FR3020913A1

FR3020913A1 - Deperditeur statique pour un aeronef, et aeronef equipe d'un tel deperditeur

Info

Publication number: FR3020913A1
Application number: FR1454192A
Authority: FR
Inventors: Audrey Bigand
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2015-11-13
Anticipated expiration: 2034-05-12
Also published as: FR3020913B1

Abstract

L'invention concerne un déperditeur d'électricité statique (1) pour un aéronef, comprenant un support (3) et une tige de déperdition d'électricité statique (2), dont une première extrémité est connectée au support, et la seconde extrémité est libre. Le support comprend une portion de fixation (31) à l'aéronef, présentant une surface de contact (311) avec la surface de l'aéronef sensiblement plane, et une portion de connexion (32), comprenant des moyens de connexion de la tige de déperdition d'électricité statique. Selon l'invention, la portion de fixation (31) et au moins une partie de la portion de connexion (32) s'étendent de côtés opposés d'un plan défini par la surface de contact (311).

Description

Déperditeur statique pour un aéronef, et aéronef équipé d'un tel déperditeur La présente invention se rapporte à un déperditeur d'électricité statique, ou déperditeur statique, pour un aéronef. Elle se rapporte également à un aéronef équipé d'un tel déperditeur. Lors du vol d'un aéronef, le frottement de l'air sur son enveloppe cause l'apparition d'électricité statique sur celle-ci. Cette électricité statique se décharge naturellement dans l'air environnant, principalement par les pointes et les arrêtes de l'aéronef. Quand cette décharge de l'électricité statique se fait par les pointes naturelles de l'aéronef, elle se fait de façon irrégulière, ce qui génère des émissions radio parasites large bande pouvant perturber les équipements de radiocommunication de l'aéronef. Pour éviter ces problèmes, des déperditeurs sont placés à l'extérieur de l'aéronef, à proximité des zones de pointe de l'aéronef, pour favoriser une décharge contrôlée dans l'air de l'électricité statique. Ces déperditeurs sont généralement des tiges à haute résistance électrique dont une des extrémités est liée à la surface externe de l'aéronef, par l'intermédiaire d'un support, et l'autre extrémité, libre et formant une pointe, s'éloigne de cette surface. Ces déperditeurs sont placés majoritairement au niveau des extrémités des ailes, de la dérive et du plan horizontal de l'aéronef, qui présentent des formes favorisant la déperdition d'énergie statique. Les supports des déperditeurs présentent une surface plane destinée à être mise en contact avec la surface de l'aéronef et à y être fixée par l'intermédiaire de rivets. Il est donc nécessaire de placer ce support à un endroit où l'aéronef présente une épaisseur suffisante pour permettre la fixation des rivets. Lorsque qu'un tel déperditeur est placé à proximité d'un bord de fuite, présentant une épaisseur très fine, le support doit donc être fixé en un point où l'épaisseur est suffisante, ce qui implique souvent de l'éloigner de ce bord de fuite. L'efficacité d'un déperditeur statique dépendant notamment de la distance entre son extrémité libre et la surface de l'aéronef, il est alors nécessaire de faire des déperditeurs statiques qui s'écartent fortement de la surface de l'aéronef sur laquelle ils sont fixés. Les déperditeurs génèrent alors sur les surfaces de l'aéronef une traînée aérodynamique significative, qui affecte les performances de vol de l'aéronef. La présente invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a, notamment, pour objectif d'offrir un déperditeur d'électricité statique qui puisse être monté sur un aéronef de manière plus facile que les déperditeurs de l'art antérieur, de telle sorte qu'il évacue efficacement l'électricité statique, et qu'il ne génère qu'une faible traînée aérodynamique lors du vol de l'aéronef. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaitront plus clairement par la suite, sont atteints à l'aide d'un déperditeur statique pour un aéronef, et une tige de déperdition d'électricité statique, le support comprenant : - une portion de fixation à l'aéronef présentant une surface de contact sensiblement plane destinée, en utilisation, à être mise en contact avec une surface de l'aéronef, et - une portion de connexion, comprenant des moyens de connexion de la tige de déperdition d'électricité statique ; la tige de déperdition d'électricité statique comprenant une première extrémité connectée à la portion de connexion du support et une seconde extrémité libre. Selon l'invention, la portion de fixation et au moins une partie de la portion de connexion s'étendent chacune d'un côté opposé d'un plan défini par la surface de contact.

