FR2990744A1 - Support pour le cheminement de conduits dans une aile d'aeronef - Google Patents

Support pour le cheminement de conduits dans une aile d'aeronef Download PDF

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Abstract

L'objet de l'invention est un support de cheminement (64) d'une ligne fixée dans des ouvertures et composée d'une pluralité de conduits reliés bout à bout le long d'un axe longitudinal, le support de cheminement (64) comprenant un corps extérieur (66) avec des moyens de fixation (68) dans une ouverture, des moyens de réception (70) des extrémités de deux conduits mis bout à bout, et une interface souple (74) reliant ces moyens de réception (70) au corps extérieur (66), le support de cheminement (64) étant caractérisé en ce que l'interface souple (74) est solidaire du corps extérieur (66) et des moyens de réception (70). L'invention couvre aussi une ligne de transport de carburant réalisée avec ce support de cheminement, ainsi qu'une aile d'aéronef dans laquelle circule une telle ligne de transport de carburant.

Description

SUPPORT POUR LE CHEMINEMENT DE CONDUITS DANS UNE AILE D'AERONEF La présente invention est relative à un support utilisé pour raccorder et faire cheminer des conduits, notamment de transport de carburant, dans une aile d'aéronef. Comme l'illustre la figure 1, la structure d'une aile 10 d'aéronef comprend 5 généralement une pluralité de nervures transversales 12 réparties dans la longueur L10 de l'aile 10. Afin de former une structure rigide, ces nervures transversales 12 sont principalement reliées par des longerons 14 s'étendant dans la longueur L10 de l'aile 10, et auxiliairement par des lisses 16 aussi disposées dans la longueur L10 10 de l'aile 10. Les nervures transversales 12 s'étendant du bord d'attaque 18 au bord de fuite 20 de l'aile 10 et de l'intrados 22 à l'extrados 24 de l'aile 10, et les longerons 14 reliant l'intrados 22 à l'extrados 24 de l'aile 10, différents caissons 26 sont formés dans la longueur L10 de l'aile 10. 15 be façon connue, ces caissons 26 sont utilisés pour loger des réservoirs à carburant. Aussi, afin de relier ces réservoirs de carburant situés dans les caissons 26 de chaque aile 10 de l'aéronef à la motorisation de l'aéronef et/ou au réservoir central de l'aéronef, différentes lignes 28 de transport de carburant cheminent 20 d'un bout à l'autre de chaque aile 10.
Comme illustré par la coupe longitudinale d'une aile 10 en figure 2, une ligne 28 de transport de carburant doit traverser différentes nervures transversales 12 pour relier les différents réservoirs contenus dans l'aile. be la même manière et dans le même objectif, certaines lignes 28 de transport 5 de carburant peuvent traverser un longeron 14 de l'aile 10. Selon l'état de la technique, une ligne 28 de transport de carburant est constituée de conduits flottants 30, au moins un conduit flottant 30 par caisson 26 traversé, et de supports de cheminement 32 fixés dans des ouvertures 34 réalisées dans les nervures 12 pour le passage de la ligne 28 de transport de 10 carburant. Parallèlement, les supports de cheminement 32 permettent aussi de relier bout à bout les conduits flottants 30 situés de part et d'autre de chaque nervure transversale et/ou de chaque longeron 14. Le montage flottant des conduits 30 permet de compenser les déformations de 15 l'aile 10 afin de préserver l'étanchéité du transport de carburant, et d'éviter de soumettre la ligne 28 de transport de carburant aux efforts liés à ces déformations par le biais des supports de cheminement 32. Afin d'obtenir ce montage flottant, une liaison glissante 36 est prévue entre chaque conduit flottant 30 et chaque support de cheminement 32. 20 Chaque liaison glissante 36 autorise une liberté angulaire LA et un jeu en translation JT entre l'extrémité 38 du conduit flottant 30 et la partie latérale 40 du support de cheminement 32 qu'elle permet de relier. A cet effet, la liaison glissante 36 selon l'état de la technique prend la forme d'un moyen d'étanchéité 42, tel un joint torique, inséré dans une gorge 44 prévue 25 autour d'un embout 46 équipant l'extrémité 38 du conduit 30, l'embout 46 du conduit 30 et le moyen d'étanchéité 42 étant introduits dans un alésage 48 prévu dans la partie latérale 40 du support de cheminement 32.
