FR3047867A1 - Boitier pour equipement avionique - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un boîtier pour équipement avionique d'un aéronef comprenant : - une face de fond (10) configurée pour comporter des premiers moyens de montage d'au moins une carte électronique, - une face supérieure (12) sensiblement parallèle et opposée à la face de fond (10) et configurée pour comporter des deuxièmes moyens de montage de l'au moins une carte électronique, et - deux faces latérales (14) sensiblement parallèles, s'étendant entre la face supérieure (12) et la face de fond (10), la face de fond (10), la face supérieure (12) et les faces latérales (14) étant formées à partir de pièces (20, 30, 40, 50, 60) d'un seul tenant et présentant chacune un profil, lesdites pièces présentant au plus trois profils différents.
Description
DOMAINE DE L’INVENTION L’invention concerne de manière générale le domaine des équipements électroniques montés dans des baies avioniques, et plus particulièrement les conditionnements de ces équipements.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Un équipement électronique destiné à être monté dans une baie avionique comprend, dans un conditionnement souvent métallique dit aussi boîtier ou « packaging », un ensemble de cartes électroniques dissipatrices de chaleur.
Une baie avionique est une structure mécanique de type « étagère » généralement placée sous le cockpit de l’aéronef et conçue pour accueillir les divers équipements électroniques prévus pour faire fonctionner l'aéronef et ses services par l’intermédiaire de chaises d’adaptation électrique et mécanique. La baie avionique permet de connecter mécaniquement et électriquement un ou plusieurs équipements électriques de manière amovible aux divers réseaux embarqués, réseaux de communication, de distribution d'énergie, de contrôle, etc. de l'aéronef.
La dimension et la forme des boîtiers pour équipement avionique insérés dans la baie avionique est dictée par la norme ARINC 600. L’évolution des aéronefs actuels a pour effet de soumettre ces boîtiers pour équipement avionique à des environnements thermiques et vibratoires de plus en plus sévères. Les cartes électroniques dissipent de plus en plus de chaleur dans un volume de plus en plus réduit. En parallèle, les avionneurs cherchent à diminuer fortement la masse des boîtiers, tout en respectant les critères imposés par la norme ARINC 600.
On cherche donc à évacuer de manière plus efficace la puissance dissipée par les cartes électroniques dans un même volume.
Il a déjà été proposé de réaliser des boîtiers pour équipement avionique dans un matériau composite thermodurcissable. Toutefois, il s’avère que le procédé de fabrication de ce type de boîtier est difficilement applicable à l’échelle industrielle. En effet, les différentes pièces à réaliser sont de faible dimension, de sorte que la tolérance de fabrication est faible et augmente par conséquent drastiquement leur coût de la fabrication. Le gain de masse associé à ce choix de matériau n’est donc pas suffisant pour compenser l’augmentation du coût de revient du boîtier.
RESUME DE L’INVENTION
Un objectif de l’invention est donc de proposer un boîtier pour équipement avionique répondant aux exigences de la norme ARINC 600, c’est-à-dire devant être fixé sur une chaise d’adaptation électrique et mécanique conforme à la norme ARINC 600, qui puisse être fabriqué à l’échelle industrielle pour un moindre coût tout en ayant une masse réduite et un encombrement équivalent en comparaison avec les boîtiers pour équipement avionique actuels, le boîtier devant en outre être capable de résister à des environnements thermiques et vibratoires sévères et de respecter la continuité électromagnétique requise pour protéger la ou les cartes électroniques qu’il reçoit ainsi que les équipements extérieurs.
Pour cela, l’invention propose un boîtier pour équipement avionique d’un aéronef comprenant : - une face de fond configurée pour comporter des premiers moyens de montage d’au moins une carte électronique, - une face supérieure sensiblement parallèle et opposée à la face de fond et configurée pour comporter des deuxièmes moyens de montage de l’au moins une carte électronique, et - deux faces latérales sensiblement parallèles, s’étendant entre la face supérieure et la face de fond.
