FR3021624A1 - Liaison coulissante entre la structure plancher et la structure de coque d'un aeronef. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une partie (100) de structure d'aéronef comprenant une portion de structure plancher (12), une portion de structure de coque (11), et un élément de liaison (20). Selon l'invention, l'élément de liaison (20) comprend : - une tige (21) fixée, du côté de sa première extrémité (21A), à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher ; - un élément de fixation (23), fixé à l'autre parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher, et pourvu d'une ouverture dans laquelle la deuxième extrémité de la tige (21) est montée coulissante ; et - un élément de butée fixé à la tige (21), agencé pour coopérer avec l'élément de fixation (23) afin de limiter l'amplitude du coulissement de la tige dans l'ouverture (23A). Lorsque la liaison entre la portion de structure plancher (12) et la portion de structure de coque (11) est sollicitée en traction, l'élément de butée (21) permet de répondre aux normes de tenue aux accélérations vers l'avant de l'aéronef. Lorsque ladite liaison est sollicitée en compression, la tige (21) coulisse librement dans l'ouverture ce qui limite les contraintes de tenue en compression et donc le poids de l'élément de liaison (20).

Description

1 LIAISON COULISSANTE ENTRE LA STRUCTURE PLANCHER ET LA STRUCTURE DE COQUE D'UN AERONEF. DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine de la liaison entre la structure plancher et la structure de coque, dans un aéronef. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE La structure 10 d'un aéronef comprend notamment la structure de coque, et la structure plancher. On a illustré en figure 1 un exemple d'une liaison selon l'art antérieur, entre une structure de coque 11 et une structure de plancher 12. On définit un repère orthonormé (Oxyz).

L'axe Ox correspond à l'axe longitudinal Ox de l'aéronef. On définit l'avant et l'arrière de l'aéronef, le long de cet axe Ox. L'avant de l'aéronef correspond au côté du nez de l'aéronef, où se trouve le cockpit. L'arrière de l'aéronef correspond au côté de la queue de l'aéronef, où se trouve généralement la dérive. On considère dans la suite qu'en conditions normales de vol, l'aéronef se déplace selon l'axe Ox, selon un vecteur orienté de l'arrière vers l'avant de l'aéronef. L'axe Oz correspond à l'axe vertical, lorsque l'aéronef est posé au sol, en position de stationnement. L'axe Oy défini avec l'axe Ox un plan horizontal, lorsque l'aéronef est posé au sol, en position de stationnement. L'axe Oy correspond à l'axe transversal de l'aéronef.

3021624 2 La structure de coque 11 comprend notamment un ensemble de cadres 11A, formant des raidisseurs transversaux relativement à l'axe Ox, et un ensemble de lisses 11B, formant des raidisseurs longitudinaux parallèles à l'axe Ox. La structure de coque comprend également une ou plusieurs feuilles 5 métalliques ou composites mises en forme selon le profil désiré, et nommées peau 11C. La peau 11C recouvre le maillage formé par les cadres 11A et les lisses 11B. La structure de plancher 12 comprend un assemblage de traverses 12A et de rails 12B. Les rails 12B s'étendent suivant l'axe Ox, et servent à la fixation 10 d'éléments mobiliers tels que les sièges. Le rail 12C est un rail externe, c'est-à- dire un rail voisin de la structure de coque, ou en d'autres termes voisin des parois latérales de l'aéronef. Les traverses 12A s'étendent suivant l'axe Oy. Dans l'exemple représenté en figure 1, la structure plancher 12 est appuyée sur la structure de coque 11 par l'intermédiaire de contrefiches 13 s'étendant 15 selon l'axe Oz. Afin de stabiliser la structure plancher 12, des bielles anti-crash 14 s'étendent dans le plan (xOy). Chaque bielle anti-crash est une pièce rigide, de forme allongée, montée fixe, en chacune de ses extrémités, sur la structure plancher d'une part, et sur la structure coque d'autre part. Dans l'exemple 20 représenté en figure 1, chaque bielle anti-crash 14 est fixée en un premier point 14A, au rail externe 12C, et en un second point 14B à une lisse 11B. Le premier point 14A se trouve à proximité de l'intersection entre le rail externe 12C et une traverse 12A. Le second point 14B se trouve à proximité de l'intersection entre une lisse 11B et un cadre 11A. Chaque bielle anti-crash 14 s'étend en biais, 25 inclinée relativement à l'axe Ox. Les bielles anti-crash 14 permettent de maintenir la structure plancher 12 sensiblement fixe relativement à la structure de coque 11, même en cas de forte décélération de l'aéronef, et en particulier en cas de crash de l'aéronef. On nomme crash un écrasement ou un atterrissage brusque de l'aéronef, ou un choc 3021624 3 se rapprochant d'un atterrissage brusque du point de vue des efforts. Dans une telle situation, la force d'inertie de la structure plancher tend à l'éloigner relativement à la structure de coque. En particulier, les bielles anti-crash doivent pouvoir supporter une accélération égale à 9g selon l'axe Ox, vers l'avant de 5 l'aéronef (où g est la constant gravitationnelle, égale à environ 9,8 m.s-2). La force qui s'exerce sur les bielles anti-crash est proportionnelle à cette accélération et à la masse de la structure plancher et des charges qu'elle supporte (mobilier de l'aéronef, passagers, autre). Afin de supporter une telle accélération, les bielles anti-crash présentent des sections très larges, et donc une masse très 10 importante. Une accélération vers l'avant de l'aéronef peut également être nommée « décélération ». Un objectif de la présente invention est de proposer une solution pour relier la structure plancher et la structure de coque, qui permette de réduire la masse totale de l'aéronef, tout en continuant à répondre aux exigences de tenue 15 à une accélération de 9g vers l'avant de l'aéronef. EXPOSÉ DE L'INVENTION Cet objectif est atteint avec une partie de structure d'aéronef comprenant une portion de structure plancher, une portion de structure de coque, et un 20 élément de liaison. Selon l'invention, l'élément de liaison comprend : une tige fixée, du côté de sa première extrémité, à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher ; un élément de fixation, fixé à l'autre parmi la portion de structure de 25 coque et la portion de structure plancher, et pourvu d'une ouverture dans laquelle la deuxième extrémité de la tige est montée coulissante selon son axe longitudinal ; et 3021624 4 - un élément de butée fixé à la tige, agencé pour coopérer avec l'élément de fixation afin de limiter l'amplitude de coulissement de la tige dans l'ouverture.

