FR2998258A1 - Aeronef muni d'une structure de support de poids modeste, a haut pouvoir d'absorption d'energie en cas d'ecrasement au sol - Google Patents

Abstract

Ledit aéronef (100) présente une structure de support incluant une ossature maîtresse comptant plusieurs membrures principales (132) qui procurent un appui à un revêtement extérieur (112). Lesdites membrures principales (132) comprennent une zone de fixation (152) située sur ledit revêtement (112), une zone de stabilisation (156) pointant à l'opposé dudit revêtement (112) et vers un espace intérieur dudit aéronef (100), et une zone d'entretoisement (160) reliant lesdites zones de fixation (152) et de stabilisation (156). Une ossature additionnelle, dévolue au renfort de l'ossature maîtresse, compte une ou plusieurs membrure(s) supplémentaire(s) (142 ; 142a, 142b) s'étendant le long des membrures principales (132), au moins par tronçons, et respectivement pourvue(s) d'une zone de stabilisation (156) distante de la zone de stabilisation (156) de la membrure principale (132) considérée.

Description

AERONEF MUNI D'UNE STRUCTURE DE SUPPORT DE POIDS MODESTE, A HAUT POUVOIR D'ABSORPTION D'ENERGIE EN CAS D'ECRASEMENT AU SOL La présente invention se rapporte à un aéronef, par exemple à un avion équipé d'une structure de support, en particulier d'un fuselage incluant une ossature maîtresse comptant plusieurs membrures principales qui procurent un appui à un revêtement extérieur dudit aéronef, lesdites membrures principales comprenant une zone de fixation située sur ledit revêtement extérieur, une zone de stabilisation pointant à l'opposé dudit revêtement extérieur et tournée vers un espace intérieur dudit aéronef, et une zone d'entretoisement conçue pour relier ladite zone de fixation à ladite zone de stabilisation. Une structure de support d'un aéronef, notamment le fuselage d'un avion, comporte de préférence une ossature sur laquelle un revêtement extérieur dudit aéronef est implanté. Ladite structure est dotée, en particulier, d'une ossature maîtresse composée de plusieurs membrures principales qui confèrent un appui audit revêtement extérieur et comprennent une zone de fixation située sur ledit revêtement, une zone de stabilisation tournée à l'opposé dudit revêtement et en direction d'un espace intérieur dudit aéronef, et une zone d'entretoisement dévolue à la liaison de ladite zone de fixation avec ladite zone de stabilisation. L'invention a pour objet de fournir un aéronef muni d'une structure de support de poids modeste, à haut pouvoir d'absorption d'énergie en cas d'écrasement au sol. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait que la structure de support présente une ossature additionnelle dévolue au renfort de l'ossature maîtresse ou à la combinaison avec cette dernière, et comptant une ou plusieurs membrure(s) supplémentaire(s) qui s'étend(ent) le long des membrures principales, au moins par tronçons, et est (sont) respectivement pourvue(s) d'une zone de stabilisation située à distance de la zone de stabilisation de la membrure principale considérée. Du fait que l'aéronef conforme à l'invention inclut une ossature additionnelle, l'ossature maîtresse peut notamment être conçue pour absorber les forces engendrées en service normal, en particulier au cours du vol normal dudit aéronef. Une défaillance brusque de l'ossature maîtresse en cas d'écrasement au sol de l'aéronef, au cours duquel ladite ossature maîtresse ne pourrait absorber qu'une quantité d'énergie insuffisante, est de préférence empêchée et/ou compensée au moyen de ladite ossature additionnelle. Globalement, par conséquent, ladite structure de support de l'aéronef peut absorber une grande quantité d'énergie, également lors d'un écrasement au sol, afin d'accueillir des personnes ou des objets en sûreté. Dans un agencement structurel de l'invention, il peut être prévu qu'au moins une membrure supplémentaire soit disposée, au moins par zones, à l'intérieur d'une membrure principale. Il peut notamment être prévu d'interposer une zone de stabilisation d'une membrure supplémentaire entre une zone de stabilisation d'une membrure principale et le revêtement extérieur de l'aéronef.

La zone de stabilisation de la membrure supplémentaire se trouve, de préférence, à distance du revêtement extérieur et de la zone de stabilisation de la membrure principale. Il peut s'avérer propice qu'une zone de stabilisation d'une membrure supplémentaire présente, au moins par tronçons, une étendue au moins approximativement parallèle à une zone de stabilisation de la membrure principale et/ou parallèle au revêtement extérieur de l'aéronef. Il convient notamment d'entendre dans le présent mémoire, par l'expression "étendue parallèle", une distance substantiellement constante, en particulier une distance constante mutuelle et/ou par rapport à un axe de symétrie de l'aéronef, particulièrement de la structure de support. En variante, il peut être prévu qu'une distance comprise entre une zone de stabilisation d'une membrure supplémentaire, d'une part, et une zone de stabilisation d'une membrure principale et/ou le revêtement extérieur, d'autre part, varie dans la direction longitudinale des membrures (direction périphérique).

Il peut être prévu qu'une membrure supplémentaire présente une zone d'entretoisement reliée à la zone d'entretoisement d'une membrure principale, et/ou verrouillée à demeure sur ladite zone d'entretoisement de ladite membrure principale. En particulier, il peut être prévu de riveter, de coller et/ou de souder une zone d'entretoisement d'une membrure supplémentaire à une zone d'entretoisement d'une membrure principale. Il peut être prévu que l'ossature additionnelle inclue plusieurs membrures supplémentaires respectivement associées à une membrure principale commune. Les zones d'entretoisement des membrures supplémentaires sont de préférence reliées les unes aux autres, et/ou aux zones d'entretoisement de la membrure principale, notamment par rivetage, collage et/ou soudage.

De préférence, des zones de fixation des membrures supplémentaires sont reliées, en particulier par rivetage, collage et/ou soudage, au revêtement extérieur et/ou à des zones de fixation de la membrure principale considérée. Il peut se révéler favorable qu'une membrure principale et une ou plusieurs membrure(s) supplémentaire(s), et de préférence également le revêtement extérieur, soient reliés mutuellement et/ou au revêtement extérieur, en particulier exclusivement, au moyen des zones de fixation ou au niveau des zones de fixation de ladite membrure principale et de ladite (desdites) membrure(s) supplémentaire(s). Dans un agencement structurel de l'invention, il est prévu qu'une zone de stabilisation d'une membrure supplémentaire soit verrouillée à demeure sur la zone d'entretoisement d'une membrure principale. Il peut alors être notamment prévu que la liaison de la membrure supplémentaire avec le revêtement extérieur, et/ou avec la zone de stabilisation de la membrure principale, ne soit pas établie en mode direct. Il peut être avantageux qu'une membrure supplémentaire possède, au moins approximativement, la même configuration de section transversale qu'une membrure principale. De la sorte, en particulier, les membrures supplémentaires et principales peuvent être agencées avec imbrication les unes dans les autres. Il peut être prévu qu'une membrure principale et/ou une membrure supplémentaire présente(nt) une section transversale pour l'essentiel ouverte.

Par l'expression "section transversale pour l'essentiel ouverte" d'une membrure principale et/ou d'une membrure supplémentaire, il convient notamment d'entendre une section transversale totalement dépourvue d'inclusions ou de cavités à l'état monté et/ou démonté desdites membrures respectivement principale et supplémentaire.

En variante, il peut être prévu qu'une membrure principale et/ou une membrure supplémentaire présente(nt) une section transversale pour l'essentiel fermée. L'expression "section transversale pour l'essentiel fermée" de la membrure principale et/ou de la membrure supplémentaire, fait notamment référence à une section transversale munie d'un espace intérieur confiné, en particulier d'une cavité confinée à l'état monté et/ou démonté desdites membrures respectivement principale et supplémentaire. Il peut être prévu qu'une section transversale d'une membrure principale, et/ou une section transversale d'une membrure supplémentaire, revêt(ent) au moins approximativement la forme d'une lettre oméga.

