FR2957050A1 - Plancher d'aeronef - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une structure de fuselage d'aéronef comportant une structure de coque cylindrique (1) s'étendant selon un axe longitudinal X symétriquement par rapport à un plan de symétrie dit vertical longitudinal et comprenant une pluralité de raidisseurs circonférentiels (12), et un plancher comportant une pluralité de consoles triangulées (30) constituées chacune de deux branches (31, 32) assemblées l'une à l'autre par une de leurs extrémités respectives et fixées à un même raidisseur par leur extrémité respective opposée, un rail (34) de fixation d'éléments mobiliers fixé à des consoles et s'étendant sensiblement suivant l'axe longitudinal X, et un panneau (40) s'étendant entre des consoles disposées symétriquement par rapport audit plan de symétrie et fixé auxdites consoles, ce panneau étant formé d'une structure en sandwich comportant une âme entre deux revêtements (41, 42) et intégrant dans son épaisseur au moins un élément interne de renfort (47) s'étendant sur toute sa longueur.

Description

La présente invention s'inscrit dans le domaine des structures de fuselage d'aéronefs. Elle concerne plus spécifiquement un plancher pour une telle structure et des panneaux entrant dans sa constitution. Une structure de fuselage d'aéronef comporte, de façon connue, une structure de coque et une structure de plancher, et est réalisée par l'assemblage de plusieurs tronçons. Chaque tronçon présente une forme sensiblement cylindrique s'étendant selon un axe longitudinal X et est généralement constitué, pour la structure de coque, de raidisseurs transversaux, dits cadres, et de raidisseurs longitudinaux, dits lisses, qui sont fixés sur ces cadres. Une peau sous la forme d'une ou plusieurs feuilles métalliques ou composites mises en forme selon le profil désiré est fixée sur les cadres et les lisses. Les cadres sont positionnés suivant des sections du fuselage sensiblement perpendiculaires à l'axe longitudinal X de la structure de coque, correspondant à l'axe de déplacement normal de l'aéronef. Les lisses s'étendent entre les cadres, sensiblement suivant l'axe longitudinal X. Le plancher constitue une structure primaire à l'intérieur de la structure de coque de l'aéronef, qu'il partage en deux compartiments, un compartiment supérieur pour les passagers et un compartiment inférieur pour le fret. Les systèmes électriques et électroniques de l'aéronef sont également installés dans le compartiment inférieur, sous la structure de plancher. Actuellement, et de façon connue, les structures de plancher font partie intégrante de la structure du tronçon de fuselage. Une section de plancher est constituée par un réseau de traverses et de rails entrecroisés et assemblés par des fixations structurales et fixés à la structure de coque. Sur la sous-structure ainsi formée sont montées des dalles de plancher de structure dite en sandwich mince, avec ou sans étanchéité selon les zones de la cabine. Les traverses sont fixées aux cadres de la structure de coque. Elles s'étendent perpendiculairement à l'axe longitudinal X. Elles ont pour rôle de drainer les efforts liés à la charge sur le plancher vers la structure de coque du fuselage. Les rails s'étendent suivant l'axe longitudinal X. Ils servent notamment à la fixation des éléments mobiliers, tels que par exemple des sièges. De tels planchers actuels présentent une épaisseur totale importante, limitant l'optimisation du positionnement des équipements électriques et électroniques de l'aéronef sous le plancher. En outre, leur installation dans l'aéronef nécessite un nombre important d'opérations d'usinage et de fixation. La présente invention vise à remédier aux inconvénients des planchers actuels, notamment à ceux exposés ci-avant, en proposant un plancher de fuselage d'aéronef qui présente, au moins partiellement, une épaisseur réduite, et qui puisse être installé facilement et rapidement à l'intérieur du fuselage de l'aéronef, tout en répondant aux exigences de résistance aux charges à supporter, de résistance aux différents incidents susceptibles de se produire, tels que les crashes, la dépressurisation rapide, etc., et aux exigences de la maintenance. L'invention vise également à ce que ce plancher présente une masse réduite.

A cet effet, il est proposé selon la présente invention une structure de fuselage d'aéronef comportant une structure de coque s'étendant selon un axe longitudinal X symétriquement par rapport à un plan de symétrie dit vertical longitudinal et qui comprend une pluralité de raidisseurs circonférentiels dits cadres, et un plancher.

