FR3102461A1 - Structure d’aéronef comprenant un carénage et au moins un drain d’évacuation de liquide présentant un système de raccordement par emboîtement, mât d’aéronef ou aéronef comprenant ladite structure - Google Patents

Structure d’aéronef comprenant un carénage et au moins un drain d’évacuation de liquide présentant un système de raccordement par emboîtement, mât d’aéronef ou aéronef comprenant ladite structure Download PDF

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Abstract

Structure d’aéronef comprenant un carénage et au moins un drain d’évacuation de liquide présentant un système de raccordement par emboîtement, mât d’aéronef ou aéronef comprenant ladite structure L'invention a pour objet une structure d’aéronef comprenant au moins un carénage (60) ainsi qu’au moins un drain d’évacuation de liquide (74) traversant le carénage (60) et présentant une extrémité (74.2) équipée d’un système de raccordement (76) pour la relier à une canalisation (78). Selon l’invention, le système de raccordement (76) comprend un corps creux (84) communiquant avec le drain d’évacuation de liquide (74) et présentant une ouverture (90) orientée vers la canalisation (78) en fonctionnement ainsi qu’un joint annulaire (98) obturant l’ouverture (90) et comportant un orifice (100) configuré pour recevoir un tronçon d’extrémité (78.1) de la canalisation (78) en fonctionnement, l’orifice (100) présentant une section inférieure à celle du tronçon d’extrémité (78.1) de la canalisation (78) pour obtenir une étanchéité au liquide entre le joint annulaire (98) et la canalisation (78). Figure 6