Une ou des membrure(s) principale(s) et/ou supplémentaire(s) de ce type présente(nt), en particulier, deux ailes qui sont destinées au verrouillage à demeure du revêtement extérieur, ou sur ledit revêtement, et matérialisent la zone de fixation. De telles membrures comporte(nt), par ailleurs, une aile additionnelle qui est interposée entre les deux ailes matérialisant ladite zone de fixation, est située à distance dudit revêtement extérieur et matérialise la zone de stabilisation. Les deux ailes formant la zone de fixation, et l'aile formant la zone de stabilisation, sont alors reliées mutuellement au moyen de deux entretoises. La ou les membrure(s) principale et/ou supplémentaire décri(ven)t notamment un profil en oméga. Il peut se révéler propice que des membrures supplémentaires, au nombre de deux ou plus, soient associées à une membrure principale. Il peut notamment être prévu que des membrures supplémentaires, au nombre de deux ou plus, soient logées dans un espace intérieur formé par la membrure principale et par le revêtement extérieur de l'aéronef. De préférence, la zone de stabilisation des membrures principales et/ou la zone de stabilisation des membrures supplémentaires est (sont) de réalisation substantiellement aplatie. De préférence, la zone de stabilisation des membrures principales et/ou la zone de stabilisation des membrures supplémentaires présente(nt), au moins approximativement, une étendue parallèle au revêtement extérieur. Il peut s'avérer favorable qu'un espace intérieur d'une membrure principale, un espace intérieur d'une membrure supplémentaire, et/ou un espace interstitiel situé entre une membrure principale et une membrure supplémentaire, soient au moins partiellement comblés par un garnissage, notamment par un garnissage stabilisateur. Il peut notamment être prévu qu'un espace interstitiel, situé entre une zone de stabilisation d'une membrure principale et une zone de stabilisation d'une membrure supplémentaire, soit comblé par un garnissage et, en particulier, par un garnissage stabilisateur. De surcroît, il peut être prévu qu'un espace interstitiel séparant deux membrures supplémentaires soit comblé par un garnissage, notamment stabilisateur. De préférence, le matériau constituant un tel garnissage est un matériau se présentant à l'état agrégatif solide à température ambiante et sous une pression normale. Il est propice que le garnissage soit doté d'une structure alvéolaire.

La structure alvéolaire est préférentiellement orientée de façon telle que sa direction de stabilité maximale soit, pour l'essentiel, perpendiculaire au revêtement extérieur et/ou perpendiculaire à une surface d'une zone de stabilisation. Il peut être prévu que les membrures principales et/ou les membrures supplémentaires renferment un matériau renforcé par des fibres, ou soient constituées d'un tel matériau. De plus, il peut être prévu que les membrures principales et/ou les membrures supplémentaires renferment un matériau métallique, ou soient constituées d'un tel matériau. Il peut s'avérer favorable que les membrures supplémentaires soient constituées d'un matériau qui diffère du matériau constituant les membrures principales.

Ainsi, il peut par exemple être prévu que les membrures principales ou les membrures supplémentaires soient constituées d'un matériau renforcé par des fibres, et que lesdites membrures supplémentaires, ou principales, soient respectivement constituées d'un matériau métallique. Cela permet de tirer bénéfice, d'une part, des propriétés ductiles d'un matériau métallique et, d'autre part, de la haute stabilité d'un matériau à renfort fibreux en vue de réaliser un aéronef stable et léger. Dans le principe, des membrures principales et/ou des membrures supplémentaires individuelles ou combinées à plusieurs, en particulier l'ensemble desdites membrures, peuvent être dotées de quelques-unes ou de plusieurs des caractéristiques décrites ci-avant.

De préférence, toutes les membrures principales sont des membrures de l'ossature maîtresse. En outre, toutes les membrures supplémentaires sont préférentiellement des membrures de l'ossature additionnelle. Par ailleurs, de préférence, la structure de support de l'aéronef inclut des 25 raidisseurs s'étendant pour l'essentiel perpendiculairement aux membrures, notamment aux membrures principales et/ou aux membrures supplémentaires. L'aéronef conforme à l'invention se présente, en particulier, comme un avion, un hélicoptère, un dirigeable ou un objet similaire. La membrure principale, et au moins une membrure supplémentaire 30 associée à ladite membrure principale, présentent de préférence une disposition échelonnée et/ou imbriquée. De préférence, ladite membrure principale et ladite membrure supplémentaire associée, à présence minimale, sont agencées de telle sorte que lesdites membrures accusent successivement une défaillance, avec décalage temporel, dans le cas d'une introduction de force lors d'un écrasement au sol. Il peut notamment être prévu que les membrures principales et les membrures supplémentaires soient agencées de façon telle qu'en cas d'écrasement au sol, tout d'abord une zone de stabilisation d'une membrure principale, puis la zone de stabilisation de la membrure supplémentaire associée à ladite membrure principale ou, respectivement, les zones de stabilisation des membrures supplémentaires associées à cette dernière, accusent une défaillance et, en particulier, une rupture et/ou une fracture. Une zone de stabilisation d'une membrure principale, et/ou une zone de stabilisation d'une membrure supplémentaire, peu(ven)t par exemple renfermer un matériau renforcé par des fibres, par exemple un tissu et/ou un tressage dont les fibres ou les fils décrivent un angle mesurant, par exemple, environ 45° avec une direction longitudinale respective de ladite membrure principale ou supplémentaire (la direction périphérique de l'aéronef, en particulier). Par exemple, il peut être prévu que le matériau à renfort fibreux comprenne des fibres ou des fils d'un tissu, voire des couches, qui sont respectivement décalé(e)s de 90° les un(e)s des autres et décrivent un angle d'environ 45° avec la direction longitudinale de la membrure respectivement principale ou supplémentaire. Il peut s'avérer propice que des zones de fixation, assignées à la fixation du revêtement extérieur aux membrures principales et/ou aux membrures supplémentaires, soient disposées de manière régulière. En variante, il peut être prévu que les zones de fixation, dévolues à la fixation du revêtement extérieur aux membrures principales et/ou aux membrures supplémentaires, soient réparties de manière irrégulière, de façon à former des régions à stabilité supérieure et des régions plus simplement déformables. Lesdites régions plus simplement déformables ciblent, de préférence, l'absorption adéquate d'énergie en cas d'écrasement au sol. Il peut être favorable que des zones de fixation, destinées à relier les membrures supplémentaires aux membrures principales, soient disposées avec répartition régulière. En variante, il peut être prévu que les zones de fixation, conçues pour relier les membrures supplémentaires aux membrures principales, soient agencées avec répartition irrégulière en donnant ainsi naissance, dans la structure de support, à des régions à stabilité supérieure et à des régions plus simplement déformables. Une absorption d'énergie appropriée, en cas d'écrasement au sol, s'opère de préférence dans lesdites régions plus simplement déformables desdites membrures principales et/ou supplémentaires. Le choix des matériaux destinés aux membrures principales est restreint, pour des considérations respectives de sûreté ou d'autorisation. Grâce à l'utilisation de membrures supplémentaires auxquelles cette restriction ne s'applique pas, il est possible de recourir, en vue de la stabilisation et/ou de l'absorption d'énergie, à des matériaux qui, jusque-là, n'étaient pas homologués pour des structures primaires. Il peut, par exemple, être prévu qu'au moins une membrure supplémentaire renferme un matériau renforcé par des fibres résistantes, ou soit constituée d'un tel matériau (aramide, polypropylène, polyéthylène ou matière similaire). Par ailleurs, de préférence, l'aéronef conforme à l'invention peut présenter quelques-un(e)s ou plusieurs des caractéristiques et/ou avantages décrit(e)s ci-après. Les membrures principales et/ou les membrures supplémentaires renferment de préférence un matériau cassant, par exemple une matière plastique renforcée par des fibres de carbone (CFK). Il peut, en outre, être prévu que les membrures principales et/ou les membrures supplémentaires soient constituées d'un matériau plastique ductile, par exemple de l'aluminium, ou renferment un tel matériau. De préférence, en particulier lorsque des matériaux cassants sont employés pour constituer les membrures principales, l'ossature additionnelle conforme à l'invention permet d'empêcher une absorption d'énergie au moyen de la structure de support, fût-elle très modeste, après une défaillance desdites membrures principales. Ladite ossature additionnelle permet, en particulier, de compenser une diminution brusque de la capacité de l'ossature principale à absorber de l'énergie.

De préférence, les membrures supplémentaires sont des membrures qui correspondent pour l'essentiel aux membrures principales, mais présentent toutefois, en particulier, une hauteur réduite. Ainsi, lesdites membrures supplémentaires atteignent leur allongement à la rupture lors d'une contrainte à la flexion en présence d'un angle de flexion supérieur. L'angle de flexion, en présence duquel l'allongement à la rupture se produit, est notamment en rapport géométrique avec la hauteur de la membrure considérée. Les membrures principales sont, de préférence, des membrures de dimensionnement statique servant, en particulier, à absorber les forces développées au cours du service normal de l'aéronef.