Les directions verticale et horizontale sont définies dans la présente description par rapport à un repère aéronef associé à ladite structure de fuselage et défini par l'axe longitudinal X, orienté dans le sens de déplacement en vol de l'aéronef en vol horizontal, par un axe transversal Y situé dans le plan horizontal et perpendiculaire à l'axe longitudinal X, et par un axe vertical Z.

La structure de fuselage d'aéronef selon l'invention se caractérise en ce que le plancher comporte : - une pluralité de consoles triangulées constituées chacune de deux branches qui sont assemblées l'une à l'autre par une de leurs extrémités respectives et qui sont fixées à un même cadre par leur extrémité respective 2 opposée, - un rail de fixation d'éléments mobiliers fixé à des consoles et s'étendant sensiblement suivant l'axe longitudinal X, - et un panneau s'étendant entre des consoles disposées symétriquement par rapport au plan de symétrie vertical longitudinal, depuis le rail, et fixé auxdites consoles, ce panneau étant formé d'une structure dite en sandwich comportant une âme entre deux revêtements et intégrant dans son épaisseur au moins un élément interne de renfort (47) s'étendant sur toute sa longueur L transversalement à l'axe longitudinal X.

Dans des modes de réalisation préférés de l'invention répondant à des exigences en termes de résistance et de confort d'utilisation de l'aéronef, le plancher est configuré de sorte à constituer une surface d'appui sensiblement horizontale, avec une reprise d'efforts optimale sur la structure de coque. Les consoles triangulées sont disposées chacune dans un plan dit vertical transversal YZ, sensiblement alignées les unes par rapport aux autres selon l'axe longitudinal X, une première de leurs branches étant disposée dans un plan horizontal, sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal X, et une deuxième branche s'étendant de préférence sensiblement perpendiculairement à ladite première branche. Deux séries de consoles sont disposées respectivement dans des zones de la structure de coque symétriques par rapport audit plan de symétrie vertical longitudinal. Le rail de fixation d'éléments mobiliers est fixé sur des consoles d'une même série, et il s'étend dans un plan sensiblement horizontal. Le panneau s'étend également dans un plan sensiblement horizontal.

Suivant des modes de réalisation préférés, l'invention répond en outre aux caractéristiques suivantes, mises en oeuvre séparément ou en chacune de leurs combinaisons techniquement opérantes. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, le plancher comporte une pluralité de panneaux juxtaposés suivant l'axe longitudinal X.

Les panneaux contigus sont de préférence assemblés l'un à l'autre, par 3 exemple par des pattes de jonction. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le plancher comporte deux rails fixés respectivement à des consoles disposées symétriquement par rapport au plan de symétrie vertical longitudinal de la structure, et chaque panneau s'étend d'un de ces rails à l'autre. Par commodité, on désignera dans la suite de la description par les termes « symétriquement opposées » des consoles disposées symétriquement par rapport au plan de symétrie vertical longitudinal de la structure. Les panneaux forment ainsi, dans une zone dite centrale de la structure de fuselage selon la direction longitudinale, une surface de plancher pour la cabine de l'aéronef. Les éléments mobiliers, notamment les sièges, qui du fait de leur poids et du poids qu'ils supportent nécessitent une reprise d'effort sur la structure de coque, ne sont pas fixés sur ces panneaux, mais sur des rails fixés sur les consoles structurales elles-mêmes fixées aux cadres circonférentiels de la structure de coque. Une telle configuration permet avantageusement de s'affranchir de la nécessité de mettre en oeuvre pour la réalisation du plancher des traverses s'étendant sur toute la largeur de la structure de coque, entre des parties de cadres diamétralement opposées, comme préconisé par l'art antérieur. Au contraire, des éléments de renfort intégrés dans chaque panneau s'étendant entre des consoles symétriquement opposées suffisent à assurer la tenue mécanique transversale nécessaire dans la zone centrale, au niveau de laquelle les efforts exercés sur le plancher résultent uniquement du poids propre des panneaux, des équipements qui y sont fixés, des passagers, des chariots, et autres, et ce sans que soit assurée une reprise d'effort directe sur la structure de coque. Les panneaux présentent en outre avantageusement une épaisseur constante et réduite, éliminant tous les accidents de forme des structures de l'art antérieur, ce qui facilite l'agencement et l'installation des équipements électriques, électroniques et des tuyauteries sous-plancher dans la zone centrale. Le volume disponible pour ces équipements sous la zone de plancher centrale ainsi formée est important. 4 Dans les zones périphériques situées de part et d'autre de la zone de plancher centrale, entre cette dernière et la structure de coque, le plancher est complété par des dalles de plancher classiques en elles-mêmes, disposées entre la structure de coque et le rail correspondant, sur les consoles, de sorte à constituer une surface de plancher dans ces zones périphériques. Le rail est de préférence fixé sur chaque console au niveau de la zone d'intersection des deux branches, c'est-à-dire au niveau du noeud structural, de manière à assurer une tenue mécanique importante dans la zone très sollicitée de fixation des éléments mobiliers, et la reprise des efforts directement sur les cadres de la structure de coque. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, chaque panneau est fixé aux consoles par l'intermédiaire du ou des rail(s). La présente invention s'avère tout particulièrement avantageuse dans le cadre d'aéronefs à cabine passager du type à monocouloir, et notamment, mais non limitativement, du type à deux zones latérales de sièges de part et d'autre d'une allée centrale. Elle s'applique cependant également à toute autre configuration de cabine d'aéronef, dans laquelle il est permis qu'une partie au moins du plancher ne participe pas à la stabilité ou à la résistance de la structure de fuselage de l'aéronef.