5 Lorsque la liaison entre la portion de structure de coque et la portion de structure plancher est sollicitée en traction (décélération de l'aéronef), la tige coulisse le cas échéant dans l'ouverture, puis le coulissement est bloqué grâce à l'élément de butée. Dans cette position, l'élément de liaison selon l'invention permet de répondre aux normes actuelles de tenue à une décélération de 9g vers 10 l'avant de l'aéronef. Lorsque la liaison entre la portion de structure de coque et la portion de structure plancher est sollicitée en compression (par exemple, charge de flexion latérale), la tige coulisse dans l'ouverture sans que le coulissement ne soit bloqué par l'élément de butée.

15 Grâce à ce libre coulissement, la tige n'a pas besoin d'être suffisamment solide pour supporter une sollicitation en compression. Au contraire, dans l'art antérieur, l'utilisation d'une bielle anti-crash rigide montée fixe sur la structure plancher et sur la structure de coque, impose que cette bielle puisse supporter les contraintes en compression afin d'éviter des phénomènes de flambage 20 (instabilité d'une structure, qui soumise à un effort de compression, a tendance à fléchir dans une direction perpendiculaire à l'axe de compression). Ainsi, l'élément de liaison selon l'invention peut présenter une masse réduite, en comparaison avec une bielle anti-crash selon l'art antérieur. On réalise ainsi une liaison entre la structure plancher et la structure de 25 coque, permettant de réduire la masse totale de l'aéronef, tout en répondant aux exigences de tenue à une accélération de 9g vers l'avant de l'aéronef. On réduit par exemple de 20% la masse des moyens pour lier la structure plancher et la structure de coque, en utilisant un élément de liaison selon l'invention en remplacement d'une bielle anti-crash selon l'art antérieur. Le gain absolu en 3021624 5 masse est d'environ 15 kg par utilisation d'un élément de liaison selon l'invention. Ce gain peut être augmenté d'encore 9 kg environ, grâce à une tige en matériau composite. On peut considérer que l'invention consiste à remplacer des moyens de 5 liaison présentant un module de compression élevé, par exemple de l'ordre de 70 000 MPa, par des moyens de liaison présentant un module de compression très faible (inférieur ou égal à 100 MPa). Selon un premier mode de réalisation, la tige est fixée, du côté de sa première extrémité, à la portion de structure de coque, et l'élément de fixation 10 est fixé à la portion de structure plancher. Selon ce premier mode de réalisation, l'élément de fixation peut être fixé à un rail externe de la portion de structure plancher. De préférence, selon ce premier mode de réalisation, la tige est fixée à un cadre et une peau de la portion de structure de coque.

15 Selon l'invention, l'élément de butée est avantageusement un écrou vissé autour de la tige. L'élément de butée peut présenter une section de forme rectangulaire, dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal de la tige. Selon un mode de réalisation avantageux, l'élément de fixation comprend 20 un logement dans lequel est ménagée l'ouverture et recevant l'élément de butée, l'élément de butée étant guidé en translation à l'intérieur du logement lors du coulissement de la tige à travers l'ouverture. Selon ce mode de réalisation avantageux, le logement présente avantageusement une paroi intérieure à section en forme de U.

25 La partie de structure selon l'invention comprend de préférence un revêtement en matériau élastomère, fixé à des parois latérales intérieures du logement ou à des parois latérales extérieures de l'élément de butée. La partie de structure selon l'invention comprend avantageusement un revêtement en matériau élastomère s'étendant dans un plan orthogonal à l'axe 3021624 6 longitudinal de la tige, sur une paroi interne du logement, cette paroi entourant l'ouverture. Selon une variante de ce mode de réalisation avantageux, l'élément de fixation s'étend entre la première extrémité de la tige et l'élément de butée.

5 De préférence, la tige est insérée, du côté de sa première extrémité, dans une ouverture pratiquée dans une pièce intermédiaire fixée à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher, la tige étant maintenue solidaire de la pièce intermédiaire par deux écrous positionnés autour de la tige de part et d'autre de ladite ouverture.

10 En variante, la première extrémité de la tige peut être plaquée contre le fond d'un renfoncement dans une pièce intermédiaire, par un clip s'étendant transversalement à la tige, le clip étant fixé de part et d'autre de la tige à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher. Selon une autre variante, la première extrémité de la tige peut être plaquée 15 contre une face interne d'un orifice ménagé dans une pièce intermédiaire, par un clip s'étendant transversalement à la tige, le clip étant fixé d'un seul côté de la tige à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une tige selon 20 l'invention, le procédé comprenant les étapes suivantes : - formation d'un faisceau de fibres, de façon à ce qu'à chaque extrémité dudit faisceau, une pièce d'écartement soit intercalée entre les fibres ; à chaque extrémité dudit faisceau de fibres, positionnement d'une pièce de serrage autour d'un ensemble formé par les fibres et la pièce 25 d'écartement ; application de résine sur le faisceau de fibres ; et polymérisation de la résine pour former, entre les pièces d'écartement, une tige en matériau composite.