Si les membrures principales accusent une défaillance en cas d'écrasement au sol, les membrures supplémentaires remplissent de préférence, dans un premier temps, une certaine fonction de support à un niveau de charge réduit. En cas de poursuite de l'accroissement de la contrainte, en particulier d'un angle de flexion, l'allongement se rapproche de l'allongement à la rupture dans la membrure supplémentaire pourvue de la hauteur maximale. Après défaillance de cette dernière, les membrures supplémentaires restantes, de hauteur réduite, absorbent de préférence la charge résiduelle. De préférence, les membrures de hauteur décroissante sont contraintes les unes après les autres, en particulier jusqu'à de forts allongements et jusqu'à la rupture respective. L'utilisation d'une ossature principale et d'une ossature additionnelle a, de préférence, pour effet de dissocier les uns des autres les impératifs d'ordre statique et les exigences imposées en cas d'écrasement au sol. Ladite ossature additionnelle se présente alors, de préférence, comme une structure secondaire devant répondre à des exigences réduites en matière de qualification et de certification. Les membrures supplémentaires présentent, de préférence, un matériau et/ou une orientation matérielle autorisant un allongement à la rupture élevé. Par ailleurs, il peut être prévu que les membrures supplémentaires renferment un matériau à rigidité réduite. Cela permet de diminuer le surcroît de rigidité résultant de l'ossature additionnelle et, par conséquent, l'influence que celle-ci exerce sur la structure de support. Il peut être prévu que les membrures principales et les membrures supplémentaires soient reliées les unes aux autres, et/ou au revêtement extérieur, dans la région des entretoises et/ou dans la zone de fixation. Les membrures supplémentaires s'étendent, de préférence, dans une région inférieure de la structure de support de l'aéronef, par exemple dans une moitié occupant une position inférieure par rapport à la direction de la gravité lorsque ledit aéronef est à l'arrêt, en particulier dans un tiers inférieur de la structure de support dudit aéronef, ou bien elles sont situées dans la moitié inférieure, notamment dans le tiers inférieur de ladite structure de support.

En particulier, les membrures supplémentaires sont installées dans une région interposée entre des entretoises verticales dévolues à l'appui d'un plancher de l'aéronef. Les membrures supplémentaires comportent, de préférence, des régions extrêmes à épaisseur de matériau réduite, à hauteur réduite et/ou à section transversale modifiée, si bien qu'une fluctuation brusque de la rigidité de la structure de support est de préférence réduite, en particulier totalement évitée à l'extrémité desdites membrures supplémentaires. Il peut être avantageux qu'au moins une zone de stabilisation soit dotée d'une structure de renfort se présentant, par exemple, comme une pliure longitudinale ou un sertissage. Cela permet d'accroître la rigidité et/ou la stabilité respective de la membrure supplémentaire ou de la membrure principale considérée. De plus, il peut être prévu que les membrures principales et/ou les membrures supplémentaires comportent des rigidifications prévenant un voilement, notamment en vue d'éviter des instabilités en cas de contrainte de pression. A cette fin, des cavités situées dans et/ou entre les membrures peuvent être comblées par un garnissage. Il peut par exemple être prévu, à cet effet, un garnissage contenant des structures alvéolaires et/ou une mousse.

Une structure de renfort de la zone de stabilisation peut, en outre, être prévue en tant que rigidification prévenant un voilement. Il peut notamment être prévu qu'un ensemble de collerettes stratifiées, matérialisant ladite zone de stabilisation, soit par exemple regroupé centralement vis-à-vis d'une pliure longitudinale et constitue respectivement, après infiltration ou durcissement, une entretoise à effet de rigidification empêchant un voilement. En particulier dans le cas de membrures métalliques, une déformation munie d'un sertissage peut être prévue en un centre de ladite zone de stabilisation, notamment au centre des collerettes. De préférence, les membrures supplémentaires coiffent une région d'intégration étendue, de sorte que de grandes zones potentielles de défaillance sont formées, et qu'aucune survenue initiale pertinente de dommages (déclenchement) ne s'avère impérative pour pouvoir absorber une quantité d'énergie suffisante. L'aéronef conforme à l'invention procure, en particulier, un agencement structurel d'absorption d'énergie assigné à des mécanismes de défaillance de membrures par flexion, dont la fonctionnalité est également offerte pour un mode de réalisation CFK proprement dit. Une grande quantité d'énergie peut, de préférence, être absorbée également en présence d'anges de flexion relativement accentués. Plusieurs paramètres différents, par exemple les hauteurs des membrures, l'épaisseur des matériaux, le choix des matériaux et/ou la distance mutuelle séparant les zones de fixation (points de rattachement) entre les membrures principales et les membrures supplémentaires, autorisent de préférence le réglage d'un niveau résiduel de charge dans la plage de post-rupture, en particulier après défaillance des membrures principales. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples de réalisation préférentiels nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une coupe transversale, verticale et schématique, d'une première forme de réalisation d'un aéronef muni d'une structure de support incluant une ossature maîtres se et une ossature additionnelle ; la figure 2 est une illustration schématique d'un fléchissement de la structure de support, des zones de stabilisation des membrures ayant été contraintes à la traction ; la figure 3 est une représentation schématique correspondant à la figure 2 et montrant un fléchissement de la structure de support, les zones de stabilisation des membrures ayant été contraintes à la compression ; la figure 4 est une illustration schématique d'une membrure visant à mettre en lumière une contrainte de flexion, ladite membrure se trouvant à l'état initial ; la figure 5 est une représentation schématique correspondant à la figure 4 et montrant deux membrures de hauteurs différentes, en vue de mettre en lumière la répercussion d'une contrainte de flexion avec des efforts de traction agissant dans la zone de stabilisation ; la figure 6 est une coupe transversale schématique d'une membrure principale de l'ossature maîtresse de l'aéronef conforme à la figure 1, suivant la ligne 6-6 de cette figure 1, aucune ossature additionnelle n'étant alors prévue ; la figure 7 est une coupe transversale schématique correspondant à la figure 6 et illustrant une membrure principale de l'ossature maîtresse de l'aéronef conforme à la figure 1, suivant la ligne 7-7 de cette figure 1, sachant qu'il est prévu une ossature additionnelle comptant deux membrures supplémentaires ; la figure 8 est un schéma destiné à représenter un profil de couple en fonction d'une contrainte des membrures à la flexion, un accroissement linéaire du couple étant réputé se produire jusqu'à la rupture desdites membrures, lorsque l'allongement à la rupture est atteint ; la figure 9 est un schéma correspondant à la figure 8, un développement non linéaire du couple des membrures supplémentaires étant réputé s'opérer avant qu'un allongement à la rupture ne soit atteint ; la figure 10 est un schéma correspondant à la figure 8, un fort développement non linéaire du couple d'une première membrure supplémentaire étant réputé s'opérer ; la figure 11 est une représentation schématique correspondant à la figure 7 et illustrant une deuxième forme de réalisation d'un aéronef, les membrures supplémentaires étant alors dépourvues de zones de fixation s'étendant parallèlement au revêtement extérieur ; la figure 12 est une illustration schématique correspondant à la figure 7 et montrant une troisième forme de réalisation d'un aéronef, des membrures supplémentaires étant alors munies de zones d'appui ; la figure 13 est une représentation schématique correspondant à la figure 11 et illustrant une quatrième forme de réalisation d'un aéronef, les membrures supplémentaires comportant alors des zones d'entretoisement pourvues de segments de renfort ; la figure 14 est une illustration schématique correspondant à la figure 11 et représentant une cinquième forme de réalisation d'un aéronef, des zones d'entretoisement des membrures principales et des membrures supplémentaires étant reliées les unes aux autres au moyen de solidarisations par rivetage ; la figure 15 est une représentation schématique correspondant à la figure 11 et montrant une sixième forme de réalisation d'un aéronef, des zones d'entretoisement des membrures principales et des membrures supplémentaires étant reliées matériellement les unes aux autres ; la figure 16 est une illustration schématique correspondant à la figure 14 et représentant une septième forme de réalisation d'un aéronef, chaque membrure supplémentaire étant alors directement verrouillée à demeure, au moyen de solidarisations par rivetage, sur les zones d'entretoisement d'une membrure principale ; la figure 17 est une représentation schématique correspondant à la figure 16 et illustrant une huitième forme de réalisation d'un aéronef, les membrures supplémentaires étant alors, à chaque fois, en liaison matérielle directe avec les zones d'entretoisement d'une membrure principale ; la figure 18 est une illustration schématique correspondant à la figure 7 et montrant une neuvième forme de réalisation d'un aéronef, un espace interstitiel situé entre les membrures supplémentaires, et un espace interstitiel séparant une membrure principale et lesdites membrures supplémentaires, étant alors comblés par un garnissage stabilisateur, et une membrure supplémentaire étant munie d'une zone de renfort ; la figure 19 est une élévation latérale schématique d'une dixième forme de réalisation d'un aéronef dans laquelle des régions à stabilité supérieure, et des régions plus simplement déformables, sont instaurées au moyen de solidarisations par rivetage ; la figure 20 est une représentation schématique correspondant à la figure 19 et illustrant une onzième forme de réalisation d'un aéronef dans lequel des solidarisations par rivetage, agencées avec répartition régulière, sont prévues pour relier des membrures supplémentaires à une membrure principale ; la figure 21 est une illustration schématique correspondant à la figure 19 et montrant la dixième forme de réalisation de l'aéronef, une membrure principale et des membrures supplémentaires se trouvant à l'état initial ; la figure 22 est une représentation schématique correspondant à la figure 7 et illustrant la dixième forme de réalisation de l'aéronef, des membrures supplémentaires et une membrure principale se trouvant alors à l'état initial, conformément à la figure 21 ; la figure 23 est une illustration schématique correspondant à la figure 21 et représentant la dixième forme de réalisation de l'aéronef, une membrure principale ayant partiellement accusé une défaillance sur la coupe transversale considérée ; la figure 24 est une représentation schématique correspondant à la figure 22 et illustrant la dixième forme de réalisation de l'aéronef, la membrure principale ayant alors partiellement accusé une défaillance, conformément à la figure 23 ; la figure 25 est une illustration schématique correspondant à la figure 21 et montrant la dixième forme de réalisation de l'aéronef, la membrure principale et une première membrure supplémentaire ayant partiellement accusé une défaillance ; la figure 26 est une représentation schématique correspondant à la figure 22 et montrant la dixième forme de réalisation de l'aéronef, la membrure principale et la première membrure supplémentaire ayant alors partiellement accusé une défaillance, conformément à la figure 25 ; la figure 27 est une illustration schématique correspondant à la figure 21 et représentant la dixième forme de réalisation de l'aéronef, toutes les membrures ayant accusé une défaillance complète ; et la figure 28 est une représentation schématique correspondant à la figure 22 et illustrant la dixième forme de réalisation de l'aéronef, toutes les membrures ayant alors accusé une défaillance complète, conformément à la figure 27.