Selon des modes de réalisation préférés de l'invention, l'âme du panneau comporte une couche alvéolaire inférieure basse densité, de préférence de structure en nid d'abeille, et de préférence de plus grande épaisseur, et une couche alvéolaire supérieure haute densité, de préférence de structure en nid d'abeille, et de préférence de plus faible épaisseur. Les épaisseurs respectives des couches alvéolaires inférieure et supérieure sont ici définies relativement l'une par rapport à l'autre. Une telle configuration permet avantageusement d'assurer pour chaque panneau d'une part une grande légèreté, en même temps qu'un très bon comportement en flexion vis-à-vis des charges à supporter, grâce à la présence de la couche inférieure basse densité, et d'autre part une bonne répartition des charges au sol et une bonne résistance aux risques de perforation, par l'effet de la couche supérieure haute densité. Les couches alvéolaires sont de préférence formées en matériau polymère. Leur densité exprimée selon l'invention est une masse volumique, et se mesure en kilogrammes par m3. A titre d'exemple, selon la présente invention, une structure alvéolaire haute densité peut présenter une densité supérieure ou égale à environ 96 kg/m3, et une structure alvéolaire faible densité présenter une densité inférieure ou égale à environ 24 kg/m3. Il est notamment tout à fait avantageux dans le cadre de l'invention que le rapport de densité entre la couche alvéolaire supérieure et la couche alvéolaire inférieure soit supérieur ou égal à 4. Le bilan massique global du plancher ainsi formé est favorable par rapport aux solutions de l'art antérieur, ce qui s'avère tout à fait avantageux dans un domaine tel que celui de l'aéronautique, où un gain de masse est constamment recherché.

Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, le panneau comporte un encadrement périphérique formé de profilés en matériau composite, qui a pour effet de le renforcer. Cet encadrement entoure de préférence le panneau sur toute son épaisseur. De façon tout à fait avantageuse, il est prévu selon l'invention que dans une telle configuration du panneau, sa fixation aux consoles, notamment par l'intermédiaire des rails qui en sont solidaires, s'effectue par cet encadrement. Dans une variante de l'invention, une peau en matériau composite peut être intercalée entre la couche inférieure et la couche supérieure du panneau, de manière à constituer une séparation entre ces deux couches alvéolaires de densités différentes. Selon des modes de réalisation préférés de l'invention, les éléments entrant dans la constitution du panneau sont assemblés les uns aux autres par collage, de préférence en une seule opération, selon une technique et à l'aide d'un outillage classiques en eux-mêmes.

L'invention concerne également un panneau pour plancher de 6 fuselage d'aéronef répondant aux caractéristiques ci-avant. Ce panneau est formé d'une structure dite en sandwich comportant une âme entre deux revêtements, cette âme comportant de préférence une couche inférieure de structure en nid d'abeille basse densité et une couche supérieure de structure en nid d'abeille haute densité. Il intègre dans son épaisseur au moins un élément de renfort interne s'étendant sur toute sa longueur, et il comporte en outre de préférence un encadrement périphérique formé de profilés en matériau composite. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ce panneau peut être pré-équipé, en sous-face, d'équipements électriques, électroniques et de tuyauteries de l'aéronef. Ces équipements lui sont intégrés hors ligne d'assemblage à la structure de coque de l'aéronef, ce qui permet avantageusement la parallélisation des tâches et un gain sur le cycle de production.

