (figures 4 et 5). La bielle 72 présente à chacune de ses extrémités un oeilleton et une goupille permet alors la fixation de la bielle sur la pièce de fixation 74. La bielle 72 est fixée de la même manière sur la pièce de fixation 58 du cadre 10'.
Une seconde bielle 76 est représentée sur la figure 3. Cette bielle relie la pièce de fixation 74 au cadre 10'. Le point de fixation sur le cadre 10'se trouve
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ici décalé vers le centre de l'avion. On réalise à l'aide des bielles 72 et 76 un maintien du carénage ventral 6 par triangulation.
Il aurait également été possible, en partant toujours de la même pièce de fixation 74 de réaliser une triangulation pour le maintien du carénage ventral 6 à proximité de l'ouverture 16. La solution alternative proposée par l'invention permet tout d'abord de garantir une meilleure fixation du carénage ventral 6 à la structure de l'avion. En effet, un dispositif de fixation selon l'invention (figure 4 ou 5) tel que décrit ci-dessus permet de mieux résister à un effort d'arrachement du carénage ventral 6 car ce dispositif de fixation est disposé sensiblement perpendiculairement au carénage et travaille alors essentiellement en traction.
Une bielle telle la bielle 76 est fortement inclinée par rapport à la normale à la surface extérieure 8 du carénage 6 et résiste donc moins efficacement à un effort d'arrachement de ce carénage.
L'utilisation du taraudage 38 de la vis 26 comme point de fixation permet aussi, de par un choix approprié de la vis 26, de réduire le porte à faux du carénage ventral 6. On voit sur la figure 3 qu'une bielle telle la bielle 76 ne pourrait pas venir en prise aussi près du passage 16 de l'aile 4 que ne le fait le dispositif de fixation selon l'invention représenté sur cette figure 3.
Enfin, un dispositif de fixation selon la présente invention présente l'avantage d'être d'un prix de revient inférieur aux solutions de l'art antérieur tout en assurant, comme on l'a vu plus haut, une excellente fixation. En effet, aucun aménagement particulier n'est à prévoir du côté de la structure de l'avion et le montage d'un dispositif de fixation selon l'invention (par exemple un axe et une chape, ou un oeilleton), ne demande pas plus de temps (voire moins) que le montage d'une bielle.
La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs. Elle concerne également toutes les variantes de réalisation à la portée de l'homme du métier.
Claims (6)
1. Dispositif de fixation d'un carénage (6) sur une structure qui met en oeuvre des boulons comportant une vis (26) et un écrou (34), la vis d'au moins l'un des boulons présentant une tête (28) et une tige (30) comportant du côté opposé à la tête d'une part un filetage extérieur (32) destiné à coopérer avec l'écrou (34) et d'autre part un taraudage longitudinal (38), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour l'accrochage du carénage (6) présentant une tige filetée (48,66) coopérant avec ledit taraudage longitudinal (38).
2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'accrochage présentent un alésage (68) s'étendant sensiblement perpendiculairement à la tige filetée (48,66).
3. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un contre-écrou (50,70) coopérant avec la tige filetée (48,66) des moyens d'accrochage.
4. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'accrochage se présentent sous la forme d'un oeilleton (62) muni d'une tige filetée (66).
5. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'accrochage comportent d'une part un axe fileté (40) coopérant avec le taraudage (38) de la vis (26) et d'autre part une chape (42) fixée sur l'axe (40).
6. Dispositif de fixation selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chape (42) est vissée sur l'axe fileté (40) et est disposée entre deux écrous (56) placés sur cet axe (40).
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| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20111130 |