3021624 7 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : 5 - la figure 1 illustre de manière schématique une partie de structure d'aéronef selon l'art antérieur ; - la figure 2A illustre un premier mode de réalisation d'une partie de structure d'aéronef selon l'invention ; - les figures 2B et 2C illustrent deux détails de variantes du mode de 10 réalisation de la figure 2A ; - les figures 2D à 2G illustrent différentes vues de détail du mode de réalisation de la figure 2A ; - la figure 3A illustre un deuxième mode de réalisation d'une partie de structure d'aéronef selon l'invention ; 15 - la figure 3B illustre une vue de détail du mode de réalisation de la figure 3A; - les figures 4A et 4B illustrent deux variantes de fixation d'une tige selon l'invention, du côté de la tige fixé à la structure plancher ou la structure de coque ; et 20 - les figures 5A à 5F illustrent un procédé selon l'invention, pour fabriquer une tige d'une partie de structure d'aéronef selon l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 2A illustre un premier mode de réalisation d'une partie de 25 structure d'aéronef 100 selon l'invention. On reconnaît en figure 2A une portion de structure plancher 12, c'est-à-dire une partie d'une structure plancher. La figure 2A illustre en particulier une vue de détail d'un rail externe 12C de la structure plancher 12. On reconnaît également 3021624 8 en figure 2A une portion de structure de coque 11, c'est-à-dire une partie d'une structure de coque. La figure 2A illustre en particulier une vue de détail d'un cadre 11A et d'une peau 11C. Un élément de liaison 20 selon l'invention relie la portion de structure plancher et la portion de structure de coque.

5 L'élément de liaison 20 comprend une tige 21. La tige 21 peut être en métal, par exemple de l'aluminium, du titane ou de l'acier. On utilise avantageusement de l'aluminium pour sa faible densité, ou de l'acier inoxydable, pour sa résistance à la corrosion. En variante, la tige 21 est en matériau composite, comprenant par exemple des fils de carbone ou de poly(p- 10 phénylènetéréphtalamide) (kevlar®). La tige 21 peut également être constituée de fibres liées de façon souple, et placées dans une gaine rigide par exemple en acier. La tige présente une forme cylindrique. Le diamètre de la tige peut être compris entre 10 mm et 50 mm, par exemple 13 mm, ou 10 mm. La longueur de la tige peut être comprise entre 400 mm et 600 mm, par exemple 470 mm.

15 La tige 21 s'étend dans le plan (y0x) tel que défini en introduction. On pourrait néanmoins envisager une composante selon l'axe Oz. La tige 21 est placée en biais relativement aux axes Ox et 0y, par exemple selon un angle compris entre 20° et 80° relativement à l'axe Ox. Cet angle est inférieur à 90°. L'extrémité de la tige reliée à la structure de coque est située vers l'avant de 20 l'aéronef, tandis que l'extrémité de la tige reliée à la structure plancher est située vers l'arrière de l'aéronef. La tige 21 est fixée, du côté de sa première extrémité 21A, à la portion de structure de coque 11. Par « fixé à un élément », on entend « fixe relativement à cet élément ». Ici, la première extrémité 21A de la tige est fixe relativement à la 25 structure de coque. En particulier, l'extrémité 21A de la tige 21 est fixée, à l'aide d'une pièce intermédiaire 22, à la fois au cadre 11A et à la peau 11C. L'élément de liaison 20 comprend également un élément de fixation 23, fixé à la portion de structure plancher 12. Dans l'exemple représenté en figure 2A, l'élément de fixation 23 est fixé au rail externe 12C, à proximité d'une traverse 3021624 9 (non représentée). En variante, l'élément de fixation 23 est fixé à la fois au rail externe 12C et à ladite traverse. L'élément de fixation 23 est agencé pour recevoir en translation la deuxième extrémité 21B de la tige. Dans l'exemple illustré en figure 2A, la tige est fixée à la structure de coque, 5 et montée coulissant dans un élément de fixation fixé à la structure plancher. En variante, la tige est fixée à la structure plancher, et montée coulissant dans un élément de fixation fixé à la structure de coque. La figure 2B illustre un détail d'un mode de réalisation d'une partie de structure d'aéronef selon l'invention. On a représenté en figure 2B : 10 ladite pièce intermédiaire 22, agencée pour recevoir ladite première extrémité de la tige (non représentée) et pour la fixer à la portion de structure de coque (non représentée) ; et l'élément de fixation 23, fixé à la portion de structure plancher, en particulier au rail 12C, et agencé pour recevoir en translation l'autre 15 extrémité de la tige (non représentée). Dans l'exemple illustré en figure 2B, l'élément de fixation 23 est similaire à la pièce intermédiaire 22. La pièce intermédiaire 22 est reliée à la structure de coque, en particulier 20 au cadre 11A et à la peau 11C, via deux pièces de raccord respectives 22F et 22E. Une première pièce de raccord 22E est fixée directement à l'un parmi le cadre 11A et la peau 11C, et à la pièce intermédiaire 22. Une deuxième pièce de raccord 22F est fixée directement à l'un parmi le cadre 11A et la peau 11C, et à la pièce intermédiaire 22. Ces différentes fixations sont réalisées par des rivets.

25 Selon une variante illustrée en figure 2C, les deux pièces de raccord 22E et 22F sont remplacées par une unique pièce de raccord 22G, solidaire à la fois du cadre 11A et de la peau 11C. L'unique pièce de raccord 22G permet de contourner un obstacle tel qu'une conduite 27. L'unique pièce de raccord 22G est 3021624 10 fixée directement à la fois au cadre 11A et à la peau 11C, et à la pièce intermédiaire 22. Ces différentes fixations sont réalisées par des rivets. L'extrémité 21A de la tige 21 peut également être fixée, à l'aide de la pièce intermédiaire 22, à la fois au cadre 11A et à une lisse.