De même, l'assemblage des panneaux destinés à constituer ensemble la surface de plancher centrale d'un même tronçon de fuselage est réalisé en usine, préalablement à l'installation dans la structure de coque. Ce plancher intègre à la fois la sous-structure et les dalles de plancher. Il est introduit dans la structure de coque d'un seul tenant, et n'y nécessite, pour son installation et sa fixation, que des opérations simples et rapides à mettre en oeuvre L'invention sera maintenant plus précisément décrite dans le cadre de modes de réalisation préférés, qui n'en sont nullement limitatifs, représentés sur les figures 1 à 7, dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue partielle d'une structure de fuselage d'un aéronef selon l'art antérieur ; - la figure 2 représente une vue partielle d'une structure de fuselage d'un aéronef selon l'invention ; - la figure 3 montre un panneau de la structure de fuselage de la figure 2 en coupe selon un plan transversal YZ ; - la figure 4 représente une vue partiellement éclatée d'un panneau de la structure de fuselage de la figure 2 ; - la figure 5 montre une vue partielle de la structure de fuselage de la figure 2 dans laquelle les panneaux sont sectionnés selon un plan longitudinal XZ ; - la figure 6 illustre un mode de réalisation de moyens de fixation d'un panneau sur un rail de la structure de fuselage de la figure 2 ; - et la figure 7 montre les éléments de la figure 6 en coupe selon le plan B-B. L'invention concerne une structure de fuselage d'aéronef comportant une structure de coque sensiblement cylindrique, fermée circonférentiellement et s'étendant selon un axe longitudinal X, et un plancher solidaire de cette structure de coque. Dans toute la présente description, il est associé à la structure de fuselage un repère défini par l'axe longitudinal X, orienté dans le sens de déplacement en vol de l'aéronef en vol horizontal, par un axe transversal Y situé dans le plan horizontal et perpendiculaire à l'axe longitudinal X, et par un axe vertical Z. On utilise dans la présente description les termes longitudinal, transversal, inférieur et supérieur, par référence à ces axes. Une structure de fuselage d'aéronef selon l'art antérieur est représentée sur la figure 1. Cette structure comprend une structure de coque 1 et une structure de plancher 2 qui sépare le volume interne du tronçon de fuselage en un compartiment supérieur et un compartiment inférieur. De façon classique, le compartiment supérieur reçoit les passagers, et le compartiment inférieur reçoit le fret. Les équipements électriques, électroniques et les tuyauteries de l'aéronef y sont en outre installés, sous la surface de plancher.

La structure de coque, sensiblement cylindrique, s'étend selon l'axe longitudinal X. Elle est formée, de façon classique, d'une peau 11 sous forme d'une ou plusieurs feuilles en métal ou en matériau composite. Elle est raidie radialement par des raidisseurs circonférentiels transversaux, dits cadres 12, et longitudinalement par des raidisseurs longitudinaux, dits lisses 13.

A l'intérieur de cette structure de coque 1 est montée la structure de plancher 2. Cette dernière se compose d'un ensemble de traverses 21 et de rails 22 entrecroisés. Les traverses 21, disposées sensiblement selon un axe transversal Y perpendiculaire à l'axe longitudinal X, sont fixées aux cadres 12 de la structure de coque par des liaisons structurales. Les rails 22, qui s'étendent sensiblement selon l'axe longitudinal X, sont fixés sur les traverses. L'ensemble forme une sous-structure sur laquelle sont montées des dalles de plancher, qui ne sont pas représentées sur les figures et qui sont constituées, de façon classique, d'une structure dite en sandwich mince. Une telle structure de plancher présente une épaisseur importante, si bien que l'espace disponible pour l'installation des équipements électriques, électroniques et des tuyauteries de l'aéronef dans le compartiment inférieur est réduit. En outre, sa mise en place dans la structure de coque nécessite de nombreuses opérations d'usinage, d'assemblage et de montage des dalles. Une structure de fuselage selon l'invention est représentée partiellement sur la figure 2. Elle comporte, de façon classique, une structure de coque 1, s'étendant selon l'axe longitudinal X, formée d'une peau 11, de cadres transversaux circonférentiels 12 et de lisses 13. Dans un souci de clarté de la figure, seule une lisse 13 a été représentée sur cette figure, d'autres lisses étant matérialisées par les repères 14. Cette structure présente un plan de symétrie dit vertical longitudinal AA, parallèle au plan XZ, qui la divise en deux zones dites latérales. La structure de fuselage selon l'invention comporte en outre un plancher, qui est décrit ci-après de manière détaillée. Le plancher selon l'invention comporte, dans chacune des deux zones latérales du tronçon de fuselage symétriquement opposées par rapport au plan de symétrie AA, une pluralité de consoles triangulées 30 disposées sensiblement dans un plan vertical transversal YZ et sensiblement alignées les unes par rapport aux autres selon l'axe longitudinal X. Seule une zone latérale de la structure de fuselage a été représentée sur la figure 2. La configuration des consoles au niveau de la zone symétriquement opposée, qui n'apparaît pas sur les figures, est similaire.