La face de fond, la face supérieure et les faces latérales sont formées à partir de pièces d’un seul tenant et présentant chacune un profil et les pièces formant la face de fond, la face supérieure et les faces latérales présentent au plus trois profils différents.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du boîtier décrit ci-dessus sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison : - les faces latérales comprennent chacune une portion supérieure et une portion inférieure, la face supérieure et la portion supérieure des faces latérales étant formées dans au moins une première pièce présentant un profil en U tandis que la face de fond et la portion inférieure des faces latérales sont formées dans au moins une deuxième pièce présentant un profil en U, les profils et U de la première pièce et de la deuxième pièce comprenant chacun une base et deux flancs latéraux s’étendant depuis des extrémités de la base, - les profils en U de la première pièce et de la deuxième pièce sont identiques, - un premier des flancs latéraux de chacun des profils en U présente un décrochement au niveau d’une extrémité libre de sorte à permettre un emboîtement des premiers flancs latéraux avec les deuxième flancs latéraux desdits profils en U, - le boîtier comprend en outre une troisième pièce et une quatrième pièce présentant chacune un profil de fixation, connectées respectivement au niveau de la base du profil en U de la première pièce et de la deuxième pièce, lesdits profils de fixation étant configurés pour fixer les premiers moyens de montage et les deuxièmes moyens de montage, respectivement, - les profils de fixation présentent chacun une face plane et une première et une deuxième rainures rainure s’étendant de part et d’autre de la face plane, la troisième pièce et la quatrième pièce étant connectées à la première pièce et à la deuxième pièce par l’intermédiaire de la première rainure et de la deuxième rainure, respectivement, - le boîtier comprend au moins deux sous-ensembles de boîtier formés chacun par une première pièce assemblée avec une deuxième pièce, les sous-ensembles de boîtier étant fixés deux à deux par assemblage des flancs latéraux des profilés en U de la première pièce et de la deuxième pièce, - les faces latérales sont chacune formées de deux pièces latérales présentant un profil allongé, tandis que la face de fond et la face supérieure sont formées respectivement par deux pièces d’extrémité présentant chacune un profil de fixation, - le profil allongé de chaque pièce latérale présente une face plane s’étendant entre la face supérieure et la face de fond et comprenant au niveau de ses extrémités libres un décrochement configuré connecter ladite pièce latérale aux pièces d’extrémité, - le profil de fixation des pièces d’extrémité comprennent chacun deux faces planes, s’étendant dans un même plan et séparées par une rainure centrale, et deux parois en retrait s’étendant de part et d’autre desdites faces planes, lesdites parois en retrait étant configurées pour être connectées à l’une des pièces latérales, respectivement, - le boîtier comprend en outre une pièce de séparation, s’étendant entre les pièces latérales, et configurée pour séparer un volume interne du boîtier en deux espaces distincts, - les pièces sont réalisées dans l’un au moins des matériaux du groupe suivant : un matériau composite comprenant un renfort fibreux densifié par une matrice polymère ou un alliage métallique présentant une conductivité thermique supérieure ou égale à 140 W/m/K, - tout ou partie des pièces sont réalisées dans un matériau composite et comprennent en outre, sur une face interne et/ou sur une face externe, un revêtement électriquement conducteur configuré pour bloquer des ondes électromagnétiques, ledit revêtement pouvant comprendre un grillage métallique, des clinquants métalliques et/ou un tissu métallique, - tout ou partie des pièces sont réalisées dans un matériau composite comprenant un renfort fibreux renforcé par une matrice et sont obtenues par estampage ou par drapage de plis sur une préforme, et/ou - la face supérieure et la face de fond sont symétriques.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :
La figure 1 est une vue éclatée en perspective d’un exemple de réalisation d’un boîtier pour équipement avionique conforme à un premier mode de réalisation,
La figure 2 est une vue en coupe du boîtier pour équipement avionique de la figure 1,
La figure 3a est une vue en coupe d’un profil en U du boîtier pour équipement avionique de la figure 1,
La figure 3b est une vue en coupe d’un profil de fixation du boîtier pour équipement avionique de la figure 1,
La figure 4 est une vue éclatée en perspective d’un exemple de réalisation d’un boîtier pour équipement avionique conforme à un deuxième mode de réalisation,
La figure 5 est une vue en coupe du boîtier pour équipement avionique de la figure 4,
La figure 6a est une vue en coupe d’un profil allongé du boîtier pour équipement avionique de la figure 4,
La figure 6b est une vue en coupe d’un profil d’extrémité du boîtier pour équipement avionique de la figure 4 et
La figure 6c est une vue en coupe d’une pièce de séparation du boîtier pour équipement avionique de la figure 4,
DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATION
Un boîtier 1 pour équipement avionique d’un aéronef comprend : - une face de fond 10 configurée pour comporter des premiers moyens de montage d’au moins une carte électronique, - une face supérieure 12, sensiblement parallèle et opposée à la face de fond 10 et configurée pour comporter des deuxièmes moyens de montage de l’au moins une carte électronique, et - deux faces latérales 14, s’étendant entre la face supérieure 12 et la face de fond 10. Les faces latérales 14 comprennent chacune une portion supérieure, adjacente à la face supérieure 12, et une portion inférieure, adjacente à la face de fond 10.