5 La pièce intermédiaire 22 comprend notamment un logement recevant l'extrémité 21A de la tige, et des trous traversant pour laisser passer des rivets afin de fixer la pièce intermédiaire 22 à la structure de coque (ou à une pièce de raccord elle-même fixée à la structure de coque). La pièce intermédiaire 22 peut être similaire à l'élément de fixation, tel que décrit dans la suite. Cependant, la 10 tige est montée fixe relativement à la pièce intermédiaire 22, alors qu'elle est montée coulissante dans l'élément de fixation 23. La figure 2D illustre une vue de détail de l'élément de fixation 23 illustré en figures 2B et 2C. L'élément de fixation 23 y est représenté selon une vue en perspective. Il comprend une ouverture 23A, à travers laquelle la tige 21 peut 15 coulisser, du côté de sa deuxième extrémité 21B. Le diamètre de l'ouverture 23A est légèrement supérieur au diamètre de la tige 21. Le coulissement de la tige 21 est également nommé « translation selon son axe longitudinal ». L'ouverture est pratiquée dans une paroi 23C de l'élément de fixation. La paroi 23C est de préférence orthogonale à l'axe longitudinal de la tige 21, selon lequel elle 20 coulisse. Un élément de butée 24 (voir figures 2E et 2F) est fixé à la tige 21, du côté de sa deuxième extrémité 21B. Cet élément de butée 24 est situé en particulier du côté de l'ouverture 23A opposé à la première extrémité 21A de la tige. En d'autres termes, l'ouverture 23A est située entre l'élément de butée 24 et la 25 deuxième extrémité 21B de la tige. L'élément de butée 24 présente une section dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal de la tige, qui fait saillie relativement à l'étendue de l'ouverture 23A considérée dans le même plan. L'élément de butée 24 permet de limiter le coulissement de la tige dans l'ouverture 23A, lorsque l'élément de liaison 20 est soumis à une force qui tend à 3021624 11 éloigner l'un de l'autre l'élément de fixation 23 et la première extrémité 21A de la tige. En particulier, lorsque l'élément de liaison 20 est soumis à une telle force, la tige coulisse dans l'ouverture 23A jusqu'à ce que l'élément de butée 24 vienne en butée contre l'élément de fixation 23, en particulier contre la paroi 23C entourant 5 l'ouverture 23A. L'élément de butée 24, la pièce intermédiaire 22 et l'élément de fixation 23 peuvent être en métal (par exemple de l'aluminium, du titane ou de l'acier) ou en matériau composite. Dans l'exemple représenté sur les figures 2A et 2D à 2G, l'élément de 10 fixation 23 comprend un logement 23B, à l'intérieur duquel l'élément de butée 24 est guidé en translation, lorsque la tige 21 coulisse à travers l'ouverture 23A. Par exemple, le logement 23B présente des parois intérieures à trois faces, ces parois présentant ensemble une section en forme de U. En particulier, la paroi 23C recevant l'ouverture est entourée de deux parois latérales parallèles entre elles.

15 Cette forme en U permet d'insérer facilement l'élément de butée 24 dans le logement 23B, lors du montage d'un élément de liaison selon l'invention. Après avoir inséré l'élément de butée 24 dans le logement 23B, on introduit dans le logement 23B l'extrémité 21B de la tige, en faisant coulisser la tige dans l'ouverture 23A. Ensuite, on fixe l'élément de butée 24 à proximité de l'extrémité 20 21B de la tige. Cette forme en U, en combinaison avec un élément de butée 24 à section polygonale, évite en outre une rotation de la tige dans le logement 23B. En particulier, l'élément de butée 24 ne peut se vriller à l'intérieur du logement. Une telle rotation pourrait affaiblir la pièce intermédiaire 22.

25 L'élément de fixation 23 comprend également une partie support 23D plane, adaptée à être appuyée contre le rail externe, et fixée à celui-ci par des rivets montés dans les trous débouchant 23E. La figure 2E illustre une vue de détail de la figure 2A. L'élément de butée 24 présente une forme de parallélépipède rectangle. L'élément de butée 24 est par 3021624 12 exemple un écrou vissé sur un filetage de la tige 21. Le filetage est par exemple forgé dans une surépaisseur locale de la tige 21. Le logement 23B forme un guide pour l'élément de butée, le guide s'étendant selon l'axe longitudinal de la tige 21. La section rectangulaire de l'élément de butée 24 coopère avec la section en U 5 des parois intérieures du logement 23B, pour un guidage en translation optimal de l'élément de butée (sans vrillage). Dans l'exemple représenté en figure 2E, un revêtement 25 en matériau élastomère est intercalé entre les parois latérales internes du logement 23B et des parois latérales externes de l'élément de butée 24. Le terme « latéral » se 10 réfère à l'axe longitudinal de la tige : une paroi reliant deux plans orthogonaux à cet axe est dite paroi latérale. Une paroi latérale s'étend en particulier dans un plan parallèle à l'axe longitudinal de la tige. En variante, une paroi latérale est une section de conique, la conique présentant une symétrie de révolution autour de l'axe longitudinal de la tige. Dans l'exemple représenté en figure 2E, le 15 revêtement 25 s'étend entre la première des deux parois internes parallèles du logement, et la paroi externe de l'élément de butée située en face, et entre la seconde des deux parois internes parallèles du logement, et la paroi externe de l'élément de butée située en face. Le matériau élastomère est par exemple un caoutchouc, un polybutadiène, 20 ou tout autre élastomère connu de l'homme du métier. Le revêtement 25 est par exemple collé à des parois latérales externes de l'élément de butée 24. Ainsi, lors du déplacement de l'élément de butée 24 dans le logement 23B, le revêtement 25 glisse contre les parois latérales internes du logement, de sorte que l'on évite des frottements de matériau métal contre métal. Ces frottements sont remplacés 25 par des frottements métal contre élastomère. On augmente ainsi la durée de vie de l'élément de liaison selon l'invention. Selon une variante non représentée, le revêtement 25 est collé aux parois latérales internes du logement 23B. Lors du déplacement de l'élément de butée 24 dans le logement 23B, les parois latérales externes de l'élément de butée glissent contre le revêtement 25.