Chaque console 30 comporte deux branches 31 et 32 qui sont assemblées l'une à l'autre par une de leurs extrémités respectives, constituant ainsi un noeud structural 33, et qui sont chacune fixée, par leur extrémité opposée respective, à un même cadre 12 de la structure de coque 1.

La fixation de chacune des branches 31, 32 à la structure de coque est assurée par des liaisons structurales. De préférence, chaque console 30 comporte une branche dite supérieure 31, disposée sensiblement dans un plan dit horizontal XY, de préférence sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal X, et une branche dite inférieure 32, disposée dans un plan dit vertical YZ, de préférence mais non limitativement selon l'axe vertical Z. Selon l'invention, la console peut tout aussi bien être fabriquée directement d'un seul bloc, que par la fixation de deux branches distinctes l'une à l'autre.

Les consoles 30 selon l'invention peuvent comporter des constituants supplémentaires, par exemple une jambe s'étendant d'une partie centrale d'une branche à l'autre, mais elles ne comportent en aucun cas d'éléments structuraux les reliant à des consoles symétriquement opposées. Les consoles 30 des zones latérales opposées sont de préférence alignées deux par deux, sensiblement selon l'axe transversal Y. Elles sont en outre espacées les unes des autres, de sorte à ménager entre deux consoles symétriquement opposées un intervalle central de largeur importante, équivalent par exemple aux deux tiers de la largeur de la structure de coque dans le plan dans lequel s'inscrivent les branches supérieures 31. Ces consoles délimitent ensemble, notamment par leurs branches inférieures 32, le volume utile de la soute, pour la réception du fret. Dans au moins une zone latérale de la structure de fuselage, de préférence dans les deux zones latérales opposées, un rail longitudinal 34, s'étendant selon l'axe longitudinal X, est fixé aux consoles 30, de préférence au niveau du noeud structural 33. Ce rail 34 est configuré pour permettre la fixation d'éléments mobiliers, notamment de sièges passagers de l'aéronef. Il s'agit notamment d'un profilé en métal ou en matériau composite. Au moins un panneau 40 s'étend entre des consoles 30 de zones latérales opposées de la structure. Plus précisément, le panneau 40 s'étend depuis le rail 34 vers la zone latérale opposée, selon l'axe transversal Y, et sensiblement dans un plan horizontal XY. Dans la configuration particulièrement préférée selon l'invention dans laquelle un rail 34 est fixé sur des consoles au niveau de chaque zone latérale de la structure, le panneau 40 s'étend ainsi d'un rail à l'autre.

Chaque panneau est fixé aux consoles 30, de préférence par l'intermédiaire des rails 34 eux-mêmes fixés à ces dernières. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, une pluralité de panneaux 40 de constitution similaire sont juxtaposés selon l'axe longitudinal X, de sorte à former ensemble une surface de plancher plus importante.

Chaque panneau individuel présente des dimensions, notamment une largeur I mesurée selon l'axe longitudinal X, qui est avantageusement choisie, selon des calculs du ressort de l'homme du métier, pour répondre aux exigences de la maintenance et pour assurer que le panneau puisse être facilement démonté et extrait de la structure de fuselage par les portes de l'aéronef. Sous les panneaux 40 sont montés des équipements électriques, électroniques et des tuyauteries 51 de l'aéronef, représentés de façon schématique sur la figure 2. Dans un compartiment inférieur de la structure de fuselage délimité en partie supérieure par le plancher selon l'invention, on a représenté à titre d'exemple un conteneur de réception de fret 52. Le compartiment supérieur 53 est quant à lui destiné à recevoir les passagers. Chaque panneau 40 se présente sous forme d'un élément de structure dite en sandwich monobloc, d'épaisseur sensiblement constante, par exemple de l'ordre de 50 à 100 mm. Cette épaisseur du panneau est déterminée précisément, par des calculs du ressort de l'homme du métier, en fonction de la configuration particulière de chaque aéronef.