Sur toutes les figures, des éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par les mêmes références numériques. Une première forme de réalisation d'un aéronef désigné dans son ensemble par 100, illustrée sur les figures 1 à 7, comprend une structure de support 102 incluant une ossature maîtresse 104. La structure 102 se présente, en particulier, comme une structure de support 102 du fuselage 106 d'un aéronef 100 réalisé sous la forme d'un avion 108. Le fuselage 106 est notamment de réalisation pour l'essentiel cylindrique, au moins par zones.

La structure de support 102 comporte une carcasse 110, incluant l'ossature maîtresse 104 et une structure de raidissement (non représentée). A l'état monté de l'aéronef 100, la structure de support 102, et la carcasse 110 en particulier, sont entourées par un revêtement extérieur 112 dudit aéronef 100 et, notamment, par un revêtement 114 du fuselage 106 de l'avion 108.

Un espace intérieur 116 du fuselage 106 de l'aéronef 100 comprend, par exemple, une cabine de passagers 118 et une soute 120. La cabine des passagers 118 et la soute 120 sont séparées l'une de l'autre au moyen d'un plancher 122 de ladite cabine. Le plancher 122 de la cabine des passagers comprend, en particulier, plusieurs supports transversaux 124 pour l'essentiel horizontaux. Les supports transversaux 124 peuvent être soutenus au moyen d'entretoises verticales 126. Dans le présent cas, les termes "horizontal" et "vertical" font référence à l'orientation de l'aéronef 100, en particulier de l'avion 108 à l'état d'attente au sol, par exemple au cours de la montée ou de la descente de passagers. L'aéronef 100 comporte, par ailleurs, un plancher 128 de la soute qui peut comprendre plusieurs supports transversaux 130 orientés horizontalement. L'ossature maîtresse 104 de l'aéronef 100 compte une pluralité, notamment une multiplicité de membrures principales 132.

Pour l'essentiel, les membrures principales 132 sont de réalisation annulaire. En particulier, les membrures principales 132 sont pour l'essentiel disposées concentriquement les unes aux autres, et les unes derrière les autres par rapport à un axe longitudinal 134 de l'aéronef 100.

L'axe longitudinal 134 forme, de préférence, un axe de symétrie 136 de l'aéronef 100 et, en particulier, un axe de rotation 138 des membrures principales 132. Comme l'atteste une observation de la figure 1, la structure de support 102 de l'aéronef 100 est dotée, en outre, d'une ossature additionnelle 140 au moyen de laquelle l'ossature maîtresse 104 est renforcée et/ou combinée, au moins par zones. L'ossature additionnelle 140 compte plusieurs membrures supplémentaires 142, notamment une ou plusieurs membrures 142 affectée(s) à chaque membrure principale 132.

L'ossature additionnelle 140 s'étend dans une direction périphérique 144 des membrures principales 132, en particulier depuis une zone 146 de rattachement d'une entretoise verticale 126 à une membrure 132, jusqu'à une zone 146 de rattachement d'une autre entretoise verticale 126 à la même membrure 132. La configuration annulaire des membrures principales 132 et la forme des membrures supplémentaires 142 adaptée à ladite configuration, ainsi que le rattachement des entretoises verticales 126 et des supports transversaux 130 du plancher 128 de la soute auxdites membrures principales 132 et/ou auxdites membrures supplémentaires 142, se traduisent par des déformations localement différentes de la structure de support 102 si l'aéronef 100 vient malencontreusement percuter le sol par le fuselage 106. Comme l'atteste une observation des figures 1 à 3, en particulier, cela donne notamment naissance à des régions 148 à effet d'ouverture (voir la figure 2), dans lesquelles des zones (décrites ci-après) de stabilisation des membrures sont sollicitées en traction, et à des régions 150 à effet de fermeture (voir la figure 3), dans lesquelles lesdites zones de stabilisation sont sollicitées en compression. Comme il ressort en particulier des figures 4 et 5, qui sont des élévations latérales d'une membrure principale 132 et d'une membrure supplémentaire 142 (illustrée en pointillés) lors d'une sollicitation en traction, une membrure peut par exemple subir un allongement jusqu'à une longueur L', en présence d'une longueur de déformation L préétablie, lorsque ladite membrure est ployée autour d'un point de rotation (non représenté sur la figure 5). Comme cela est mis en lumière par la figure 5, en particulier, un angle respectif de flexion (p ou (p' dépend notamment d'une hauteur H1 ou H2 de la membrure.

Ainsi, en fonction de la distance comprise entre des zones de stabilisation 156 et le revêtement extérieur 112 (et correspondant à la hauteur respective H1 ou H2 de la membrure considérée), différents angles de flexion cp, (p' (angles de rotation) peuvent être concrètement obtenus pour un allongement identique du matériau. Cela permet, en particulier, d'instaurer des mécanismes à défaillance échelonnée. Les représentations des figures 4 et 5 visent uniquement un but illustratif.

Un point de rotation se trouve, de préférence, dans le revêtement extérieur 112 de l'aéronef 100. Comme il ressort notamment des figures 6 et 7, les membrures principales 132 et les membrures supplémentaires 142 présentent au moins approximativement la même section transversale.