La face de fond 10, la face supérieure 12 et les faces latérales 14 sont formées de pièces d’un seul tenant (c’est-à-dire monoblocs, ou formées intégralement) et présentant chacune un profil. Par profil, on comprendra ici la section de la pièce suivant une direction perpendiculaire à sa surface interne.
De manière habituelle, le boîtier 1 loge plusieurs cartes électroniques et autant de premiers et deuxièmes moyens de montage desdites cartes électroniques. Ces premiers et deuxièmes moyens de montage sont généralement identiques et peuvent comprendre, de manière connue en soi, des supports porte-glissière avec blocage du type Cardlock (non visible sur les figures).
Le boîtier 1 est configuré pour être fixé, par exemple par vissage, sur une chaise d’adaptation électrique et mécanique, de préférence conforme à la norme ARINC 600. Il comprend à cet effet une face arrière 18 comportant des onduleurs configurés pour être connectés avec des connecteurs électriques formés dans une platine de la chaise. La face arrière 18 s’étend entre la face de fond 10 et la face supérieure 12 d’une part et entre les faces latérales 14 d’autre part. Le boîtier 1 comprend également une face avant 16 opposée à la face arrière 18 et sensiblement parallèle à celle-ci.
Typiquement, le boîtier 1 peut présenter une longueur (dimension entre la face avant 16 et la face arrière 18) hors doghouse de 319 mm (379 mm avec doghouse), une hauteur (dimension entre la face de fond 10 et la face supérieure 12) de 193 mm et une largeur (dimension entre les faces latérales 14) égale à 248 mm. Par doghouse, on comprendra ici l’avancement (optionnel) de la face avant 16 du boîtier 1 configuré pour déporter la face avant 16 au-delà des vis de fixation du boîtier 1 à la chaise.
Afin de faciliter la réalisation du boîtier 1 et donc de réduire ses coûts de production, les pièces formant la face de fond 10, la face supérieure 12 et les faces latérales 14 présentent au plus trois profils différents.
Il est alors possible de réaliser le boîtier 1 en matériau composite ayant un renfort fibreux densifié par une matrice polymère, ou en variante en alliage métallique, de manière simple, rapide, peu coûteuse et facilement réalisable à l’échelle industrielle. En effet, il suffit de réaliser, à la chaîne, les pièces formant le boîtier 1 et de les assembler pour obtenir un boîtier 1 pour équipement avionique ayant une faible masse, dont les dimensions et la forme sont conformes à la norme ARINC 600 et qui soit en outre capable de résister et de protéger les cartes électroniques dans des environnements sévères en températures et en vibrations.
Le matériau composite peut notamment comprendre un renfort fibreux comportant des fibres longues, telles que des fibres de carbone, tandis que la matrice polymère peut comprendre un matériau thermoplastique tel que du poly(sulfure de phénylène) PPS, du polyétheréthercétone PEEK, un polyamide et/ou du polycarbonate, ou en variante un matériau thermodurcissable tel qu’une résine époxyde. L’alliage métallique peut comprendre tout type d’alliage présentant une conductivité thermique supérieure ou égale à 140 W/m/K, tel qu’un alliage d’aluminium du type 6061 (état T6) ou un alliage de cuivre.
Dans un premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3b, les pièces formant la face de fond 10, la face supérieure 12 et les faces latérales 14 présentent exactement deux profils différents.
Plus précisément, dans cette forme de réalisation, le boîtier 1 comprend deux sous-ensembles 2, 3 configurés pour loger chacun un LRU (acronyme anglais de Line-Replaceable Unit, pour unité de remplacement en ligne, c’est-à-dire une unité comportant une série de cartes électroniques).
Pour chaque sous-ensemble 2, 3, une pièce supérieure 20 présentant un profil en U forme la face supérieure 12 et la portion supérieure des faces latérales 14 tandis qu’une pièce inférieure 25 présentant également un profil en U forme la face de fond 10 et la portion inférieure des faces latérales 14. Les profils et U de ces pièces comprennent chacun une base 21 et deux flancs latéraux 22 s’étendant depuis des extrémités de la base 21. Les flancs latéraux 22 sont sensiblement perpendiculaires à la base 21.
Dans une forme de réalisation, la pièce supérieure 20 et la pièce inférieure 25 sont identiques, ce qui permet de réduire le coût de fabrication du boîtier 1. Dans ce cas, il est en effet possible de mutualiser les machines pour la réalisation de ces pièces.