Comme illustré de façon schématique sur la figure 3, le panneau 40 comporte une âme entre deux revêtements, dont : - une peau inférieure 41 de fine épaisseur formée en matériau composite ou métallique, de préférence en un matériau conducteur électrique, de sorte à assurer des fonctionnalités liées au réseau électro-structural de l'aéronef, - une peau supérieure 42 de fine épaisseur formée de préférence en matériau composite. L'âme comporte quant à elle plusieurs couches superposées les unes sur les autres, dont : - une couche inférieure plus épaisse 43 de structure en nid d'abeille basse densité, par exemple d'environ 24 kg/m3, occupant par exemple environ 85 % de l'épaisseur du panneau, - une couche supérieure plus mince 44 de structure en nid d'abeille haute densité, par exemple d'environ 96 kg/m3, occupant par exemple environ 15 % de l'épaisseur du panneau, - et, éventuellement, une peau 45 en matériau composite intercalée entre la couche inférieure 43 et la couche supérieure 44. Les couches de structure en nid d'abeille sont de préférence constituées en matériau polymère, par exemple à base de papier polyamide.

Un encadrement 46 formé de profilés en matériau composite entoure et renforce le panneau sur toute sa périphérie. Au moins un élément interne de renfort 47, représenté sur la figure 4, est intégré dans l'épaisseur du panneau 40, intercalé entre des blocs de structure en nid d'abeille, de sorte à s'étendre sensiblement sur toute la longueur L de ce dernier. Cet élément occupe de préférence sensiblement toute l'épaisseur du panneau. Il s'agit notamment d'un profilé en matériau composite formé à base de fibres et de résine, de préférence de section en I, enserrant sur chacun de ses côtés les blocs de structure en nid d'abeille adjacents. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, chaque panneau 40 comporte deux éléments de renfort 47, ce nombre n'étant cependant nullement restrictif de l'invention. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, l'encadrement 46 est formé d'un assemblage de traverses 48 et de longerons 49. Ces longerons et traverses sont notamment des profilés dont chacun présente une section en C ou, de préférence, une section en I, et comporte, de façon classique en elle-même, une âme, une semelle et une tête. Dans le cas de profilés de section en C, le profilé peut être disposé, selon l'invention, soit de manière à enserrer le panneau 40 sur toute son épaisseur entre sa semelle et sa tête, soit de telle sorte que ces dernières s'étendent à l'opposé du panneau. Dans le cas de profilés de section en I, il est avantageusement prévu selon l'invention que le panneau soit enserré sur toute son épaisseur entre la semelle et la tête. Les têtes et semelles de ces longerons et traverses peuvent, selon les modes de réalisation, être recouverts entièrement, partiellement ou pas du tout, par les peaux de revêtement inférieure 41 et supérieure 42. Sur la figure 4, la peau 45 intercalée entre les couches 43 et 44 n'a pas été représentée pour des raisons de clarté. Le panneau 40 peut être fabriqué entièrement en usine, de manière simple et rapide. A titre d'exemple, les différentes peaux en matériau composite entrant dans sa constitution peuvent être fabriquées par drapage de couches de fibres unidirectionnelles ou tissées imprégnées d'une matrice en résine thermoplastique ou thermodurcissable, et cuisson, de façon classique en elle-même. Les profilés d'encadrement 48, 49 et les éléments de renfort interne 47 peuvent être formés par un procédé de pultrusion ou par un procédé d'injection dit RTM (pour l'anglais Resin Transfer Moulding) mis en oeuvre sur une préforme fibreuse fabriquée par tressage, de façon classique en elle-même. Les blocs de structure en nid d'abeille peuvent être fabriqués par usinage. L'ensemble est par exemple assemblé par collage simultané de tous les constituants les uns aux autres, réalisé en une seule opération, par exemple par interposition de films d'une colle structurale entre les différents constituants adjacents, et polymérisation de la colle sous sac étanche en autoclave ou en étuve sous vide, ou encore sous presse chauffante. Une pluralité de panneaux 40 peuvent être assemblés les uns aux autres hors de la structure de coque, pour former une structure de plancher centrale d'un seul tenant qui sera introduite d'un bloc dans la structure de coque 1. Les panneaux contigus sont notamment assemblés l'un à l'autre, en face inférieure, par des pièces de jonction telles que des éclisses ou des pattes se fixant sur les profilés d'encadrement 48, 49, et, en face supérieure, par des couvre-joints.