Préférentiellement, la portion de fixation et les moyens de connexion compris dans la portion de connexion s'étendent chacun d'un côté opposé d'un plan défini par la surface de contact. De préférence, les moyens de connexion compris dans la portion de connexion comprennent au moins un filetage.

Avantageusement, les moyens de connexion comprennent une tige filetée et un trou fileté complémentaire ménagé dans la portion de connexion, la première extrémité de la tige de déperdition d'électricité statique présentant également un trou fileté, et la tige filetée s'engageant dans les trous filetés. La tige de déperdition d'électricité statique peut ainsi être changée facilement sans changer le support.

La position de la portion de connexion, sous le plan défini par la surface de contact, permet à la portion de fixation de présenter un profil offrant moins de résistance à l'air, et donc de diminuer la traînée générée par le déperditeur statique. Avantageusement, la surface de contact est couverte par une colle électriquement conductrice. Cette colle permet de fixer le support du déperditeur statique dans une position optimale, indépendamment de l'épaisseur du support sur lequel il est fixé. De préférence, la tige s'étend selon une direction formant un angle inférieur à 5° avec le plan défini par la surface de contact.

Quand le déperditeur statique est assemblé à un bord de fuite de l'aéronef, il présente ainsi une résistance à l'air plus faible. Selon un mode de réalisation avantageux, la portion de fixation présente, sur sa face opposée à sa surface de contact, une surface externe sensiblement plate. Dans ce cas, avantageusement, la portion de fixation et ladite portion de connexion dudit support s'étendent du même côté d'un plan défini par ladite surface externe de la portion de fixation. Cette conformation du support permet de réduire encore sa résistance à l'air. Selon un mode de réalisation avantageux, le support est réalisé en matériau carbone. Ce mode de réalisation est particulièrement adapté quand la surface de l'aéronef est elle- même en matériau carbone. Selon un autre mode de réalisation avantageux, le support est réalisé en matériau métallique. Ce mode de réalisation est particulièrement adapté quand la surface de l'aéronef est elle-même en matériau métallique.

L'invention concerne également un aéronef comprenant au moins un déperditeur d'électricité statique tel que décrit ci-dessus, assemblé de telle sorte que sa surface de contact soit en contact avec la surface externe de l'aéronef. De préférence, ce déperditeur d'électricité statique est assemblé à l'aéronef par collage de sa surface de contact sur la surface externe de l'aéronef, avec une colle électriquement 30 conductrice.