Les sections transversales des membrures principales 132 et des membrures supplémentaires 142 revêtent pour l'essentiel, en particulier, la configuration d'une lettre "oméga" dans la première forme de réalisation de l'aéronef 100 illustrée sur les figures 1 à 7. La figure 6 montre, par exemple, la section transversale d'une membrure principale 132 dans la région de la cabine des passagers 118 dans laquelle ne se trouve aucune membrure supplémentaire 142. La figure 7 est une coupe transversale d'une membrure principale 132 dans la région de la soute 120 qui est située entre les entretoises verticales 126, en particulier, et dans laquelle ladite membrure 132 est combinée au moyen de deux membrures supplémentaires 142. La membrure principale 132 illustrée comprend deux zones de fixation 152, au niveau desquelles le revêtement extérieur 112 de l'aéronef 100 peut être verrouillé en place. Les zones de fixation 152 sont, par exemple, réalisées sous la forme d'ailes 154 et s'étendent, pour l'essentiel, parallèlement au revêtement extérieur 112. Par le terme "parallèlement", il convient alors d'entendre, en particulier, une distance substantiellement constante entre deux parties, le long des tracés de ces dernières. En particulier lorsque les pièces structurelles sont de réalisation annulaire, au moins par zones, les expressions "tracé substantiellement parallèle" ou "disposition substantiellement parallèle" doivent être interprétées comme un agencement dans lequel les zones substantiellement parallèles présentent, au moins approximativement, le même axe de rotation 138. Les zones de stabilisation 156 des membrures principales 132, prévues entre les zones de fixation 152 desdites membrures principales 132 et situées à distance du revêtement extérieur 112, s'étendent pour l'essentiel parallèlement auxdites zones de fixation 152 et parallèlement audit revêtement extérieur 112. De préférence, les zones de stabilisation 156 sont pareillement réalisées sous la forme d'ailes 158.

Les zones de stabilisation 156 sont reliées aux zones de fixation 152 au moyen de zones d'entretoisement 160 des membrures principales 132. Les zones de fixation 152, les zones d'entretoisement 160 et les zones de stabilisation 156 des membrures principales 132 décrivent alors, au moins approximativement, un profil en oméga et présentent ainsi une section transversale revêtant, pour l'essentiel, la forme d'un oméga. A l'état monté de l'aéronef 100, les membrures principales 132 et le revêtement extérieur 112 délimitent un espace intérieur 162 desdites membrures principales (voir la figure 6). L'ossature maîtresse 104 de la première forme de réalisation de l'aéronef 100, illustrée sur les figures 1 à 7, se présente par conséquent comme une ossature maîtresse 104 de type fermé. Dans une autre forme de réalisation (non représentée), il peut être prévu que la structure fermée soit constituée d'une membrure principale 132 déjà fermée par elle-même. Une telle membrure principale 132 peut, par exemple, être réalisée comme un profilé rectangulaire. Les membrures supplémentaires 142 peuvent par exemple se présenter, elles aussi, comme un profilé rectangulaire. En outre, il peut être prévu que l'ossature maîtresse 104 et/ou l'ossature additionnelle 140 possède(nt) une structure ouverte. Comme l'atteste une observation de la figure 7, les membrures supplémentaires 142 se différencient de la membrure principale 132, pour l'essentiel uniquement par la hauteur H différente. Dans le cas considéré, une membrure principale 132, une première membrure supplémentaire 142a et une seconde membrure supplémentaire 142b sont pourvues de zones de stabilisation 156 placées à des distances ou hauteurs H1, H2, H3 différentes vis-à-vis du revêtement extérieur 112. Au moyen des zones de fixation 152 des membrures principales 132 et des membrures supplémentaire 142a, 142b, toutes ces membrures sont reliées les unes aux autres et au revêtement extérieur 112. Une ou des solidarisation(s) par soudage, par rivetage et/ou par collage peu(ven)t, par exemple, être prévue(s) à cet effet.

Les zones d'entretoisement 160 des membrures principales 132, des premières membrures supplémentaires 142a et/ou des secondes membrures supplémentaires 142b sont, pour l'essentiel, disposées parallèlement les unes aux autres et sont de préférence mutuellement en applique, au moins par tronçons.

Suite à la disposition oblique des zones d'entretoisement 160, et du fait des hauteurs différentes H1, H2, H3 des zones de stabilisation 156, lesdites zones 156 présentent, de préférence, des largeurs B différant les unes des autres. Les zones de stabilisation 156 des membrures principales 132 possèdent une largeur B1 inférieure, de préférence, à une largeur B2 des zones de stabilisation 156 des premières membrures supplémentaires 142a, et/ou à une largeur B3 des zones de stabilisation 156 des secondes membrures supplémentaires 142b. La largeur B2 des zones de stabilisation 156 des premières membrures supplémentaires 142a est, de préférence, plus petite que la largeur B3 des zones de stabilisation 156 des secondes membrures supplémentaires 142b.

Les zones de fixation 152 décrivent de préférence, avec les zones d'entretoisement 160, un angle d'au moins environ 90°, par exemple d'environ 120°. Par ailleurs, un angle défini entre les zones de stabilisation 156 et les zones d'entretoisement 160 mesure, de préférence, au moins environ 90° et, par exemple, environ 120°.

Lorsque la structure de support 102 de l'aéronef 100 conforme aux figures 1 à 7 est soumise à des contraintes telles que les zones de stabilisation 156 des membrures principales 132 et des membrures supplémentaires 142 subissent une sollicitation à la traction, les hauteurs H1, H2, H3 différentes gouvernent, par exemple en cas d'allongement linéaire jusqu'à la défaillance par rupture, une courbe 164 d'absorption d'énergie illustrée schématiquement sur la figure 8. La courbe 164 d'absorption d'énergie est tracée sur un graphique qui représente le profil du couple M en fonction de la flexion R (rotation) de la structure de support 102. L'énergie absorbée en totalité correspond à l'aire sous-jacente à la courbe 164 d'absorption d'énergie. La courbe 164 d'absorption d'énergie se compose de trois tronçons 164a, 164b et 164c. 11 convient d'assigner le premier tronçon 164a aux membrures principales 132.

Une contrainte est tout d'abord imposée dans la région des membrures principales 132, du fait de la hauteur H1 desdites membrures 132, de sorte que les zones de stabilisation 156 desdites membrures principales 132 subissent un allongement jusqu'à ce qu'elles finissent par se rompre, gouvernant ainsi une défaillance desdites membrures 132. La crête de charge, sur le tronçon 164a de la courbe 164 d'absorption d'énergie, reflète ce comportement des membrures principales 132. Lorsque les membrures principales 132 sont rompues, une énergie additionnelle est absorbée au moyen des membrures supplémentaires 142a, 142b. Le tronçon 164b de la courbe 164 d'absorption d'énergie est alors assigné aux premières membrures supplémentaires 142a.

La crête de charge, sur le tronçon 164b de la courbe 164 d'absorption d'énergie, résulte par conséquent d'une absorption d'énergie croissante au moyen des zones de stabilisation 156 des premières membrures supplémentaires 142a, jusqu'à ce que ces dernières se rompent ou se fracturent. De l'énergie continue, par ailleurs, d'être absorbée au moyen des secondes membrures supplémentaires 142b, ce qui est reflété par le troisième tronçon 164c de la courbe 164 d'absorption d'énergie. La crête de charge, sur ledit tronçon 164c de ladite courbe 164, est alors imputable à l'absorption d'énergie croissante au moyen des zones de stabilisation 156 desdites secondes membrures 142b, jusqu'à la défaillance de ladite zone 156.

La courbe 164 d'absorption d'énergie illustrée sur la figure 8 part d'un accroissement linéaire du couple jusqu'à l'allongement à la rupture. Une allure non linéaire de l'allongement se traduit par un nivellement des profils de charge décrits (de la courbe 164 d'absorption d'énergie). De ce fait, le choix de matériaux différents autorise le réglage adéquat d'une courbe 164 d'absorption d'énergie. La figure 9 est un graphique reproduisant une courbe 164 d'absorption d'énergie sur laquelle les premières membrures supplémentaires 142a et les secondes membrures supplémentaires 142b subissent respectivement un allongement dans la plage linéaire, dans un premier temps, pour passer ensuite dans une plage d'allongement non linéaire. La figure 10 est un graphique montrant une courbe 164 d'absorption d'énergie sur laquelle les premières membrures supplémentaires 142a passent dans la plage d'allongement non linéaire avant même que les membrures principales 132 ne défaillent. Cela permet d'obtenir, au moins approximativement, un niveau de charge résiduelle pour l'essentiel du type plateau.