3021624 13 Sur la figure 2E, la liaison entre la structure de coque et la structure plancher est sollicitée en tension. En d'autres termes, la structure plancher tend à s'éloigner de la structure de coque (situation de crash, par exemple). On utilise au choix les termes de sollicitation en traction et sollicitation en tension. La tige 5 coulisse selon son axe longitudinal, et vers la structure de coque (voir flèche Dl), jusqu'à ce que l'élément de butée 24 vienne en appui contre la paroi 23C formant le fond du logement 23B. Une fois que l'élément de butée 24 se trouve ainsi en appui, la translation de la tige 21 selon D1 est bloquée. Dans cette position, l'élément de liaison selon l'invention répond au critère de tenue à une 10 accélération de 9g vers l'avant de l'aéronef. En particulier, la tige 21 est dimensionnée pour éviter toute rupture lorsqu'elle est soumise à de telles conditions. On vérifie cette condition notamment par un choix approprié du diamètre de la tige. La tige est dimensionnée pour qu'en conditions normales d'utilisation (sollicitation en tension inférieure à 9g vers l'avant de l'aéronef), les 15 contraintes subies n'entraînent aucune déformation permanente. En d'autres termes, en conditions normales d'utilisation, toute éventuelle déformation de la tige est une déformation élastique. La figure 2F illustre le cas dans lequel la liaison entre la structure de coque et la structure plancher est sollicitée en compression. Dans ce cas, la tige 21 20 coulisse selon son axe longitudinal, et vers la structure plancher (voir flèche D2). Cette fois, l'élément de butée 24 coulisse librement dans le logement 23B, sans que son mouvement ne soit bloqué par un obstacle. La profondeur du logement 23B est adaptée à un tel coulissement libre, en fonction des contraintes maximales attendues en compression. Par exemple, on estime que l'amplitude 25 maximale du coulissement de l'élément de butée dans le logement 23B est de 10 mm. On prévoit alors un logement présentant une longueur égale à 15 mm selon l'axe longitudinal de la tige 21. Le logement peut présenter une butée de sécurité, du côté opposé à la paroi 23C. En conditions normales de vol, l'élément de butée 24 n'atteint jamais cette butée de sécurité.

3021624 14 En l'absence de sollicitations en tension ou en compression, l'élément de butée se trouve avantageusement à proximité de la paroi 23C recevant l'ouverture 23A, par exemple à 2 mm de celle-ci. Lors d'une sollicitation en traction, l'élément de butée s'éloigne de cette ouverture, par exemple jusqu'à se 5 trouver à 10 mm de l'ouverture 23A. Lors d'une sollicitation en compression, l'élément de butée se rapproche puis s'appuie contre la paroi 23C recevant l'ouverture. La tige est agencée pour coulisser dans l'ouverture 23A avec une amplitude maximale de coulissement comprise par exemple entre 6 mm et 15 mm, en 10 particulier 10 mm. L'invention présente une grande simplicité d'installation et de maintenance, les pièces étant facilement accessibles, et ne nécessitant pas de lourds réglages ou d'outillages spécifiques. L'invention permet également de répondre aux exigences de tenue aux 15 vibrations liées au contexte aéronautique. Au cours d'une phase de vol, l'élément de butée 24 se déplace de nombreuses fois en réponse à différentes secousses dans l'aéronef. En particulier, l'élément de butée 24 vient en appui plusieurs fois contre la paroi 23C. A chaque fois, il se produit un choc de l'élément de butée 24 contre la paroi 20 23C. En plus de réduire la durée de vie de l'élément de liaison selon l'invention, un tel choc crée une nuisance sonore. Ce choc correspond typiquement une accélération de 6g vers l'avant de l'aéronef, d'une durée de 11 ms, comme spécifié dans la norme RTCA-160D. Le revêtement 25 intercalé entre des parois latérales externes de l'élément 25 de butée 24 et des parois latérales intérieures du logement 23B participe à amortir ce choc. Afin d'améliorer encore cette fonction d'atténuation de choc (et donc d'atténuation du bruit), le revêtement en matériau élastomère recouvre également la paroi 23C du logement 23B, autour de l'ouverture 23A.

3021624 15 On peut prévoir une étape de calibration du revêtement en matériau élastomère (épaisseur, matériau), pour l'adapter à des contraintes d'amortissement de choc ou de nuisance sonore maximale. De préférence, une même couche de matériau élastomère s'étend dans le 5 logement 23B, collée à la paroi 23C d'une part, et d'autre part à deux parois latérales externes de l'élément de butée 24, comme illustré sur les figures 2E et 2F. Dans ce cas particulier, puisque le revêtement en matériau élastomère est lié d'une part au logement et d'autre part à l'élément de butée, il tend à se déformer comme illustré sur les figures 2E et 2F, lorsque l'élément de butée 24 se 10 déplace relativement au logement 23B. On peut prévoir une étape de calibration du revêtement (épaisseur, matériau), pour l'adapter à une amplitude maximale souhaitée du coulissement de la tige dans l'ouverture 23A. Selon une variante non représentée, le logement 23B est ouvert, du côté 15 opposé à la paroi 23C. Quand bien même une force de compression bien supérieure à ce que l'on aurait pu prévoir est appliquée à la liaison entre la structure plancher et la structure de coque, la seule conséquence est un coulissement supérieur au coulissement maximal attendu de la tige 21 dans l'ouverture 23A. L'extrémité 21B de la tige fait alors saillie, hors du logement 23B, 20 et en direction de la structure plancher. Il n'y a pas de risque d'endommagement de la peau de la structure de coque, qui se trouve du côté opposé. La figure 2G illustre une vue de détail de la tige 21, du côté de son extrémité 21A. La tige 21 est fixée à la pièce intermédiaire 22. Comme illustré sur les figures 2B et 2C, la pièce intermédiaire 22, fixée ici 25 au rail externe 12C, peut être similaire à l'élément de fixation 23 tel que décrit en référence à la figure 2D. La tige 21 est insérée dans une cavité à l'intérieur de la pièce intermédiaire 22, du côté de son extrémité 21A, et grâce à une ouverture pratiquée dans la pièce intermédiaire. Ladite cavité est par exemple similaire au logement 23B de 3021624 16 l'élément de fixation 23. Ladite ouverture dans la pièce intermédiaire est par exemple similaire à l'ouverture 23A de l'élément de fixation 23. La tige 21 est maintenue solidaire de la pièce intermédiaire 22 grâce à deux écrous 22A et 22B positionnés de part et d'autre de l'ouverture dans la pièce 5 intermédiaire, et vissés sur des filetages respectifs de la tige 21. L'écrou 22B se trouve à l'intérieur de la cavité. La figure 3A illustre un deuxième mode de réalisation d'une partie de structure d'aéronef 100 selon l'invention.