Selon un premier inconvénient de cet état de la technique, chaque moyen d'étanchéité 42 n'étant pas solidaire de l'embout 46 et de l'alésage 48 qu'il relie, l'étanchéité entre chaque conduit 30 et chaque support de cheminement 32 n'est pas parfaite et peut être améliorée.
Selon un autre inconvénient, afin d'obtenir la meilleure étanchéité possible entre chaque conduit 30 et chaque support de cheminement 32, la gorge 44 de chaque embout 46 et l'alésage 48 de chaque partie latérale 40 doivent être usinés avec précision. Ces usinages de précisions entraînent une augmentation significative du coût global de réalisation de chaque ligne 28 de transport de carburant. La présente invention vise à pallier ces inconvénients de l'art antérieur. A ce titre, l'invention propose un support de cheminement d'une ligne fixée dans des ouvertures et composée d'une pluralité de conduits reliés bout à bout le long d'un axe longitudinal, le support de cheminement comprenant un corps extérieur avec des moyens de fixation dans une ouverture, des moyens de réception des extrémités de deux conduits mis bout à bout, et une interface souple reliant ces moyens de réception au corps extérieur, le support de cheminement étant caractérisé en ce que l'interface souple est solidaire du corps extérieur et des moyens de réception. L'invention couvre aussi une ligne de transport de carburant installée dans une aile d'aéronef et réalisée avec de tels supports de cheminement.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective de la structure d'une aile d'aéronef, - la figure 2 représente une vue de détail en coupe longitudinale d'une ligne de transport de carburant dans une aile d'aéronef selon l'art antérieur, - la figure 3 représente une vue globale et schématique en coupe longitudinale d'une ligne de transport de carburant dans une aile d'aéronef selon l'invention, - la figure 4 représente une vue en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'un support de cheminement selon l'invention, - la figure 5 représente une vue en coupe longitudinale d'un deuxième mode de réalisation d'un support de cheminement selon l'invention, - la figure 6 représente une vue en perspective du support de cheminement de la figure 4.
Comme l'illustre la figure 3, la présente invention vise à permettre la réalisation d'une ligne 50 de transport de carburant dans une aile 10 d'un aéronef 52. Pour rappel, et comme illustré en figure 1, la structure d'une aile 10 d'aéronef comprend une pluralité de nervures transversales 12 réparties dans la longueur L10 de l'aile, reliées par des longerons 14 et par des lisses 16 s'étendant dans la longueur L10 de l'aile 10. Les nervures transversales 12 s'étendant du bord d'attaque 18 au bord de fuite 20 de l'aile 10 et de l'intrados 22 à l'extrados 24 de l'aile 10, et les longerons 14 reliant l'intrados 22 à l'extrados 24 de l'aile 10, différents caissons 26 sont formés dans la longueur L10 de l'aile 10 et sont utilisés pour loger différents réservoirs à carburant 54. La ligne 50 de transport de carburant selon l'invention ayant pour fonction de relier des réservoirs de carburant 54 situés dans l'aile 10 de l'aéronef 52 à une motorisation 58 de l'aéronef et/ou à un réservoir central 56 de l'aéronef, cette ligne 50 traverse différentes nervures transversales 12 par des ouvertures 60 réalisées à cet effet au travers de ces nervures 12, comme illustré par les coupes longitudinales de la ligne 50 représentées en figures 4 et 5. Eventuellement, la ligne 50 de transport de carburant traverse aussi certains longerons 14 de l'aile 10.
La ligne 50 de transport de carburant selon l'invention est composée d'une pluralité de conduits 62 reliés bout à bout le long d'un axe longitudinal A50, et cette ligne 50 est fixée dans les ouvertures 60 réalisées dans les nervures transversales 12 et/ou dans les longerons 14 traversés.
Selon un agencement préféré, il est prévu au moins un conduit 62 par caisson 26 traversé. Aussi, l'invention prévoit un support de cheminement 64 permettant de relier bout à bout les conduits 62 situés de part et d'autre de chaque nervure transversale 12 et/ou de chaque longeron 14 traversé, et permettant de fixer la ligne 50 de transport ainsi formée à chaque nervure transversale 12 et/ou à chaque longeron 14 traversé. Selon l'invention, et comme illustré par les figures 4 à 6, le support de cheminement 64 comprend un corps extérieur 66 avec des moyens de fixation 68 dans une ouverture 60, des moyens de réception 70 des extrémités 72 de deux conduits 62 mis bout à bout, et une interface souple 74 reliant ces moyens de réception 70 au corps extérieur 66. Afin d'éviter tout frottement dans la liaison créée entre les conduits 62 mis bout à bout, l'interface souple 74 est solidaire du corps extérieur 66 et des moyens de réception 70.