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 est une vue de côté d'un déperditeur statique selon un mode de réalisation de l'invention, monté sur le bord de fuite d'une aile d'un aéronef ; - la figure 2 est une vue de côté montrant partiellement les pièces constituant le déperditeur statique de la figure 1; - la figure 3 est une vue de dessus du support du déperditeur statique de la figure 1; - la figure 4 est une vue de dessus du support du déperditeur statique de la figure 1, monté sur le bord de fuite d'une aile dans une autre configuration. La figure 1 montre un déperditeur statique 1 selon un mode de réalisation de l'invention, assemblé sur le bord de fuite d'une aile 4 d'un aéronef. Un tel déperditeur statique 1 peut également être monté sur toute autre surface de l'aéronef, de préférence à proximité d'une pointe formée par cette surface. Il peut ainsi être monté, à titre d'exemple non limitatif, sur un empennage horizontal ou vertical, sur la nacelle d'un réacteur, sur une aile ou sur une ailette d'extrémité de voilure. Le déperditeur statique 1 comprend une tige de déperdition d'électricité statique 2 assemblée à un support 3. Le support 3 présente une portion de fixation à la surface de l'aéronef, constitué par une plaque de fixation 31 apte à être fixée à la surface de l'aéronef, et une portion de connexion 32 à la tige de déperdition d'électricité statique 2. Ce support 3 est également représenté assemblé sur l'aile 4 sur la figure 2, en vue de côté, et sur la figure 3, en vue de dessus. La plaque de fixation 31 est sensiblement plane et présente deux faces opposées : une surface de contact 311, plane, qui est destinée à être en contact avec la surface de l'aéronef, et une surface externe 312. La surface de contact 311 définie un plan de contact 310, représenté en pointillés sur la figure 2. La portion de connexion 32, qui comprend les moyens de connexion de la tige de déperdition d'électricité statique 2, est liée à un bord de la plaque de fixation 31. Selon l'invention, cette portion de connexion 32 est située au moins partiellement en dessous du plan de la surface de contact 311. En d'autre terme, la plaque de fixation 31 et au moins une partie de la portion de connexion 32 s'étendent de part et d'autre du plan de contact 310, chacune d'un côté opposé de ce plan. De préférence, la plus grande partie de cette portion de connexion 32 est située en dessous du plan 310 de la surface de contact 311. Ainsi, de préférence, les moyens de connexion de la tige de déperdition d'électricité statique 2, contenus dans la portion de connexion 32, et la plaque de fixation 31, constituant la portion de fixation du déperditeur statique à l'aéronef, s'étendent de part et d'autre du plan de contact 310, chacun d'un côté opposé de ce plan de contact 310. Ces moyens de connexion peuvent par exemple, être constitués par un filetage, male ou femelle, permettant le vissage de la tige de déperdition d'électricité statique 2, ou tout autre moyen de connexion connu de l'homme du métier. Quand la plaque de fixation 31 du support 3 est en contact avec une surface de l'aéronef, comme le représentent les figures, la portion de connexion 32 se trouve alors, au moins partiellement, du même côté du plan de contact 310 que cette surface de l'aéronef. La forme originale de ce support 3 impose donc que la portion de connexion 32 soit placée au-delà d'un bord de cette surface de l'aéronef. Dans l'exemple représenté, dans lequel la surface de contact 311 est en contact avec l'extrados 40 d'une aile 4, à proximité de son bord de fuite 41, la portion de connexion 32 doit être placée au-delà du bord de fuite 41, c'est-à-dire au-delà du bord de la surface de l'aile 4 sur laquelle est fixée la surface de contact 311, pour que le montage du support 3 soit possible. De préférence, comme le montrent les figures, cette portion de connexion 32 est en contact avec le bord de fuite 41 ou à proximité immédiate de celui-ci. La portion de connexion 32 du support 3 est ainsi placée dans le prolongement du bord de fuite 41.

Comme le montre la figure 2, le bord 320 de la portion de connexion 32 qui est susceptible d'être en contact avec le bord de fuite 41 présente de préférence un profil arrondi, afin de faciliter la pose du support 3 dans une position dans laquelle la tige 2 ne s'étendrait pas perpendiculairement au bord de fuite. Ainsi, cette tige peut être montée dans une plage angulaire atteignant de préférence 12°, centrée sur la position perpendiculaire au bord de fuite. La figure 4 représente ainsi, en vue de dessus, le support 3 monté sur le bord de fuite 41 de l'aile 4 dans une position permettant le montage de la tige 2 dans une direction non perpendiculaire au bord de fuite. Des supports selon l'invention présentant des formes différentes peuvent permettre le montage du déperditeur avec un angle plus important par rapport à la position perpendiculaire au bord de fuite. Ces positions du déperditeur 1 permettent de l'orienter dans la direction du flux d'air, qui n'est pas nécessairement perpendiculaire au bord de fuite.