Le plancher formé de l'assemblage de panneaux 40 peut être pré-équipé en sous-face, toujours hors ligne d'assemblage dans la structure de coque, des équipements électriques, électroniques et des tuyauteries 51 nécessaires à l'aéronef, permettant ainsi la parallélisation des tâches et par voie de conséquence un gain sur les cycles de production. L'installation de ces équipements est avantageusement facile à effectuer. Ce plancher constitue une structure légère et formée majoritairement de matériaux composites, si bien que sont supprimés les problèmes de corrosion des structures à base d'alliage d'aluminium de l'art antérieur. Il intègre les dalles de plancher à sa sous-structure.

Le plancher est introduit dans la structure de coque 1 uniquement 14 après les opérations lourdes d'assemblage structure, incluant la fixation des consoles triangulées à la structure de coque. Le plancher ainsi constitué et monté dans la structure de coque 1 est illustré sur la figure 5. On y retrouve, pour chaque panneau 40, 40', les éléments de renfort internes 47, disposés transversalement à l'axe longitudinal X de la structure de coque, et représentés en transparence sous la peau de revêtement supérieure 42, et les traverses 48 de l'encadrement périphérique, également disposées transversalement à l'axe longitudinal X, entre deux panneaux adjacents 40, 40'.

Les panneaux sont de préférence fixés sur le rail longitudinal 34, par des moyens de fixation classiques en eux-mêmes, dont un exemple de réalisation sera décrit plus en détail plus avant dans la présente description. De part et d'autre des rails 34, entre ces derniers et la structure de coque 1, à l'opposé des panneaux 40, le plancher peut être complété par des dalles de plancher, classiques en elles-mêmes, déposées et assemblées sur les branches supérieures 31 des consoles 30. La zone de plancher centrale, dans laquelle sont disposés les panneaux 40, ainsi formée, présente avantageusement un très bon comportement en flexion vis-à-vis des charges à supporter, ainsi qu'une bonne résistance aux risques de perforation, et elle assure une bonne répartition des charges au sol sur sa surface. Son épaisseur est réduite d'environ 60 à 70 0/0 par rapport aux structures de plancher de l'art antérieur, ce qui permet de dégager largement le volume dédié sous le plancher aux équipements de l'aéronef, l'agencement et l'installation de ces derniers étant en outre facilités.

Le plancher total présente en outre un gain de masse, qui peut s'évaluer à environ 10%, par rapport aux planchers traditionnels. L'assemblage des panneaux 40 aux rails 34 s'effectue de manière simple et rapide, sans requérir d'opérations d'usinage. Les moyens de fixation des panneaux au rail 34 sont avantageusement choisis en fonction d'une part de la configuration du rail, et d'autre part de celle des profilés d'encadrement du panneau. Un exemple de moyens de fixation est décrit ci-après en référence aux figures 6 et 7. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur ces figures, les traverses 49 et les longerons 48 encadrant les panneaux 40 présentent chacun une section en C, et comportent respectivement une âme 491, 481, une semelle 492, 482 et une tête 493, 483. La semelle et la tête s'étendent à l'opposé du panneau 40. Dans d'autres modes de réalisation préférés de l'invention, ces traverses et longerons présentent une section en I, dont la semelle et la tête enserrent le panneau dans toute son épaisseur d'un 10 côté, et s'étendent à l'opposé du panneau du côté opposé. De façon classique, chaque rail 34 de fixation des éléments mobiliers comporte une âme 341 entre une semelle 342 et une tête 343, avec une section globalement en forme de I. Il repose sur la console 30 par sa semelle 342. Il comporte, au niveau de sa tête 343, une glissière supérieure 344 pour la 15 fixation des éléments mobiliers, notamment des sièges. Dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures 6 et 7, le panneau 40 est disposé de sorte à reposer, au niveau d'une partie d'extrémité, par sa face inférieure, sur la semelle 342 du rail elle-même posée sur la console 30, de préférence au niveau du noeud structural formé à l'intersection des 20 branches. La fixation du panneau sur le rail est assurée par des chevilles excentriques 50, fixées à leur base dans la console 30, de manière à s'étendre à travers la semelle 342 du rail 34, et comportant une tête supérieure de serrage 51. Une pluralité de chevilles 50 sont ainsi disposées le long du rail 34, 25 à intervalles choisis en fonction des dimensions, notamment de la largeur I, des panneaux. Lorsque le panneau 40 a été déposé sur la semelle 342 du rail, comme illustré sur la figure 6, au niveau de chaque traverse d'encadrement 48 du panneau, la fixation est assurée par serrage d'une cheville 50 disposée de 30 sorte à plaquer la semelle 482 de la traverse 48 contre la semelle 342 du rail 34, entre la tête 51 de la cheville et la console 30. La fixation est finalisée par serrage de manière similaire de chevilles 50 disposées de sorte à plaquer la semelle 492 des longerons 49 contre la semelle 342 du rail 34, comme montré sur la figure 7.