Cette solidarisation de l'interface souple 74 avec le corps extérieur 66 et les moyens de réception 70 permet de préserver l'étanchéité de la liaison réalisée entre les deux conduits 62 mis bout à bout. Selon l'invention, l'interface souple 74 est solidaire du corps extérieur 66 et des moyens de réception 70 car elle est fabriquée avec le même procédé et les 25 mêmes moyens que le corps extérieur 66 et les moyens de réception 70. A cet effet, l'interface souple 74, le corps extérieur 66 et les moyens de réception 70 sont obtenus par injection bi-matière, simultanée ou séquentielle, l'interface souple 74 étant réalisée dans un matériau différent du matériau du corps extérieur 66 et des moyens de réception 70. En raison respectivement de sa fonction support et de leur fonction de réception des extrémités 72 des conduits 62, le corps extérieur 66 et les moyens de réception 70 sont réalisés dans un matériau leur conférant une rigidité adaptée pour fixer fermement le support de cheminement 64 dans l'ouverture 60 et pour maintenir fermement les conduits 62 reliés bout à bout. L'interface souple 74 est quant à elle réalisée dans un matériau lui conférant une capacité de déformation adaptée pour autoriser des déplacements des moyens 10 de réception 70 par rapport au corps extérieur 66. Cette capacité de déformation de l'interface souple permet d'éviter, ou de limiter, une transmission d'effort entre la ligne 50 et la nervure transversale 12 ou un longeron 14 lorsque l'aile 10, dans laquelle est installée la ligne 50, se déforme. 15 Dans un mode de réalisation de l'invention, le corps extérieur 66 et les moyens de réception 70 sont réalisés dans un matériau thermoplastique renforcé de fibres, tandis que l'interface souple 74 est réalisée en élastomère. De préférence, le matériau thermoplastique utilisé est le polyétherimide choisi pour ses propriétés ignifuges, de résistance aux températures élevées, d'environ 20 180° Celsius ou plus, d'isolant électrique, et pour son module de Young élevé, aux environs de 3000 MPa. D'autre part, l'interface souple 74 est réalisée en caoutchouc, cette matière offrant un module de Young situé entre 1 et 100 MPa. Grâce à l'élasticité de son matériau, l'interface souple 74 autorise au moins une 25 légère translation T1 et une légère rotation R1 des moyens de réception 70, et donc des extrémités 72 des conduits 62, par rapport au corps extérieur 66, d'autres libertés de mouvement des moyens de réception 70 existant aussi à moindre échelle du fait de cette élasticité du matériau. bans un premier mode de réalisation illustré en figure 4, les moyens de réception 70 prennent la forme de deux pièces de réception (76-1, 76-2) accolées dos-àdos, chaque pièce de réception (76-1, 76-2) comprenant un logement de réception 80 de l'extrémité 72 d'un conduit 62.
Afin de désolidariser les mouvements de translation T1 et de rotation R1 de chaque pièce de réception (76-1, 76-2), et donc de chacune des deux extrémités 72 des conduits 62 reçus, l'interface souple 74 est divisée en deux parties souples (78-1, 78-2) distinctes et distantes, une première partie souple 78-1 reliant une première pièce de réception 76-1 au corps extérieur 66 et une deuxième partie souple 78-2 reliant une deuxième pièce de réception 76-2 au corps extérieur 66. Bien entendu, un jeu de montage JM est prévu lors de la fabrication du support de cheminement 64 entre chaque pièce de réception (76-1, 76-2). Ce jeu de montage JM permet à chaque pièce de réception (76-1, 76-2) de se 15 déplacer en rotation R1 ou en translation Ti indépendamment de l'autre pièce de réception. bans un deuxième mode de réalisation illustré en figure 5, les moyens de réception 70 prennent la forme d'une unique pièce de réception 82 comprenant deux logements de réception (84-1, 84-2) des extrémités 72 des conduits 62, 20 les deux logements de réception (84-1, 84-2) étant accolés dos-à-dos. Afin de délimiter les deux logements de réception (84-1, 84-2), la pièce de réception 82 comprend une butée 86 séparant les deux logements de réception (84-1, 84-2). Avantageusement, la butée 86 sert aussi de référence pour le positionnement 25 des extrémités 72 des conduits 62 qui peuvent être mises en appui contre cette butée. bans ce deuxième mode de réalisation, l'interface souple 74 prend la forme d'une seule partie souple 88 reliant la pièce de réception 82 au corps extérieur 66.