En variante, la pièce supérieure 20 et la pièce inférieure 25 peuvent présenter des profils en U distincts, et notamment des profilés dont la hauteur des flancs latéraux 22 est différente.
La pièce supérieure 20 et la pièce inférieure 25 peuvent être assemblées en connectant l’extrémité libre des flancs latéraux 22 de leur profil en U respectif par assemblage mécanique (par exemple par vissage, encliquetage, rivetage), collage ou soudage (lorsque le matériau constitutif des pièces le permet). On notera qu’en configuration assemblée, les bases 21 des profils en U sont alors placés en regard l’un de l’autre et définissent chacune l’un parmi la face de fond 10 et la face supérieure 12 du boîtier 1, tandis que les flancs latéraux 22 forment deux à deux ses faces latérales 14.
Par exemple, l’un des flancs latéraux 22 de chacun des profils en U peut présenter un décrochement 23 au niveau de son extrémité libre (c’est-à-dire à l’opposé de sa base 21). De la sorte, lorsque la pièce supérieure 20 et la pièce inférieure 25 sont assemblées, l’extrémité libre de chaque flanc latéral présentant un décrochement 23 vient se loger contre la face externe (ou contre la face interne) de l’extrémité libre 24 du flanc latéral dépourvu de décrochement 23 et qui s’étend en regard. Les pièces sont alors rapprochées jusqu’à ce que leur décrochement 23 respectif arrive en butée.
Le cas échéant, comme visible sur les figures 2 et 3 annexées, l’un des flancs latéraux 14 peut présenter une hauteur légèrement plus grande que l’autre, afin de faciliter l’assemblage.
Chaque sous-ensemble 2, 3 comprend en outre une première pièce de fixation 30 fixée contre la base 21 du profil en U de la pièce inférieure 25 et une deuxième pièce de fixation 35 fixée contre la base 21 du profil en U de la pièce supérieure 20. La première pièce de fixation 30 et la deuxième pièce de fixation 35 sont configurées pour fixer les premiers moyens de montage et les deuxièmes moyens de montage, respectivement.
Dans une forme de réalisation, la première pièce de fixation 30 et la deuxième pièce inférieure 25 sont identiques, ce qui permet de réduire le coût de fabrication du boîtier 1 en mutualisant les machines pour la réalisation de ces pièces.
Ici, chaque pièce de fixation 30, 35 comprend une face plane 31 et deux rainures 32 s’étendant de part et d’autre de la face plane 31. Les rainures 32 permettent ainsi la fixation de moyens de montage des cartes électroniques du type support porte-glissière avec blocage (tel qu’un Cardlock).
Chaque pièce de fixation 30, 35 peut alors être connectée à la pièce supérieure 20 ou inférieure 25 associée au niveau de ses rainures 32.
Chaque sous-ensemble 2, 3 du boîtier 1 est configuré pour loger un LRU. Afin d’obtenir un boîtier 1 logeant deux LRU, il suffit d’assembler côte à côte deux sous-ensembles 2, 3 conformes au premier mode de réalisation et présentant de préférence une longueur et une hauteur identiques. Typiquement, les sous-ensembles 2, 3 peuvent être fixés le long de leurs faces latérales 14 par assemblage mécanique (par exemple par vissage, encliquetage, rivetage), collage ou soudage (lorsque le matériau constitutif des pièces le permet).
On comprendra bien entendu qu’un nombre plus important de sous-ensembles 2, 3 peuvent être assemblés, de manière à loger un plus grand nombre de LRU dans le boîtier 1.
Dans un deuxième mode de réalisation illustré sur les figures 4 à 6c, les pièces formant la face de fond 10, la face supérieure 12 et les faces latérales 14 présentent entre deux et trois profils différents.
Dans ce mode de réalisation, le boîtier 1 peut comprendre une pièce de séparation 40 s’étendant entre les faces latérales 14 afin de former deux sous-ensembles 2, 3 configurés pour loger chacun un LRU.
Ici, le boîtier 1 comprend deux pièces latérales 50, présentant chacune un profil allongé et configurées pour former les faces latérales 14 du boîtier 1, et deux pièces d’extrémité 60 présentant chacune un profil de fixation et configurées pour former la face de fond 10 et la face supérieure 12. Chaque pièce d’extrémité 60 est configurée pour fixer l’un parmi les premiers et deuxièmes moyens de montage.