De préférence, les membrures principales 132 sont de conception statique, de telle sorte qu'elles puissent absorber et transmettre des charges imposées en service normal de l'aéronef 100. Les membrures supplémentaires 142 sont dévolues, de préférence, à l'absorption d'énergie en cas d'écrasement au sol. Les impératifs de robustesse, et les exigences en matière d'absorption d'énergie en cas d'écrasement au sol, s'en trouvent ainsi dissociés de préférence. Il peut être propice que les zones de stabilisation 156 des membrures principales 132 renferment un fort pourcentage de couches à 0° d'un matériau renforcé par des fibres ou par un tissu. Cela permet, en particulier, de garantir une haute rigidité. De préférence, les zones de stabilisation 156 des membrures supplémentaires 142 renferment un fort pourcentage de couches à ± 45° d'un matériau renforcé par des fibres ou par un tissu. Cela permet d'obtenir un allongement à la rupture accru desdites membrures supplémentaires 142 moyennant, dans le même temps, une rigidité réduite. En tant que matériau dédié aux membrures supplémentaires 142, il est notamment possible d'utiliser un matériau composite fibreux contenant des fibres d'aramide ou de polyéthylène hautement résistant, par exemple du polyéthylène hautement cristallin, hautement étiré, de poids moléculaire ultra-élevé, ainsi que du polypropylène, par exemple un polypropylène thermoplastique, ou des matériaux comparables. En outre, il peut être prévu que lesdites membrures supplémentaires 142 consistent en un métal ou renferment des parties métalliques. Une deuxième forme de réalisation d'un aéronef 100, illustrée sur la figure 11, se différencie pour l'essentiel, de la première forme de réalisation représentée sur les figures 1 à 7, par le fait que des membrures supplémentaires 142 sont dépourvues de zones de fixation 152. Lesdites membrures supplémentaires 142 sont de préférence reliées, au moyen de leurs zones d'entretoisement 160, aux zones d'entretoisement 160 d'une membrure principale 132.

La deuxième forme de réalisation de l'aéronef 100, représentée sur la figure 11, autorise notamment une fabrication simple des membrures et/ou dudit aéronef 100. De la sorte, par ailleurs, cela permet un découplage additionnel des membrures supplémentaires 142 d'avec les membrures principales 132, en particulier d'avec la liaison entre lesdites membrures 132 et le revêtement extérieur 112 dudit aéronef 100.

Pour le reste, l'agencement structurel et la fonction de la deuxième forme de réalisation de l'aéronef 100, illustrée sur la figure 11, coïncident avec ceux de la première forme de réalisation représentée sur les figures 1 à 7, de sorte qu'il est fait renvoi à la description ci-avant, concernant cette dernière.

Une troisième forme de réalisation d'un aéronef 100, représentée sur la figure 12, se différencie pour l'essentiel, de la deuxième forme de réalisation illustrée sur la figure 11, en ce sens que des membrures supplémentaires 142 sont respectivement réalisées en deux parties, sachant qu'il est prévu, à chaque fois, une partie intérieure 166 pointant vers l'espace intérieur 116 du fuselage et une partie extérieure 168 tournée vers le revêtement extérieur 112. Les parties extérieures 168 des membrures supplémentaires 142 présentent des zones d'entretoisement 160 s'étendant, pour l'essentiel, depuis le revêtement extérieur 112 jusqu'aux zones de stabilisation 156 desdites membrures 142. Par ailleurs, les parties extérieures 168 des membrures supplémentaires 142 sont dotées de zones de stabilisation 156. Les parties intérieures 166 des membrures supplémentaires 142 comprennent pareillement des zones de stabilisation 156 et, en outre, des zones d'appui 170 qui s'étendent depuis la zone de stabilisation 156 considérée d'une membrure supplémentaire 142 jusqu'à la zone de stabilisation 156 de la membrure directement sus-jacente, en particulier de la membrure supplémentaire 142 directement sus-jacente, ou d'une membrure principale 132. De la sorte, un appui additionnel est procuré aux zones d'entretoisement 160 des membrures principales 132, sur toute la longueur considérée, au moyen des zones d'entretoisement 160 et des zones d'appui 170 des premières membrures supplémentaires 142a. Un appui additionnel est de surcroît conféré aux zones d'entretoisement 160 des premières membrures supplémentaires 142a, sur toute la longueur de celles-ci, au moyen des zones d'entretoisement 160 et des zones d'appui 170 des secondes membrures supplémentaires 142b.

Les parties intérieures 166 et les parties extérieures 168 des membrures supplémentaires 142 sont au moins approximativement munies, à chaque fois, d'une section transversale pour l'essentiel configurée en U. Les zones d'entretoisement 160 et/ou les zones d'appui 170 peuvent, par exemple, être reliées les unes aux autres au moyen de solidarisations par rivetage et/ou par collage.

Dans la troisième forme de réalisation de l'aéronef 100, illustrée sur la figure 12, les zones d'entretoisement 160 des membrures principales 132 peuvent être notamment renforcées de façon telle qu'il soit possible de ralentir une progression de fissures, le long desdites zones d'entretoisement 160, après une défaillance des zones de stabilisation 156 desdites membrures 132. Pour le reste, l'organisation structurelle et la fonction de la troisième forme de réalisation de l'aéronef 100, représentée sur la figure 12, concordent avec celles de la deuxième forme de réalisation illustrée sur la figure 11, si bien qu'il est renvoyé à la description de cette dernière, fournie ci-avant.

Une quatrième forme de réalisation d'un aéronef 100, illustrée sur la figure 13, se différencie pour l'essentiel, de la deuxième forme de réalisation représentée sur la figure 11, par le fait que des extrémités 172 des zones d'entretoisement 160 des membrures supplémentaires 142, pointant vers le revêtement extérieur 112 dudit aéronef 100, sont de conception renforcée.

Ainsi, les zones d'entretoisement 160 des membrures supplémentaires 142 comportent des segments de renfort 174. Cela permet d'accroître la rigidité et/ou la robustesse des membrures supplémentaires 142. En particulier lorsque les membrures supplémentaires 142 sont constituées d'un matériau renforcé par des fibres, il peut être prévu que les segments de renfort 174 soient formés de couches additionnelles à 0°, c'est-à-dire des couches orientées parallèlement au revêtement extérieur 112 et le long de la direction périphérique 144. Pour le reste, la structure et la fonction de la quatrième forme de réalisation de l'aéronef 100, illustrée sur la figure 13, correspondent à celles de la deuxième forme de réalisation représentée sur la figure 11, de sorte qu'il est fait renvoi à la description qui précède, relative à cette dernière. Une cinquième forme de réalisation d'un aéronef 100, représentée sur la figure 14, se différencie pour l'essentiel, de la deuxième forme de réalisation illustrée sur la figure 11, en ce sens que des membrures supplémentaires 142 et une membrure principale 132 sont reliées mutuellement au moyen de solidarisations 176 par rivetage, dans plusieurs zones de fixation 178, en particulier au niveau des zones d'entretoisement 160. Pour le reste, l'agencement structurel et la fonction de la cinquième forme de réalisation de l'aéronef 100, représentée sur la figure 14, coïncident avec ceux de la deuxième forme de réalisation illustrée sur la figure 11, si bien qu'il est renvoyé à la description ci-avant, se rapportant à cette dernière.

Une sixième forme de réalisation d'un aéronef 100, illustrée sur la figure 15, se différencie pour l'essentiel, de la cinquième forme de réalisation représentée sur la figure 14, par le fait que la liaison de membrures supplémentaires 142 les unes avec les autres, et avec une membrure principale 132, se présente comme une liaison matérielle. Une liaison matérielle peut notamment être instaurée par co-durcissement, ou par co-liaison, lorsque les membrures principales 132 et les membrures supplémentaires 142 sont d'un type de réalisation composite fibreux. De plus, il peut être prévu de relier mutuellement lesdites membrures supplémentaires 142 et principales 132 au moyen de renforts tridimensionnels supplémentaires, par exemple par une suture additionnelle. Pour le reste, l'organisation structurelle et la fonction de la sixième forme de réalisation de l'aéronef 100, illustrée sur la figure 15, concordent avec celles de la cinquième forme de réalisation représentée sur la figure 14, de sorte qu'il est fait renvoi à la description de cette dernière, fournie ci-avant. Une septième forme de réalisation d'un aéronef 100, représentée sur la figure 16, se différencie pour l'essentiel, de la cinquième forme de réalisation illustrée sur la figure 14, en ce sens que les zones d'entretoisement 160 des membrures supplémentaires 142 ne s'étendent pas jusqu'au revêtement extérieur 112.