10 Selon cette variante, l'élément de butée 24 présente une section hexagonale, dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal de la tige. L'élément de butée 24 ne se déplace pas à l'intérieur d'un logement. L'élément de fixation 23 forme un guide pour la tige 21, mais ce guide s'étend du côté de l'ouverture opposé à l'élément de butée 24. Ce guide est par exemple un tronçon cylindrique 15 de diamètre interne légèrement supérieur au diamètre externe de la tige. Le montage de l'élément de butée 24 sur la tige 21 est donc particulièrement aisé. On peut également nommer « logement », la partie de l'élément de fixation 23 formant guide pour la tige 21. La figure 3B illustre une vue de détail, en perspective, de l'élément de 20 fixation 23 représenté en figure 3A. L'élément de fixation présente une ouverture 23A telle que décrite en référence à la figure 2D, et des trous traversant 23E pour la fixation au rail externe par des rivets. Selon une variante non représentée, un anneau est intercalé entre la tige 21 et l'ouverture 23A dans l'élément de fixation, afin d'éviter des frottements de 25 deux matériaux de même nature l'un contre l'autre. L'anneau est par exemple en alliage aluminium cuivre, la tige et l'élément de fixation étant en aluminium. En outre, un anneau en téflon peut être prévu, du côté de l'élément de butée venant en appui contre l'élément de fixation en cas de sollicitation en tension. Cet anneau de téflon évite des frottements de deux matériaux de même nature l'un 3021624 17 contre l'autre, et amortit en partie un choc de l'élément de butée contre l'élément de fixation. On réduit ainsi les nuisances sonores liées à des chocs de l'élément de butée contre l'élément de fixation, notamment en conditions de vol normales. De tels chocs correspondent typiquement à une accélération de 6g 5 vers l'avant de l'aéronef, telle que décrite ci-avant en référence aux figures 2E et 2F. Les figures 4A et 4B illustrent deux variantes de fixation d'une tige, du côté de la tige fixée à la structure plancher ou la structure de coque, ici la structure de 10 coque 11. Les figures 4A et 4B sont des vues en coupe dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal de la tige. Dans la variante représentée en figure 4A, la pièce intermédiaire 22 comprend un renfoncement 221 au fond duquel s'appuie l'extrémité 21A de la tige. Le fond du renfoncement 221 s'étend, selon un axe parallèle au plan de la 15 structure de coque 11 sur lequel s'appuie la pièce intermédiaire 22. L'axe de la profondeur du renfoncement 221 s'étend selon un axe orthogonal au plan de la structure de coque 11 sur lequel s'appuie la pièce intermédiaire 22. L'extrémité de tige 21A est plaquée contre le fond du renfoncement par un clip 222 qui s'étend sur une partie de la face latérale de la tige, de sorte que la tige est 20 bloquée entre ce clip et le fond du renfoncement. Le clip 222 est fixé à la structure de coque 11, de part et d'autre de la tige, par deux écrous 223 et deux vis 224. Dans la variante représentée en figure 4B, la pièce intermédiaire comprend une lumière ou orifice 225. Dans la vue en coupe de la figure 4B, la lumière 225 25 est de forme allongée selon une direction orthogonale à l'axe longitudinal de la tige, et parallèle au plan de la structure de coque 11 sur lequel s'appuie la pièce intermédiaire 22. L'extrémité 21A de la tige est insérée dans la lumière 225 au niveau d'une partie large de cette lumière. Ensuite, la tige est translatée dans la lumière, et selon la direction d'allongement de celle-ci, pour atteindre une 3021624 18 portion affinée de la lumière. L'extrémité 21A de la tige est plaquée au fond de cette portion affinée de la lumière 225. Un clip 226 maintient la tige 21 plaqué au fond de cette portion affinée de la lumière 225. L'extrémité 21A de la tige est en contact, sur plus de la moitié de son périmètre, avec le fond de cette portion 5 affinée de la lumière 225. Le clip 226 présente une première portion plane, en appui sur la structure de coque 11. Une deuxième portion plane, inclinée à 90° par rapport à la première portion plane, s'étend vers la tige et passe adjacente à la tige. Une troisième portion du clip entoure la tige, du côté opposé à la structure de coque 11. Le clip 226 est fixé à la structure de coque 11 par une vis 10 224 et un écrou 223. L'homme du métier saura imaginer de nombreuses autres variantes de fixation d'une tige, sans sortir du cadre de la présente invention. Il peut être avantageux que le mouvement de la tige 21 ne présente pas un 15 unique degré de liberté (translation selon son axe longitudinal), mais également deux degrés de liberté en rotation, lui permettant de tourner selon un cône d'angle au sommet par exemple inférieur ou égal à 5°. Le sommet de ce cône se trouve à proximité de l'élément de butée 24. Pour assurer ces degrés de liberté supplémentaires, il suffit de dimensionner l'ouverture 23A légèrement plus large 20 que le diamètre de la tige. Le cas échéant, on dimensionne également l'élément de butée légèrement plus étroit que l'intérieur du logement de l'élément de fixation, ce logement formant guide. D'éventuels chocs dus à ce léger jeu peuvent être amortis grâce au revêtement en matériau élastomère tel que décrit en référence aux figures 2E et 2F. L'invention permet d'obtenir très facilement ces 25 deux degrés de liberté supplémentaires, avec une excellente maîtrise des amplitudes de mouvement maximales associées. Il peut être avantageux de conserver des bielles anti-crash selon l'art antérieur en certains points de la structure d'un aéronef. Néanmoins, les trois quarts de ces bielles anti-crash peuvent être remplacés par un élément de liaison 3021624 19 selon l'invention. Le gain en masse pour un aéronef complet est donc considérable. Il peut également être avantageux de remplacer la tige 21, par plusieurs tiges parallèles coulissant chacune dans une ouverture dédiée. On peut ainsi 5 réaliser une production en série de tiges toutes identiques. Les mêmes tiges sont alors utilisées pour