Dans une forme de réalisation, les pièces latérales 50 sont identiques, ce qui permet de réduire le coût de fabrication du boîtier 1. En variante, les pièces latérales 50 peuvent présenter des profils allongés distincts, et notamment des profils dont les extrémités libres sont différentes.
De même, les pièces d’extrémité 60 peuvent être identiques ou présenter des profils de fixation distincts pour accommoder des moyens de montage différents.
Chaque pièce latérale 50 peut présenter une face plane 52 s’étendant entre la face supérieure 12 et la face de fond 10 du boîtier 1 et comprendre, au niveau de ses extrémités libres, un décrochement 54 configuré pour connecter la pièce latérale 50 aux pièces d’extrémité 60. Ici, le décrochement est double et forme un escalier comprenant une première marche 54a (ou coude) configurée pour être fixée sur la pièce d’extrémité 60 associée et une deuxième marche 54b connectant la première marche 54a et la face plane 52 et permettant ainsi de décaler les moyens de montage par rapport à ladite face plane 52.
Les profils de fixation des pièces d’extrémité 60 comprennent chacun au moins deux faces planes 62 s’étendant dans un même plan et séparées par une rainure centrale 64 et deux parois en retrait 66 s’étendant de part et d’autre desdites faces planes 62. Les profils de fixation présentent donc une forme sensiblement ondulée.
Le fond de la rainure centrale 64 et les parois en retrait 66 des profils de fixation s’étendent dans un même plan. La rainure centrale 64 est configurée pour permettre la fixation (optionnelle) de la pièce de séparation 40. Chaque paroi en retrait 66 est agencée pour coopérer avec un décrochement 54 (par exemple avec la première marche 54a) de la pièce latérale 50 associée pour former une rainure 68 adaptée pour permettre, en combinaison avec la rainure centrale 64, la fixation de l’un des moyens de montage sur la pièce d’extrémité 60 correspondante. Pour cela, l’une des surfaces de la première marche 54a du décrochement 54 peut par exemple être fixée sur la surface en regard de la paroi en retrait 66 de la pièce d’extrémité 60.
Les rainures 68 et la rainure centrale 64 peuvent notamment être configurées pour fixer un support porte-glissière avec blocage du type Cardlock.
En variante, les profils de fixation peuvent comprendre, à la place de chacune des parois en retrait 66, une rainure supplémentaire et une paroi supplémentaire s’étendant dans le prolongement de la face plane 22, la rainure supplémentaire étant plus proche de la rainure centrale 64 que la paroi supplémentaire. La rainure supplémentaire est alors configurée pour permettre, en combinaison avec la rainure centrale 64, la fixation de l’un des moyens de montage sur la paroi d’extrémité correspondante, tandis que la paroi supplémentaire est adaptée pour être fixée sur le décrochement 54 (par exemple la première marche 54a) de la pièce latérale 50 associée.
La pièce de séparation 40 peut comprendre une plaque 42 sensiblement plane comprenant, au niveau de ses bords libres, des moyens de connexion 44 aux pièces d’extrémité 60. Typiquement, lorsque les pièces d’extrémité 60 comprennent une rainure centrale 64, les moyens de connexion 44 peuvent être obtenus en repliant les bords libres de la plaque 42 de manière à former un coude à 90° au niveau de chacun desdits bords. Les bords coudées 44 de la plaque 42 s’étendent alors suivant une direction sensiblement parallèle à celle du fond de la rainure centrale 64, permettant ainsi une fixation aisée desdits bords, par exemple par collage ou soudage. Les bords coudés 44 peuvent être orientés vers la même face latérale 14 du boîtier 1, ou en variante (comme illustré sur la figure 5), vers des faces latérales 14 opposées.
En variante, dans le cas où le boîtier 1 est dépourvu de pièce de séparation 40, les profils de fixation des pièces d’extrémité 60 peuvent ne comprendre qu’une seule face plane 62 et les parois en retrait 66 (ou le cas échéant la rainure supplémentaire et la paroi supplémentaire) s’étendant de part et d’autre de la face plane 62.
On notera que, quel que soit le mode de réalisation, les pièces 20, 30, 40, 50, 60 présentent un profil sensiblement identique sur une majorité de leur longueur.
Afin d’obtenir un boîtier 1 logeant deux LRU, il suffit alors d’assembler deux pièces latérales 50 avec deux pièces d’extrémité 60 et de fixer entre les pièces d’extrémité 60 une pièce de séparation 40 de sorte que la pièce de séparation 40 s’étende sensiblement parallèlement aux pièces latérales 50. La pièce de séparation 40 permet ainsi de délimiter deux espaces distincts et séparés du boîtier 1.