Les zones d'entretoisement 160 des premières membrures supplémentaires 142a s'étendent jusqu'aux zones de stabilisation 156 des secondes membrures supplémentaires 142b. Tant les zones d'entretoisement 160 des premières membrures supplémentaires 142a, que les zones d'entretoisement 160 des secondes membrures supplémentaires 142b, sont directement en applique contre les zones d'entretoisement 160 des membrures principales 132 et sont reliées auxdites zones 160 des membrures principales 132 au moyen de solidarisations 176 par rivetage. Pour le reste, l'agencement structurel et la fonction de la septième forme de réalisation de l'aéronef 100, représentée sur la figure 16, coïncident avec ceux de la cinquième forme de réalisation illustrée sur la figure 14, si bien qu'il est renvoyé à la description ci-avant, relative à cette dernière. Une huitième forme de réalisation d'un aéronef 100, illustrée sur la figure 17, se différencie pour l'essentiel, de la septième forme de réalisation représentée sur la figure 16, par le fait que les zones d'entretoisement 160 des membrures supplémentaires 142 sont reliées, aux zones d'entretoisement 160 d'une membrure principale 132, non pas au moyen de solidarisations 176 par rivetage, mais par une liaison matérielle selon la sixième forme de réalisation dudit aéronef 100, illustrée sur la figure 15. Dans ce cas, les zones d'entretoisement 160 des membrures supplémentaires 142 ne sont pas reliées directement les unes aux autres.

Pour le reste, la structure et la fonction de la huitième forme de réalisation de l'aéronef 100, illustrée sur la figure 17, correspondent à celles de la septième forme de réalisation représentée sur la figure 16, de sorte qu'il est fait renvoi à la description qui précède, relative à cette dernière. Une neuvième forme de réalisation d'un aéronef 100, représentée sur la figure 18, se différencie pour l'essentiel, de la première forme de réalisation illustrée sur les figures 1 à 7, par le fait que l'espace intérieur 162 d'une membrure principale est comblé, au moins en partie, par un garnissage stabilisateur 180. Le garnissage stabilisateur 180 comble, en particulier, un espace interstitiel 182 situé entre une zone de stabilisation 156 d'une membrure supplémentaire 142 et la zone de stabilisation 156 d'une autre membrure supplémentaire 142, voire la zone de stabilisation 156 d'une membrure principale 132. Le garnissage stabilisateur 180 peut se présenter, par exemple, comme un matériau du type mousse ou en forme d'alvéoles. 11 peut notamment être prévu que le garnissage stabilisateur 180 comporte une structure alvéolaire 184, en particulier une structure en nid d'abeilles. De préférence, la structure alvéolaire 184 présente le maximum de stabilité dans une direction s'étendant perpendiculairement au revêtement extérieur 112, à l'axe de rotation 138 et/ou aux zones de stabilisation 156. A la place ou en plus d'un tel garnissage stabilisateur 180, il peut être prévu de doter une membrure supplémentaire 142 d'une zone de renfort 186. De préférence, la membrure supplémentaire 142 possède une telle zone de renfort 186 au niveau de la zone de stabilisation 156. 11 peut notamment être prévu que les zones de renfort 186 occupent, dans les zones de stabilisation 156, une position centrale par rapport à la section transversale des membrures supplémentaires 142. Lesdites zones 186 peuvent, par exemple, être matérialisées par un ensemble de collerettes stratifiées ou par une pliure longitudinale, par exemple un sertissage. Les zones de renfort 186 permettent de procurer, en particulier, une rigidification prévenant un voilement.

En outre, il peut être prévu que plusieurs membrures supplémentaires 142, et/ou une membrure principale 132, présente(nt) de telles zones de renfort 186.

Pour le reste, l'agencement structurel et la fonction de la neuvième forme de réalisation de l'aéronef 100, représentée sur la figure 18, coïncident avec ceux de la première forme de réalisation illustrée sur les figures 1 à 7, si bien qu'il est renvoyé à la description ci-avant, relative à cette dernière.

Dans une dixième forme de réalisation d'un aéronef 100, illustrée sur la figure 19, il est prévu de relier des membrures supplémentaires 142 les unes aux autres et/ou à une membrure principale 132 dans plusieurs zones de fixation 178, par exemple au moyen de solidarisations 176 par rivetage. Les zones de fixation 178 ne sont pas agencées avec répartition régulière le long de la direction périphérique 144, mais se concentrent en revanche sur différentes régions des membrures principale 132 et supplémentaires 142. De ce fait, il est donné naissance à des régions 188 à stabilité supérieure, comprenant plusieurs zones de fixation 178, et à des régions 190 plus facilement déformables qui sont dépourvues de zones de fixation 178.

L'agencement de la structure de support 102 incluant des régions 188 à stabilité supérieure, et des régions 190 plus simplement déformables, offre l'avantage consistant en ce que les zones de stabilisation 156 des membrures supplémentaires 142 et des membrures principales 132 peuvent subir un allongement sur une plage plus étendue. Ainsi, il est possible d'autoriser une plus grande absorption d'énergie jusqu'à la défaillance desdites zones de stabilisation 156, c'est-à-dire jusqu'à la rupture de celles-ci. Il est notamment possible, de la sorte, d'obtenir un allongement uniforme sur un tronçon plus conséquent desdites membrures supplémentaires 142. Pour le reste, la structure et la fonction de la dixième forme de réalisation de l'aéronef 100, illustrée sur la figure 19, coïncident avec celles de la première forme de réalisation représentée sur les figures 1 à 7, de sorte qu'il est fait renvoi à la description qui précède, se rapportant à cette dernière. Une onzième forme de réalisation d'un aéronef 100, représentée sur la figure 20, se différencie pour l'essentiel, de la dixième forme de réalisation illustrée sur la figure 19, en ce sens que les zones de fixation 178 sont agencées avec répartition régulière sur les membrures supplémentaires 142. Dans la onzième forme de réalisation de l'aéronef 100, illustrée sur la figure 20, des membrures supplémentaires 142 et une membrure principale 132 présentent ainsi, certes, une réalisation plus stable sur toute la longueur desdites membrures supplémentaires 142. Cela permet, en particulier, de prévenir la survenue d'un voilement en cas d'écrasement au sol.

De la sorte, toutefois, un possible allongement du matériau peut se réduire à une plage plus petite, si bien que, comparativement à la forme de réalisation de la figure 19, les zones de stabilisation 156 accusent une défaillance, c'est-à-dire une rupture, potentiellement plus précoce. 11 convient à présent, à l'appui des figures 21 à 28, de commenter la fonction fondamentale de l'ossature maîtresse 104 et de l'ossature additionnelle 140. Dans ce cas, certes, les dessins ne montrent respectivement que la première ou la dixième forme de réalisation de l'aéronef 100, mais la fonction des autres formes de réalisation coïncide cependant aussi, pour l'essentiel, avec le mode de fonctionnement décrit ci-après. Sur les figures 21 et 22, une membrure principale 132 et des membrures supplémentaires 142 sont illustrées à l'état initial non déformé, qui correspond à l'état de l'aéronef 100 en service normal de ce dernier. La membrure principale 132 absorbe alors, en particulier, les charges imposées au cours du fonctionnement de l'aéronef 100. En cas d'écrasement au sol de l'aéronef 100, lorsque les forces appliquées à la membrure principale 132 deviennent trop grandes, une absorption d'énergie s'opère tout d'abord, au premier chef au moyen de la zone de stabilisation 156 de ladite membrure 132, jusqu'à la défaillance de ladite zone 156. Notamment lorsque ladite membrure 132 consiste en un matériau composite fibreux, cette défaillance va de pair avec une très forte diminution de la capacité d'absorption d'énergie. Les membrures supplémentaires 142 sont prévues pour absorber additionnellement de l'énergie dans cette situation de défaillance. Comme l'atteste notamment une observation des figures 23 et 24, lorsque la membrure principale 132 est rompue, la première membrure supplémentaire 142a constitue la membrure qui garantit, au moins dans l'entre-temps, la stabilité de la structure de support 102 et peut absorber de l'énergie introduite dans ladite structure 102. L'absorption d'énergie, au moyen de la première membrure supplémentaire 142a, s'opère alors en particulier par allongement de la zone de stabilisation 156 jusqu'à ce que cette dernière se rompe comme tel a déjà été le cas, précédemment, pour la zone de stabilisation 156 de la membrure principale 132 (voir les figures 25 et 26). Dès la défaillance de la première membrure supplémentaire 142a, la seconde membrure supplémentaire 142b prend en charge la stabilisation de la structure de support 102, ainsi que l'absorption de l'énergie introduite.

La seconde membrure supplémentaire 142b absorbe elle aussi de l'énergie, par allongement de la zone de stabilisation 156, jusqu'à ce que la zone de stabilisation 156 de ladite seconde membrure 142b accuse une défaillance, c'est-à-dire se rompe.