Par conséquent, dans ce deuxième mode de réalisation, les deux logements de réception (84-1, 84-2), et donc les deux extrémités 72 des conduits 62 reçus, sont solidaires dans leurs mouvements, notamment de translation T1 et de rotation R1, par rapport au corps extérieur 66.
Une ligne 50 de transport de carburant étant généralement constituée de conduits 62 cylindriques disposés bout-à-bout le long de l'axe longitudinal A50 de cette ligne 50, le support de cheminement 64 comprend un corps extérieur 66, des moyens de réception 70 et une interface souple 74 cylindriques autour d'un axe central A64.
Ainsi, dans les différents modes de réalisation, les logements de réception (80, 84-1, 84-2) prennent la forme d'alésages 90 réalisés le long de cet axe central A64 respectivement dans chaque pièce de réception (76-1, 76-2, 82), ces alésages 90 étant de diamètre intérieur D90 correspondant, au jeu de montage près, au diamètre extérieur D62 des conduits 62.
Comme illustré par la vue en perspective en figure 6, les moyens de fixation 68 dans une ouverture 60, réalisée dans une nervure transversale 12 ou dans un longeron 14, prennent la forme de pattes de fixation 92 destinées à être fixées par tous moyens appropriés, tels des vis ou des rivets, sur le bord 94 de l'ouverture 60 dans laquelle est disposé le support de cheminement 64.
Lors de la réalisation d'une ligne 50 de transport de carburant dans une aile 10 d'aéronef à l'aide de supports de cheminement 64, dans l'un ou l'autre de ses modes de réalisation, il est prévu de coller chaque extrémité 72 des conduits 62 formant la ligne 50 dans les moyens de réception 70 du support de cheminement 64 qui la reçoit.
Plus précisément, les extrémités 72 des conduits 62 sont collées dans les logements de réception (80, 84-1, 84-2) des pièces de réception (76-1, 76-2, 82).
Ce collage est de préférence réalisé à l'aide d'une résine compatible avec le carburant transporté et satisfaisant les contraintes de températures et de pression de l'environnement d'utilisation, telle que la résine époxy. be plus, cet encollage garantit l'étanchéité de la liaison créée entre deux 5 conduits 62 par chaque support de cheminement 64. Grâce aux mouvements autorisés par l'interface souple 74 de chaque support de cheminement 64 au niveau de chaque nervure transversale 12 ou longeron 14 traversé, il est possible de réaliser un ligne 50 rigide constituée de conduits 62 en matériau rigide. 10 be préférence, l'invention prévoit de réaliser la ligne 50 avec des conduits rigides 62 réalisés en matériau composite, et plus particulièrement en polymère renforcé avec des fibres de carbone. Afin d'éviter de soumettre la ligne 50 et ses conduits 62 à des contraintes de traction ou de compression et de les solliciter uniquement en flexion pure lors 15 des déformations de l'aile 10, l'invention prévoit de disposer cette ligne 50 le long de la fibre neutre F10 de l'aile, l'axe longitudinal A50 de la ligne étant superposé à la fibre neutre F10 de l'aile. Grâce à la combinaison de cette disposition le long de la fibre neutre F10 de l'aile et de l'utilisation de supports de cheminement 64 selon l'invention, et même si 20 des conduits rigides 62 sont utilisés, les efforts transitant entre la ligne 50 et les nervures 12 ou les longerons 14 sont quasi-nuls et l'étanchéité de la ligne est préservée lorsque l'aile 10 se déforme. L'invention a été décrite pour une application au transport de carburant dans une aile d'aéronef. Cependant, le support de cheminement 64 selon l'invention peut 25 tout à fait être utilisé pour la réalisation de lignes transportant d'autres fluides dans d'autres parties d'un aéronef.