On comprendra bien entendu qu’un nombre plus important de LRU peuvent être logés dans un même boîtier 1 comprenant deux pièces latérales 50, en utilisant plusieurs pièces de séparation 40 et des pièces d’extrémité 60 dont les profils de fixation présentent un plus grand nombre de faces planes 62 et de rainures centrales 64. Typiquement, pour un boîtier 1 logeant trois LRU, les profils de fixation peuvent comprendre trois faces planes 62 séparées deux à deux par deux rainures centrales 64, chaque rainure centrale 64 étant configurée pour recevoir un moyen de connexion d’une pièce de séparation 40, et des parois en retrait 66 s’étendant de part et d’autre de l’ensemble des faces planes 62, au niveau des faces latérales 14. Plus généralement, un boîtier 1 configuré pour loger n LRU peut comprendre deux pièces latérales 50 et deux pièces d’extrémité 60 dont les profils de fixation comportent n faces planes séparées deux à deux par n-1 rainures centrales 64, chaque rainure centrale 64 étant configurée pour recevoir un moyen de connexion 44 d’une pièce de séparation 40, et des parois en retrait 66 s’étendant de part et d’autre des faces planes 62.
Les boîtiers 1 conformes au premier et au deuxième mode de réalisation décrits ci-dessus peuvent être obtenus par estampage ou par pliage de plaques réalisées dans le matériau voulu pour chacune des pièces 20, 30, 40, 50, 60.
Typiquement, dans le cas d’un boîtier 1 en matériau composite comprenant un renfort fibreux densifié par une matrice polymère, de préférence une matrice thermoplastique, les pièces 20, 30, 40, 50, 60 peuvent être obtenues par estampage ou par drapage de plis sur une préforme.
Dans le cas de l’estampage, un tissu préimprégné peut par exemple être consolidé au cours d’une première étape. Pour cela, les différents plis du tissu préimprégné sont placés dans l’orientation voulues puis chauffés et pressés afin de passer d’un empilement de monoplis indépendants à un laminé plat dépourvu de vides aux interfaces.
Au cours d’une deuxième étape, le laminé peut être estampé de manière conventionnelle, en chauffant le laminé à une température supérieure ou égale à la température de fusion du polymère constituant la matrice puis en estampant à chaud le laminé ainsi chauffé entre un poinçon et une matrice d'estampage. On pourra notamment se référer au document FR 2 922 276 pour plus de détails sur un exemple de procédé d’estampage d’une pièce en matériau composite.
Les pièces 20, 30, 40, 50, 60 sont ensuite détourées afin de les mettre à longueur et de réaliser, le cas échéant, la doghouse.
Au cours de l’étape de détourage, la face supérieure 12 et la face de fond 10 des boîtiers 1 peuvent en outre être usinées afin de former des trous de ventilation 15. Par exemple, deux trous de ventilation 15 présentant un contour sensiblement rectangulaire peuvent être réalisés sur chacune de ces faces 10, 12. Ainsi, dans le cas du premier mode de réalisation, la base 21 des profils en U des pièces supérieure 20 et inférieure 25 de chacun des sous-ensembles 2, 3 peuvent être usinées avant l’assemblage desdites pièces 20, 25 de manière à former un trou de ventilation 15. Dans le cas du deuxième mode de réalisation, un trou de ventilation 15 peut être usiné dans les faces planes 62 de chaque pièce d’extrémité 60.
Une grille métallique peut alors être fixée dans les trous de ventilation 15 ainsi formés.
On notera que la taille et la position des trous de ventilation 15 est conventionnelle pour un boîtier 1 pour équipement avionique. Il en est de même pour la grille métallique.
Optionnellement, les faces latérales 14 du boîtier 1 peuvent comprendre des raidisseurs afin de renforcer structurellement le boîtier 1. Ces raidisseurs peuvent être rapportés et fixés sur les faces latérales 14, par exemple par collage ou soudage, ou en variante être réalisés par emboutissage des faces latérales 14 (ou le cas échéant, lors de l’étape d’estampage des faces latérales 14, en utilisant un poinçon et une matrice d’estampage adaptés).
De manière optionnelle également, certaines des pièces 20, 30, 40 peuvent être évidées afin de réduire la masse du boîtier 1. Typiquement, des évidements traversants peuvent être réalisés dans la pièce de séparation 40 du boîtier 1 conforme au deuxième mode de réalisation ou dans les flancs latéraux 22 des profils en U qui sont fixés l’un contre l’autre lors de l’assemblage de deux sous-ensembles 2, 3 conformes au premier mode de réalisation.