Du fait que de l'énergie peut être absorbée au moyen des membrures supplémentaires 142, également après une défaillance de la membrure principale 132, il n'est pas impératif que ladite membrure 132 présente, en soi, une stabilité et, par conséquent, un poids lui permettant de répondre, par elle-même, à toutes les exigences imposées à une structure de support 102 de l'aéronef 100. Bien au contraire, un clivage des exigences peut être instauré en ce sens que ladite membrure 132 absorbe uniquement les charges statiques, tandis qu'en cas d'écrasement au sol, les membrures supplémentaires 142 autorisent une absorption d'énergie élevée, alliée à une possible capacité accrue à supporter des charges. Dans d'autres formes de réalisation (non illustrées) de l'aéronef 100, des caractéristiques des formes de réalisation décrites ci-avant peuvent être combinées à volonté, individuellement ou à plusieurs. Par exemple, il peut être prévu que les membrures supplémentaires 142 en deux parties, selon la troisième forme de réalisation de l'aéronef 100 représentée sur la figure 12, soient reliées l'une à l'autre, et/ou à la membrure principale 132, au moyen de la liaison matérielle d'après la sixième forme de réalisation dudit aéronef 100, illustrée sur la figure 15. 11 va donc de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'aéronef décrit et représenté, sans s'écarter du cadre de la présente invention.

Liste des références numériques et alphabétiques 100 aéronef 102 structure de support de l'aéronef 104 ossature maîtresse de l'aéronef 106 fuselage de l'aéronef 108 avion 110 carcasse de la structure de support 112 revêtement extérieur de l'aéronef 114 revêtement du fuselage de l'avion 116 espace intérieur du fuselage 118 cabine de passagers 120 soute 122 plancher de la cabine des passagers 124 supports transversaux du plancher de la cabine 126 entretoises verticales de soutien des supports transversaux du plancher de la cabine 128 plancher de la soute 130 supports transversaux du plancher de la soute 132 membrures principales de l'ossature maîtresse 134 axe longitudinal de l'aéronef 136 axe de symétrie de l'aéronef 138 axe de rotation des membrures principales 140 ossature additionnelle de l'aéronef 142 membrures supplémentaires de l'ossature additionnelle 142a premières membrures supplémentaires 142b secondes membrures supplémentaires 144 direction périphérique des membrures principales 146 zones de rattachement des entretoises verticales aux membrures principales 148 régions à effet d'ouverture 150 régions à effet de fermeture 152 zones de fixation des membrures principales 154 ailes matérialisant les zones de fixation 156 zones de stabilisation des membrures 158 ailes matérialisant les zones de stabilisation 160 zones d'entretoisement reliant les zones de stabilisation aux zones de fixation 162 espace intérieur des membrures principales 164 courbe d'absorption d'énergie 164a-c tronçons de la courbe d'absorption d'énergie 166 parties intérieures des membrures supplémentaires 168 parties extérieures des membrures supplémentaires 170 zones d'appui des parties intérieures des membrures supplémentaires 172 extrémités des zones d'entretoisement des membrures supplémentaires 174 segments de renfort des zones d'entretoisement des membrures supplémentaires 176 solidarisations par rivetage entre les membrures principales et supplémentaires 178 zones de fixation des membrures principales et supplémentaires 180 garnissage stabilisateur de l'espace intérieur des membrures principales 182 espaces interstitiels entre les zones de stabilisation des membrures principales et supplémentaires 184 structure alvéolaire du garnissage stabilisateur 186 zone de renfort d'une membrure supplémentaire 188 régions à stabilité supérieure 190 régions plus simplement déformables H1 hauteur des zones de stabilisation membrures membrures H2 hauteur des zones de stabilisation H3 hauteur des zones de stabilisation L longueur de déformation préétablie des membrures L' longueur d'allongement des membrures (P angle de flexion des membrures (P' angle de flexion des membrures B1 largeur des zones de stabilisation des membrures principales B2 largeur des zones de stabilisation des premières supplémentaires B3 largeur des zones de stabilisation des secondes supplémentaires

Claims (17)

1. REVENDICATIONS- 1. Aéronef (100) équipé d'une structure de support (102) incluant une ossature maîtresse (104) comptant plusieurs membrures principales (132) qui procurent un appui à un revêtement extérieur (112) dudit aéronef (100), lesdites membrures principales (132) comprenant une zone de fixation (152) située sur ledit revêtement extérieur (112), une zone de stabilisation (156) pointant à l'opposé dudit revêtement (112) et tournée vers un espace intérieur (116) dudit aéronef (100), et une zone d'entretoisement (160) conçue pour relier ladite zone de fixation (152) à ladite zone de stabilisation (156), aéronef caractérisé par le fait que la structure de support (102) présente une ossature additionnelle (140) dévolue au renfort de l'ossature maîtresse (104) ou à la combinaison avec cette dernière, et comptant une ou plusieurs membrure(s) supplémentaire(s) (142) qui s'étend(ent) le long des membrures principales (132), au moins par tronçons, et est (sont) respectivement pourvue(s) d'une zone de stabilisation (156) située à distance de la zone de stabilisation (156) de la membrure principale (132) considérée.
2. 2. Aéronef selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins une membrure supplémentaire (142) est disposée, au moins par zones, à l'intérieur d'une membrure principale (132).
3. 3. Aéronef selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'une zone de stabilisation (156) d'une membrure supplémentaire (142) présente, au moins par tronçons, une étendue au moins approximativement parallèle à une zone de stabilisation (156) d'une membrure principale (132) et/ou parallèle au revêtement extérieur (112) dudit aéronef (100).
4. 4. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'une membrure supplémentaire (142) est munie d'une zone d'entretoisement (160) reliée à la zone d'entretoisement (160) d'une membrure principale (132) et/ou verrouillée à demeure sur ladite zone d'entretoisement (160) de ladite membrure principale (132).
5. 5. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'une zone de stabilisation (156) d'une membrure supplémentaire (142) est verrouillée à demeure sur la zone d'entretoisement (160) d'une membrure principale (132).
6. 6. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'une membrure supplémentaire (142) possède, au moins approximativement, la même configuration de section transversale qu'une membrure principale (132).
7. 7. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'une membrure principale (132) et/ou une membrure supplémentaire (142), présente(nt) une section transversale pour l'essentiel ouverte.
8. 8. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'une membrure principale (132) et/ou une membrure supplémentaire (142), présente(nt) une section transversale pour l'essentiel fermée.
9. 9. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'une section transversale d'une membrure principale (132) et/ou une section transversale d'une membrure supplémentaire (142), revêt(ent) au moins approximativement la forme d'une lettre oméga.
10. 10. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que des membrures supplémentaires (142), au nombre de deux ou plus, sont associées à une membrure principale (132).
11. 11. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que la zone de stabilisation (156) des membrures principales (132) et/ou la zone de stabilisation (156) des membrures supplémentaires (142), est (sont) de réalisation substantiellement aplatie et présente(nt), au moins approximativement, une étendue parallèle au revêtement extérieur (112).
12. 12. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait qu'un espace intérieur (162) d'une membrure principale (132), un espace intérieur d'une membrure supplémentaire (142) et/ou un espace interstitiel (182) situé entre une membrure principale (132) et une membrure supplémentaire (142), sont au moins partiellement comblés par un garnissage stabilisateur (180).
13. 13. Aéronef selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le garnissage (180) est doté d'une structure alvéolaire (184).
14. 14. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que les membrures supplémentaires (142) sont constituées d'un matériau qui diffère du matériau constituant les membrures principales (132).
15. 15. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que les membrures principales (132) ou les membrures supplémentaires (142) sont constituées d'un matériau renforcé par des fibres ; et par le fait que lesdites membrures supplémentaires (142), ou principales (132), sont respectivement constituées d'un matériau métallique.
16. 16. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait qu'une membrure principale (132) et une ou plusieurs membrure(s) supplémentaire(s) (142) sont reliées les unes aux autres et/ou au revêtement extérieur(112), en particulier exclusivement, au moyen de zones de fixation (152) de ladite membrure principale (132) et de ladite (desdites) membrure(s) supplémentaire(s) (142).
17. 17. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que des zones de fixation (178), conçues pour relier les membrures supplémentaires (142) aux membrures principales (132), sont agencées avec répartition irrégulière en donnant ainsi naissance, dans la structure de support (102), à des régions (188) à stabilité supérieure et à des régions (190) plus simplement déformables.