Enfin, l'invention couvre aussi une aile 10 d'aéronef dans laquelle circule au moins une ligne 50 de transport de carburant réalisée avec des supports de cheminement 64 selon l'invention.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1. Support de cheminement (64) d'une ligne (50) fixée dans des ouvertures (60) et composée d'une pluralité de conduits (62) reliés bout à bout le long d'un axe longitudinal (A50), le support de cheminement (64) comprenant un corps extérieur (66) avec des moyens de fixation (68) dans une ouverture (60), des moyens de réception (70) des extrémités (72) de deux conduits (62) mis bout à bout, et une interface souple (74) reliant ces moyens de réception (70) au corps extérieur (66), le support de cheminement (64) étant caractérisé en ce que l'interface souple (74) est solidaire du corps extérieur (66) et des moyens de réception (70).
  2. 2. Support de cheminement (64) selon la revendication 1, dans lequel l'interface souple (74), le corps extérieur (66) et les moyens de réception (70) sont obtenus par injection bi-matière, l'interface souple (74) étant réalisée dans un matériau différent du matériau du corps extérieur (66) et des moyens de réception (70).
  3. 3. Support de cheminement (64) selon la revendication 2, dans lequel le corps extérieur (66) et les moyens de réception (70) sont réalisés dans un matériau leur conférant une rigidité adaptée pour fixer fermement le support de cheminement (64) dans l'ouverture (60) et pour maintenir fermement les conduits (62) reliés bout à bout, alors que l'interface souple (74) est réalisée dans un matériau lui conférant une capacité de déformation adaptée pour autoriser des déplacements des moyens de réception (70) par rapport au corps extérieur (66).
  4. 4. Support de cheminement (64) selon la revendication 3, dans lequel le corps extérieur (66) et les moyens de réception (70) sont réalisés dans un 25 matériau thermoplastique renforcé de fibres, tandis que l'interface souple (74) est réalisée en élastomère.
  5. 5. Support de cheminement (64) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens de réception (70) prennent la forme de deux pièces de réception (76-1,76-2) accolées dos-à-dos, chaque pièce de réception (76-1,76-2) comprenant un logement de réception (78) de l'extrémité (72) d'un conduit (62).
  6. 6. Support de cheminement (64) selon la revendication 5, dans lequel l'interface souple (74) est divisée en deux parties souples (78-1,78-2) distinctes et distantes, une première partie souple (78-1) reliant une première pièce de réception (76-1) au corps extérieur (66) et une deuxième partie souple (78-2) reliant une deuxième pièce de réception (76-1) au corps extérieur (66), un jeu de montage (JM) étant prévu lors de la fabrication du support de cheminement (64) entre chaque pièce de réception (76-1,76-2).
  7. 7. Support de cheminement (64) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens de réception (70) prennent la forme d'une unique pièce de réception (82) comprenant deux logements de réception (84-1,84-2) des extrémités (72) des conduits (62), les deux logements de réception (84-1,84-2) étant accolés dos-à-dos.
  8. 8. Support de cheminement (64) selon la revendication 7, dans lequel la pièce de réception (82) comprend une butée (86) séparant les deux logements de réception (84-1,84-2).
  9. 9. Support de cheminement (64) selon les revendications 7 ou 8, dans lequel l'interface souple (74) prend la forme d'une seule partie souple (88) reliant la pièce de réception (82) au corps extérieur (66).
  10. 10. Ligne (50) de transport de carburant dans une aile (10) d'aéronef, la ligne (50) étant composée d'une pluralité de conduits (62) reliés bout à bout le long d'un axe longitudinal (A50), et la ligne (50) étant réalisée à l'aide de supports de cheminement (64) selon l'une des revendications précédentes, la ligne (50) étant caractérisée en ce que chaque extrémité (72) des conduits (62)formant la ligne (50) est collée dans les moyens de réception (70) du support de cheminement (64) qui la reçoit.
  11. 11. Aile (10) d'aéronef dans laquelle circule au moins une ligne (50) de transport de carburant réalisée selon la revendication précédente, l'aile (10) étant caractérisée en ce que la ligne (50) est disposée le long de la fibre neutre (F10) de l'aile, l'axe longitudinal (A50) de la ligne étant superposé à la fibre neutre (F10) de l'aile.
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