tous les modèles d'aéronef, quelle que soit la masse de la structure plancher et de ce que celle-ci sera amenée à supporter (sièges, passagers, bagages, autres). C'est la mise en parallèle de plusieurs tiges qui permet de tenir une accélération de 9g vers l'avant de l'aéronef, quelle que soit la 10 masse soumise à cette accélération. On va maintenant illustrer, en référence aux figures 5A à 5F, un procédé selon l'invention, pour fabriquer une tige 21 en matériau composite. La figure 5A illustre schématiquement le principe du procédé selon 15 l'invention. Selon ce procédé, on dispose deux pièces d'écartement 50 à distance l'une de l'autre. On dispose ensuite des fibres s'étendant d'une pièce d'écartement à l'autre, en les recouvrant, pour former un faisceau de fibres 221 s'étendant selon l'axe D3. A chaque extrémité du faisceau de fibres, une pièce d'écartement 50 se trouve alors placée au coeur du faisceau de fibres. La pièce 20 d'écartement 50, dite olive, présente une forme oblongue, allongée selon l'axe D3, et présente une symétrie axiale autour de cet axe. On place ensuite, à chaque extrémité du faisceau de fibres 221, une pièce de serrage 51 qui maintient les fibres contre la pièce d'écartement 50. La pièce de serrage 51 s'étend au moins en partie autour de la pièce d'écartement 50. L'agencement ainsi réalisé, 25 représenté en figure 5A, constitue une solution à la fois simple et efficace pour maintenir les fibres serrées les unes contre les autres en un faisceau cylindrique de fibres. Le faisceau de fibres est ensuite imprégné de résine, puis la résine est polymérisée. On réalise ainsi une tige en matériau composite avec à chaque 3021624 20 extrémité la pièce d'écartement et la pièce de serrage. On peut découper les extrémités de la tige, pour obtenir une pièce de forme cylindrique. La figure 5B illustre une vue en coupe d'un mode de réalisation particulier d'un agencement selon l'invention. La figure 5B est une vue de détail de l'une des 5 extrémités du faisceau de fibres. Après que l'on ait fait passer les fibres de part et d'autre de la pièce d'écartement 50, on maintient les fibres contre la pièce d'écartement grâce à un collier de serrage 501. La pièce d'écartement 50 est traversée par une barre rigide 502. La barre rigide 502 est montée fixe dans la pièce d'écartement 50, et fait saillie de part et d'autre de celle-ci, entre le collier 10 de serrage 501 et l'autre extrémité du faisceau de fibres. Après positionnement des fibres, la barre rigide 502 fait toujours saillie de chaque côté, hors du faisceau de fibres. Une pièce de serrage, formée par une bague 503 en acier, vient en appui contre les portions de la barre rigide 502 faisant saillie hors de la pièce d'écartement et du faisceau de fibres. La bague 503 présente un diamètre 15 intérieur décroissant, en s'éloignant de la barre rigide 502. La bague 503 est plaquée contre la barre rigide 502 grâce à deux taquets 504. La figure 5C est une vue en coupe du dispositif de la figure 5B, dans un plan orthogonal à l'axe du faisceau de fibres passant par la barre rigide 502. La figure 5C permet notamment d'illustrer les stries 506 pratiquées sur la surface externe 20 de la pièce d'écartement 50. Les stries 506 permettent d'entraîner en rotation les fibres pincées entre la pièce d'écartement 50 et la bague 503. On obtient ainsi un faisceau de fibres torsadées autour de l'axe D3, à partir d'un faisceau de fibres parallèles. Les fibres sont seulement légèrement torsadées (un tour, tous les 50 mm à 100 mm de longueur du faisceau de fibres). Les torsades permettent 25 notamment une meilleure mise en place des outils de polymérisation. On limite en outre tout éventuel allongement de la tige, ainsi obtenue, lorsqu'elle sera sollicitée en tension. On peut prévoir que la pièce d'écartement, présente une forme oblongue de révolution, tronquée du côté opposé au faisceau de fibres. La face tronquée 3021624 21 présente alors une fente, pour recevoir un outil qui va entraîner la pièce d'écartement en rotation. La rotation de la pièce d'écartement permet de torsader les fibres engagées dans les stries 506. La figure 5D est une vue en coupe du dispositif de la figure 5B, dans un plan 5 orthogonal à l'axe du faisceau de fibres passant par le collier de serrage 501. La figure 5C permet notamment d'illustrer ce collier de serrage, présentant des moyens d'ajustement 507 de son diamètre, pour serrer les fibres au plus près de la pièce d'écartement 50. La figure 5E est une représentation schématique de l'étape de 10 polymérisation. Le faisceau de fibres 221 imprégné de résine, maintenu à ses deux extrémités comme décrit en référence à la figure 5B, est placé à l'intérieur d'une enveloppe de compression 52. Cette enveloppe de compression est placée, avec son contenu, dans un autoclave conçu pour réaliser une réaction industrielle sous pression. Dans cet exemple, la résine est par exemple une résine 15 thermodurcissable polymérisée par compression. Après polymérisation, on retire les taquets, puis on découpe les extrémités de la tige, par exemple selon un plan passant par la bague en acier et la pièce d'écartement. La figure 5F est une vue en coupe selon un plan orthogonal à l'axe longitudinal du faisceau de fibres, d'une installation pour fabriquer 20 simultanément plusieurs tiges grâce au procédé selon l'invention. Plusieurs faisceaux de fibres sont agencés coplanaires et parallèles entre eux. Dans cet exemple, on prévoit un unique taquet 504 par faisceau de fibres, au lieu des deux taquets représentés en figure 5B. Les taquets sont placés en rangées, les uns à côté des autres. Ils sont stabilisés les uns contre les autres, par exemple en appui 25 sur des surfaces planes respectives, ou assemblés par bouvetage (voir figure 5F, un assemblage par bouvetage étant un assemblage par rainure et languette). L'ensemble formé par les plusieurs faisceaux de fibres, les pièces d'écartement, taquets, bagues, colliers de serrage et barres rigides respectifs, est placé dans une même enveloppe de compression 52.