Une fois les pièces 20, 30, 40, 50, 60 réalisées, il suffit alors de les assembler de manière à obtenir le boîtier 1. A cette fin, les différentes pièces 20, 30, 40, 50, 60 du boîtier 1 peuvent être assemblées, comme indiqué plus haut, par assemblage mécanique (par exemple par vissage, encliquetage, rivetage), collage ou soudage (lorsque le matériau constitutif des pièces le permet).
Une face avant 16 et une face arrière 18 peuvent ensuite être rapportées et fixées sur le boîtier 1 ainsi assemblé, notamment par fixation mécanique (à l’aide d’écrous rivetés ou vissés par exemple) sur les faces latérales 14 (soit axialement, c’est-à-dire sur la tranche des faces latérales 14, soit latéralement, c’est-à-dire perpendiculairement aux faces latérales 14). La face avant 16 et la face arrière 18 comprennent à cet effet des languettes 17 afin de faciliter cette fixation mécanique.
La face avant 16 et/ou la face arrière 18 peut comprendre un matériau composite renforcé par une matrice polymère. Typiquement, le renfort fibreux peut comporter des fibres longues telles que des fibres de carbone, tandis que la matrice polymère peut comprendre un matériau thermoplastique tel que du poly(sulfure de phénylène) PPS, du polyétheréthercétone PEEK, un polyamide et/ou du polycarbonate, ou en variante un matériau thermodurcissable tel qu’une résine époxyde.
En variante, la face avant 16 et/ou la face arrière 18 peut être réalisée dans un alliage métallique présentant une conductivité thermique supérieure ou égale à 140 W/m/K, tel qu’un alliage d’aluminium du type 6061 (état T6) ou un alliage de cuivre.
La face avant 16 et la face arrière 18 peuvent être obtenues par estampage, de manière analogue à ce qui a été décrit pour les autres faces du boîtier 1.
En variante, la face avant 16 étant peu chargée, elle peut être réalisée par injection. De même, les zones faiblement chargée de la face arrière 18 peuvent être réalisées par injection tandis que les faces chargées (zones permettant la fixation d’un onduleur) peuvent être obtenues par estampage puis assemblées avec les zones injectées, par exemple par assemblage mécanique.
Enfin, lorsque les pièces 20, 30, 40, 50, 60 sont réalisées dans un matériau composite, elles comprennent en outre, sur une face interne (face aux cartes électroniques) et/ou sur une face externe, un revêtement électriquement conducteur configuré pour bloquer des ondes électromagnétiques. De préférence, les pièces 20, 30, 40, 50, 60 comprennent sur leur face interne et sur leur face externe un tel revêtement conducteur.
Le revêtement conducteur peut comprendre notamment un grillage métallique, des clinquants métalliques et/ou un tissu métallique, ou encore être obtenu par métallisation des parois. Le revêtement conducteur peut notamment être réalisé dans un alliage métallique présentant de préférence une conductivité thermique supérieure ou égale à 140 W/m/K, tel qu’un alliage d’aluminium du type 6061 T6 ou un alliage de cuivre.
La face de fond 10, la face supérieure 12 et les faces latérales 14 du boîtier 1, et le cas échéant la face avant 16 et la face arrière 18, sont de préférence réalisées dans un même matériau.
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. Boîtier (1 ) pour équipement avionique d’un aéronef comprenant : - une face de fond (10) configurée pour comporter des premiers moyens de montage d’au moins une carte électronique, - une face supérieure (12) sensiblement parallèle et opposée à la face de fond (10) et configurée pour comporter des deuxièmes moyens de montage de l’au moins une carte électronique, et - deux faces latérales (14) sensiblement parallèles, s’étendant entre la face supérieure (12) et la face de fond (10), la face de fond (10), la face supérieure (12) et les faces latérales (14) étant formées à partir de pièces (20, 30, 40, 50, 60) d’un seul tenant et présentant chacune un profil, le boîtier (1) étant caractérisé en ce que les pièces (20, 30, 40, 50, 60) formant la face de fond (10), la face supérieure (12) et les faces latérales (14) présentent au plus trois profils différents.
- 2. Boîtier (1) selon la revendication 1, dans lequel les faces latérales (14) comprennent chacune une portion supérieure et une portion inférieure, la face supérieure (12) et la portion supérieure des faces latérales (14) étant formées dans au moins une première pièce (20) présentant un profil en U tandis que la face de fond (10) et la portion inférieure des faces latérales (14) sont formées dans au moins une deuxième pièce (25) présentant un profil en U, les profils et U de la première pièce (20) et de la deuxième pièce (25) comprenant chacun une base (21) et deux flancs latéraux (22) s’étendant depuis des extrémités de la base (21).