Un tel mode de réalisation des moyens de fixation du panneau 40 au rail 34 n'est cependant nullement limitatif de l'invention, et tout autre mode de réalisation entre également dans le cadre de l'invention. La description ci-avant illustre clairement que par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs qu'elle s'était fixés. En particulier, elle fournit un plancher de structure de fuselage d'aéronef qui satisfait avantageusement à plusieurs critères que sont notamment un gain de masse par rapport aux planchers de l'art antérieur, une plus grande facilité d"installation des équipements électriques et électroniques et des tuyauteries de l'aéronef sous le plancher, une plus grande facilité d'assemblage dans la structure de coque et une réduction des coûts globaux de fabrication et d'assemblage, grâce notamment à une parallélisation des tâches.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Structure de fuselage d'aéronef comportant une structure de coque cylindrique (1) qui s'étend selon un axe longitudinal X symétriquement par rapport à un plan de symétrie dit vertical longitudinal et qui comprend une pluralité de raidisseurs circonférentiels dits cadres (12), et un plancher, caractérisée en ce que ledit plancher comporte : - une pluralité de consoles triangulées (30) constituées chacune de deux branches (31, 32) qui sont assemblées l'une à l'autre par une de leurs extrémités respectives et qui sont fixées à un même cadre par leur extrémité respective opposée, - un rail (34) de fixation d'éléments mobiliers fixé à des consoles et s'étendant sensiblement suivant l'axe longitudinal X, - et un panneau (40) s'étendant entre des consoles disposées symétriquement par rapport audit plan de symétrie vertical longitudinal, depuis ledit rail, et fixé auxdites consoles, ledit panneau étant formé d'une structure dite en sandwich comportant une âme entre deux revêtements (41, 42) et intégrant dans son épaisseur au moins un élément interne de renfort (47) s'étendant sur toute sa longueur L transversalement à l'axe longitudinal X.
2. 2. Structure de fuselage d'aéronef selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'âme du panneau (40) comporte une couche alvéolaire inférieure basse densité (43) et une couche alvéolaire supérieure haute densité (44), lesdites couches étant de préférence de structure en nid d'abeille.
3. 3. Structure de fuselage d'aéronef selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le panneau (40) comporte un encadrement périphérique (46) formé de profilés en matériau composite.
4. 4. Structure de fuselage d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une peau (45) en matériau composite est intercalée entre la couche inférieure (43) et la couche supérieure (44) du panneau (40).
5. 5. Structure de fuselage d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les éléments entrant dans la constitution du panneau (40) sont assemblés les uns aux autres par collage.
6. 6. Structure de fuselage d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le panneau (40) est fixé au rail (34).
7. 7. Structure de fuselage d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le plancher comporte une pluralité de panneaux (40) juxtaposés suivant l'axe longitudinal X, et des panneaux contigus (40, 40') sont de préférence assemblés l'un à l'autre.
8. 8. Structure de fuselage d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le plancher comporte deux rails (34) fixés respectivement à des consoles (30) disposées symétriquement par rapport audit plan de symétrie vertical longitudinal, et le panneau (40) s'étend d'un desdits rails à l'autre.
9. 9. Panneau (40) pour une structure de fuselage d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est formé d'une structure dite en sandwich comportant une âme entre deux revêtements (41, 42) et intégrant dans son épaisseur au moins un élément interne de renfort (47) s'étendant sur toute sa longueur L, l'âme du panneau (40) comportant une couche inférieure de structure en nid d'abeille basse densité (43) et une couche supérieure de structure en nid d'abeille haute densité (44), et un encadrement périphérique (46) formé de profilés en matériau composite.
10. 10. Panneau selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est pré-équipé en sous-face d'équipements électriques, électroniques et des tuyauteries (51) de l'aéronef.