La portion de connexion 32 devant être fixée au-delà du bord de fuite 41 de l'aile 4, la plaque de fixation 31 doit donc être fixée sur une face 40 de l'aile 4 à proximité immédiate de ce bord de fuite 41. Pour cela, selon un mode de réalisation de l'invention, la surface de contact 311 de la plaque de fixation est fixée par collage à la surface de l'aéronef, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des rivets ou des vis. Ce collage est effectué en utilisant un adhésif électriquement conducteur, par exemple une résine conductrice, pour permettre la migration des charges de la surface de l'aéronef vers le support 3. La plaque de fixation 31 présente avantageusement une forme et une surface choisies pour fournir une surface de collage suffisamment importante, en fonction de la colle utilisée. Cette plaque de fixation 31 peut, dans d'autres modes de réalisation de l'invention, présenter des formes différentes de celles représentées par les figures 3 et 4. La tige 2 est fixée à la portion de connexion 32, de préférence de façon à s'étendre dans le prolongement du bord de fuite 41. Pour cela, la tige 2 est fixée dans une position telle qu'elle forme un angle inférieur à 5° par rapport au plan de contact 310. Par ailleurs, la surface externe 312 de la plaque de fixation 31 est de préférence plate, et la portion de connexion 32 ne dépasse pas du plan défini par cette surface externe 312. En d'autre terme, la portion de connexion 32 et la plaque de fixation 31 sont situées du même côté du plan défini par cette surface externe. L'ensemble du déperditeur 1 présente ainsi une section très faible dans le sens du flux d'air s'écoulant sur l'aile, qui est sensiblement parallèle aux surfaces de cette aile. En conséquence, la traînée générée par ce déperditeur 1 est très faible. La figure 2 montre les trois éléments constituants le déperditeur 1 selon un mode de réalisation de l'invention. Ce déperditeur 1 comporte la tige 2, qui est de préférence en carbone. Il comprend également le support 3, qui peut être en métal ou en carbone. Plus précisément, le support est de préférence en carbone si la surface de l'aéronef où il doit être collé est en carbone, et en métal si la surface de l'aéronef est métallique. L'utilisation pour le support 3 du même matériau que celui utilisé pour la surface de l'aéronef permet en effet d'éviter l'apparition de corrosion galvanique. La tige 2 est fixée à la portion de connexion 32 du support 3 par l'intermédiaire d'une tige filetée 5, qui s'engage dans des trous filetés complémentaires ménagés dans la portion de connexion 32 et dans l'extrémité de la tige 2. Ainsi, la tige 2 peut très facilement être démontée pour être remplacée, si elle est détériorée, sans qu'il soit nécessaire de changer le support 3.

Claims

REVENDICATIONS1. Déperditeur d'électricité statique (1) pour un aéronef, comprenant un support (3) et une tige de déperdition d'électricité statique (2), ledit support comprenant : - une portion de fixation (31) à l'aéronef présentant une surface de contact (311) sensiblement plane destinée, en utilisation, à être mise en contact avec une surface de l'aéronef, et - une portion de connexion (32), comprenant des moyens de connexion de ladite tige de déperdition d'électricité statique ; ladite tige de déperdition d'électricité statique (2) comprenant une première extrémité connectée à ladite portion de connexion (32) dudit support et une seconde extrémité libre ; caractérisé en ce que ladite portion de fixation (31) et au moins une partie de ladite portion de connexion (32) s'étendent chacune d'un côté opposé d'un plan (310) défini par ladite surface de contact (311).
2. Déperditeur d'électricité statique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite portion de fixation (31) et lesdits moyens de connexion (32) compris dans ladite portion de connexion (32) s'étendent chacun d'un côté opposé d'un plan (310) défini par ladite surface de contact (311).
3. Déperditeur d'électricité statique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de connexion (32) compris dans ladite portion de connexion (32) comprennent au moins un filetage.
4. Déperditeur d'électricité statique (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de connexion (32) comprennent une tige filetée (5) et un trou fileté complémentaire ménagé dans ladite portion de connexion (32), la première extrémité de ladite tige de déperdition d'électricité statique (2) présentant également un trou fileté, et ladite tige filetée s'engageant dans lesdits trous filetés.
5. Déperditeur d'électricité statique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite surface de contact (311) est couverte par une colle électriquement conductrice.
6. Déperditeur d'électricité statique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite tige de déperdition d'électricité statique (2) s'étend selonune direction formant un angle inférieur à 5° avec le plan (310) défini par ladite surface de contact (311).
7. Déperditeur d'électricité statique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite portion de fixation (31) présente, sur sa face opposée à sa surface de contact, une surface externe (312) sensiblement plate.
8. Déperditeur d'électricité statique (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite portion de fixation (31) et ladite portion de connexion (32) dudit support (3) s'étendent du même côté d'un plan défini par ladite surface externe (312) de la portion de fixation (31).
9. Déperditeur d'électricité statique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit support (3) est réalisé en matériau carbone.
10. Déperditeur d'électricité statique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit support (3) est réalisé en matériau métallique.
11. Aéronef caractérisé en ce qu'il comprend au moins un déperditeur d'électricité statique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, assemblé de telle sorte que sa surface de contact (311) soit en contact avec une surface de l'aéronef.
12. Aéronef selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit déperditeur d'électricité statique (1) est assemblé à l'aéronef par collage de sa surface de contact (311) sur la surface externe de l'aéronef, avec une colle électriquement conductrice.20