- 3. Boîtier (1) selon la revendication 2, dans lequel les profils en U de la première pièce (20) et de la deuxième pièce (25) sont identiques.
- 4. Boîtier (1) selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel un premier des flancs latéraux (22) de chacun des profils en U présente un décrochement (23) au niveau d’une extrémité libre de sorte à permettre un emboîtement des premiers flancs latéraux (22) avec les deuxième flancs latéraux (22) desdits profils en U.
- 5. Boîtier (1) selon l’une des revendications 2 à 4, comprenant en outre une troisième pièce (30) et une quatrième pièce (35) présentant chacune un profil de fixation, connectées respectivement au niveau de la base (21) du profil en U de la première pièce (20) et de la deuxième pièce (25), lesdits profils de fixation étant configurés pour fixer les premiers moyens de montage et les deuxièmes moyens de montage, respectivement.
- 6. Boîtier (1) selon la revendication 5, dans lequel les profils de fixation présentent chacun une face plane (31) et une première et une deuxième rainures rainure (32) s’étendant de part et d’autre de la face plane (31), la troisième pièce (30) et la quatrième pièce (35) étant connectées à la première pièce (20) et à la deuxième pièce (25) par l’intermédiaire de la première rainure (32) et de la deuxième rainure (32), respectivement.
- 7. Boîtier (1) selon l’une des revendications 2 à 6, ledit boîtier (1) comprenant au moins deux sous-ensembles (2, 3) de boîtier (1) formés chacun par une première pièce (20) assemblée avec une deuxième pièce (25), les sous-ensembles (2, 3) de boîtier (1) étant fixés deux à deux par assemblage des flancs latéraux (22) des profilés en U de la première pièce (20) et de la deuxième pièce (25).
- 8. Boîtier (1) selon la revendication 1, dans lequel les faces latérales (14) sont chacune formées de deux pièces latérales (50) présentant un profil allongé, tandis que la face de fond (10) et la face supérieure (12) sont formées respectivement par deux pièces d’extrémité (60) présentant chacune un profil de fixation.
- 9. Boîtier (1) selon la revendication 8, dans lequel le profil allongé de chaque pièce latérale (50) présente une face plane (52) s’étendant entre la face supérieure (12) et la face de fond (10) et comprenant au niveau de ses extrémités libres un décrochement (54) configuré connecter ladite pièce latérale (50) aux pièces d’extrémité (60).
- 10. Boîtier (1) selon l’une des revendications 8 ou 9, dans lequel le profil de fixation des pièces d’extrémité (60) comprennent chacun deux faces planes (62), s’étendant dans un même plan et séparées par une rainure centrale (64), et deux parois en retrait (66) s’étendant de part et d’autre desdites faces planes (62), lesdites parois en retrait (66) étant configurées pour être connectées à l’une des pièces latérales (50), respectivement.
- 11. Boîtier (1) selon l’une des revendications 8 à 10, comprenant en outre une pièce de séparation (40), s’étendant entre les pièces latérales (50), et configurée pour séparer un volume interne du boîtier (1) en deux espaces distincts.
- 12. Boîtier (1) selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel les pièces (20, 30, 40, 50, 60) sont réalisées dans l’un au moins des matériaux du groupe suivant : un matériau composite comprenant un renfort fibreux densifié par une matrice polymère ou un alliage métallique présentant une conductivité thermique supérieure ou égale à 140 W/m/K.
- 13. Boîtier (1) selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel tout ou partie des pièces (20, 30, 40, 50, 60) sont réalisées dans un matériau composite et comprennent en outre, sur une face interne et/ou sur une face externe, un revêtement électriquement conducteur configuré pour bloquer des ondes électromagnétiques, ledit revêtement pouvant comprendre un grillage métallique, des clinquants métalliques et/ou un tissu métallique.
- 14. Boîtier (1) selon l’une des revendications 12 ou 13, dans lequel tout ou partie des pièces (20, 30, 40, 50, 60) sont réalisées dans un matériau composite comprenant un renfort fibreux renforcé par une matrice et sont obtenues par estampage ou par drapage de plis sur une préforme.
- 15. Boîtier (1) selon l’une des revendications 1 à 14, dans lequel la face supérieure (12) et la face de fond (10) sont symétriques.
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