3021624 22 Selon une variante non représentée, de chaque côté des faisceaux de fibres, les extrémités des faisceaux de fibres sont maintenues par plusieurs taquets latéraux. Un taquet supérieur et un taquet inférieur, communs à tous les faisceaux de fibres, s'étendent tous deux transverses à ces derniers. Des taquets 5 latéraux s'étendent notamment entre deux faisceaux de fibres voisins. Le procédé selon l'invention offre une solution astucieuse de fabrication d'une tige 21 en matériau composite. Il permet des fabrications en série à coûts réduits et avec une durée de fabrication réduite. 10

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Partie de structure d'aéronef (100) comprenant une portion de structure plancher (12), une portion de structure de coque (11), et un élément de liaison (20), caractérisée en ce que l'élément de liaison (20) comprend : une tige (21) fixée, du côté de sa première extrémité, à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher ; un élément de fixation (23), fixé à l'autre parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher, et pourvu d'une ouverture (23A) dans laquelle la deuxième extrémité de la tige (21) est montée coulissante selon son axe longitudinal ; et un élément de butée (24) fixé à la tige (21), agencé pour coopérer avec l'élément de fixation (23) afin de limiter l'amplitude de coulissement de la tige dans l'ouverture (23A).
2. 2. Partie de structure (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tige (21) est fixée, du côté de sa première extrémité (21A), à la portion de structure de coque (11), et en ce que l'élément de fixation (23) est fixé à la portion de structure plancher (12).
3. 3. Partie de structure (100) selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément de fixation (23) est fixé à un rail externe (12C) de la portion de structure plancher.
4. 4. Partie de structure (100) selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que la tige (21) est fixée à un cadre (11A) et une peau (11C) de la portion de structure de coque (11). 3021624 24
5. 5. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élément de butée (24) est un écrou vissé autour de la tige (21). 5
6. 6. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'élément de butée (24) présente une section de forme rectangulaire, dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal de la tige (21).
7. 7. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 10 caractérisée en ce que l'élément de fixation (23) comprend un logement (23B) dans lequel est ménagée l'ouverture (23A) et recevant l'élément de butée (24), l'élément de butée (24) étant guidé en translation à l'intérieur du logement (23B) lors du coulissement de la tige (21) à travers l'ouverture (23A). 15
8. 8. Partie de structure (100) selon la revendication 7, caractérisée en ce que le logement (23B) présente une paroi intérieure à section en forme de U.
9. 9. Partie de structure (100) selon la revendication 7 ou 8, caractérisée par un revêtement (25) en matériau élastomère, fixé à des parois latérales intérieures du 20 logement (23B) ou à des parois latérales extérieures de l'élément de butée (24).
10. 10. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce qu'un revêtement (25) en matériau élastomère s'étend dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal de la tige, sur une paroi interne du 25 logement (23B) qui entoure l'ouverture (23A).
11. 11. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'élément de fixation (23) s'étend entre la première extrémité de la tige et l'élément de butée (24). 3021624 25
12. 12. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la tige (21) est insérée, du côté de sa première extrémité, dans une ouverture pratiquée dans une pièce intermédiaire 5 (22) fixée à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher, la tige (21) étant maintenue solidaire de la pièce intermédiaire (22) par deux écrous (22A, 22B) positionnés autour de la tige de part et d'autre de ladite ouverture. 10
13. 13. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la première extrémité (21A) de la tige est plaquée contre le fond d'un renfoncement (221) dans une pièce intermédiaire (22), par un clip (222) s'étendant transversalement à la tige (21), le clip étant fixé de part et d'autre de la tige à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de 15 structure plancher.
14. 14. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la première extrémité (21A) de la tige est plaquée contre 20 une face interne d'un orifice (225) ménagé dans une pièce intermédiaire (22), par un clip (226) s'étendant transversalement à la tige (21), le clip étant fixé d'un seul côté de la tige à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher. 25
15. 15. Procédé de fabrication d'une tige (21) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - formation d'un faisceau de fibres (221), de façon à ce qu'à chaque extrémité dudit faisceau, une pièce d'écartement (50) soit intercalée entre les fibres ; 3021624 26 à chaque extrémité dudit faisceau de fibres (221), positionnement d'une pièce de serrage (51; 503) autour d'un ensemble formé par les fibres et la pièce d'écartement (50) ; application de résine sur le faisceau de fibres (221) ; et 5 polymérisation de la résine pour former, entre les pièces d'écartement (50), une tige (21) en matériau composite.