Description

Structure d’aéronef comprenant un carénage et au moins un drain d’évacuation de liquide présentant un système de raccordement par emboîtement, mât d’aéronef ou aéronef comprenant ladite structure
La présente demande se rapporte à une structure d’aéronef comprenant un carénage et au moins un drain d’évacuation de liquide présentant un système de raccordement par emboîtement ainsi qu’à un mât d’aéronef ou un aéronef comprenant ladite structure.
Selon un mode de réalisation visible sur les figures 1 et 2, un aéronef 10 comprend plusieurs ensembles propulseurs 12 positionnés sous sa voilure 14. Un ensemble propulseur 12 comprend un moteur 16, dans lequel circule un flux d’air primaire, une nacelle 18 (non représentée sur la figure 2) positionnée autour du moteur 16 de manière à délimiter avec ce dernier un conduit annulaire dans lequel s’écoule un flux d’air secondaire, ainsi qu’un mât 20 assurant la liaison entre le moteur 16 et la voilure 14.
Pour la présente demande, une direction longitudinale X est parallèle à l’axe du moteur 16. Une direction transversale horizontale Y est perpendiculaire à l’axe du moteur 16 et horizontale. Une direction transversale verticale Z est perpendiculaire à l’axe moteur 16 et verticale. Un plan transversal YZ est perpendiculaire à la direction longitudinale X. Un plan longitudinal et horizontal XY est un plan contenant les directions longitudinale X et transversale horizontale Y. Un plan longitudinal et vertical XZ est un plan contenant les directions longitudinale X et transversale verticale Z.
Les termes avant et arrière font référence au sens d’écoulement du flux d’air primaire dans le moteur en fonctionnement, le flux d’air primaire pénétrant dans le moteur à l’avant Av et sortant du moteur à l’arrière Ar.
Les termes supérieur et inférieur font référence à une position selon un axe vertical, un élément supérieur étant plus écarté du sol qu’un élément inférieur lorsque l’aéronef est au sol.
Le mât 20 comprend une structure primaire rigide 22, qui assure entre autres la transmission des efforts entre le moteur 16 et la voilure 14, et une structure secondaire 24 qui enveloppe la structure primaire et limite la traînée du mât 20.
Cette structure secondaire 24 comprend un carénage avant 26 positionné à l’avant de la voilure 14, deux carénages centraux 28 de part et d’autre du mât 20, positionnés sous la voilure 14 et approximativement au droit de la nacelle 18, ainsi qu’un carénage arrière 30 qui forme un bord de fuite. Ce carénage arrière 30 comprend un carénage arrière inférieur 32 ou APF (« Aft Pylon Fairing » en anglais), positionné à l’arrière de la nacelle 18 dans le prolongement du flux d’air primaire, un carénage arrière supérieur 34 proche de la voilure 14 ainsi qu’un carénage arrière intermédiaire 36, également appelé queue de pie, positionné entre le carénage arrière inférieur 32 et le carénage arrière supérieur 34.
Comme illustré sur les figures 3 et 4, ce carénage arrière intermédiaire 36 comprend deux parois latérales 36.1, 36.2 formant un V et fait partie d’un sous-ensemble appelé structure arrière intermédiaire 38 qui présente, en plus des parois latérales 36.1, 36.2, un fond 40 ainsi qu’un bord avant 42, les parois latérales 36.1, 36.2, le fond 40 et le bord avant 42 formant une bassine 44 configurée pour collecter d’éventuels liquides. La structure arrière intermédiaire 38 comprend un conduit d’évacuation 46, traversant le carénage arrière intermédiaire 36, présentant une première extrémité débouchant à l’extérieur du carénage arrière intermédiaire 36 et une deuxième extrémité débouchant en un point bas de la bassine 44. La structure arrière intermédiaire 38 comprend également un drain d’évacuation de liquide 48, traversant le carénage arrière intermédiaire 36, présentant une première extrémité 48.1 débouchant à l’extérieur du carénage arrière intermédiaire 36 et une deuxième extrémité 48.2 équipée d’un système de raccordement 50 pour la relier à une canalisation 52.
Selon un mode de réalisation visible sur la figure 4, le système de raccordement 50 présente une première partie 50.1 solidaire du drain d’évacuation de liquide 48 et une deuxième partie 50.2 solidaire de la canalisation 52, les première et deuxième parties 50.2, 50.1 se vissant l’une dans l’autre.
Ce mode de réalisation n’est pas satisfaisant, car le système de raccordement 50 doit être accessible pour pouvoir être vissé si bien que le carénage arrière supérieur 34 doit être démonté pour pouvoir accéder au système de raccordement 50.
Selon un autre inconvénient, les première et deuxième parties 50.1, 50.2 du système de raccordement 50 doivent être vissées à un couple de serrage important, avec précaution, afin d’éviter les risques d’endommagement des pièces environnantes, comme la bassine 44 par exemple.
La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur.
A cet effet, l’invention a pour objet une structure d’aéronef comprenant au moins un carénage ainsi qu’au moins un drain d’évacuation de liquide traversant le carénage et présentant une extrémité équipée d’un système de raccordement configuré pour relier le drain d’évacuation de liquide à une canalisation, la canalisation comportant un tronçon d’extrémité orienté selon une direction d’introduction et présentant un diamètre extérieur.
Selon l’invention, le système de raccordement comprend un corps creux communiquant avec le drain d’évacuation de liquide et présentant une ouverture orientée vers la canalisation en fonctionnement ainsi qu’un joint annulaire obturant l’ouverture et comportant un orifice configuré pour recevoir le tronçon d’extrémité de la canalisation en fonctionnement, l’orifice présentant une section inférieure à celle du tronçon d’extrémité de la canalisation pour obtenir une étanchéité au liquide entre le joint annulaire et la canalisation.
L’invention permet d’obtenir un raccordement à l’aveugle et sans vissage entre la canalisation et le drain d’évacuation de liquide.
Selon une autre caractéristique, le corps creux comprend :
  1. une paroi tubulaire présentant un axe de révolution orienté approximativement parallèle à la direction d’introduction, un premier bord positionné à une première extrémité de la paroi tubulaire et orienté vers le drain d’évacuation de liquide ainsi qu’un deuxième bord opposé au premier bord et délimitant l’ouverture,
  2. une paroi terminale obturant la première extrémité de la paroi tubulaire,
  3. un orifice traversant la paroi d’extrémité au niveau duquel débouche la deuxième extrémité du drain d’évacuation de liquide.
Selon une autre caractéristique, l’orifice est positionné en un point le plus bas de la paroi d’extrémité.
Selon une autre caractéristique, le joint annulaire présente un manchon configuré pour s’emmancher autour du corps creux ainsi qu’une paroi transversale reliée à une première extrémité du manchon et traversée par l’orifice.
Selon une autre caractéristique, l’orifice et le manchon sont approximativement coaxiaux.
Selon une autre caractéristique, le système de raccordement comprend un collier de serrage configuré pour entourer le manchon et le maintenir serré contre le corps creux.
Selon une autre caractéristique, l’ouverture présente un diamètre supérieur ou égal à deux fois le diamètre extérieur de la canalisation.
Selon une autre caractéristique, le joint annulaire est en matériau élastique.
L’invention a également pour objet un mât d’aéronef ou un aéronef comportant une structure selon l’une des caractéristiques précédentes.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l’invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels :
est une vue latérale d’un aéronef,
est une vue latérale d’un ensemble propulseur sans nacelle,
est une vue en perspective d’une partie d’un carénage arrière d’un mât d’aéronef,
est une vue en perspective d’une structure arrière intermédiaire d’un mât d’aéronef à l’état monté qui illustre un mode de réalisation de l’art antérieur,
est une vue en perspective d’une structure arrière intermédiaire d’un mât d’aéronef à l’état monté qui illustre un mode de réalisation de l’invention,
est une coupe dans un plan longitudinal vertical de la structure arrière intermédiaire visible sur la figure 5,
est une vue en perspective de la structure arrière intermédiaire visible sur la figure 5 en cours de montage,
est une vue en perspective de la structure arrière intermédiaire visible sur la figure 5 à l’état démonté,
est une vue latérale d’une partie arrière d’un mât d’aéronef, la structure arrière intermédiaire étant à l’état démonté,
est une vue latérale d’une partie arrière d’un mât d’aéronef, la structure arrière intermédiaire étant en cours de montage après une première phase du montage,
est une vue latérale d’une partie arrière d’un mât d’aéronef, la structure arrière intermédiaire étant en cours de montage après une deuxième phase du montage, et
est une vue latérale d’une partie arrière d’un mât d’aéronef, la structure arrière intermédiaire étant à l’état monté.
Comme illustré sur les figures 9 à 12, un mât d’aéronef comprend un carénage arrière 54 d’un mât d’aéronef comprenant un carénage arrière inférieur 56 ou APF (« Aft Pylon Fairing » en anglais), un carénage arrière supérieur 58 en contact avec une voilure d’aéronef ainsi qu’un carénage arrière intermédiaire 60, également appelé queue de pie, positionné entre le carénage arrière inférieur 56 et le carénage arrière supérieur 58.
Comme illustré sur les figures 5, 7 et 8, ce carénage arrière intermédiaire 60 comprend deux parois latérales 60.1, 60.2 formant un V et se rejoignant au niveau d’un bord de fuite 62.
Ce carénage arrière intermédiaire 60 fait partie d’un sous-ensemble appelé structure arrière intermédiaire 64.
Selon un mode de réalisation, la structure arrière intermédiaire 64 comporte, en plus des parois latérales 60.1, 60.2, une paroi de fond 66 ainsi qu’un bord avant 68 ; les parois latérales 60.1, 60.2, la paroi de fond 66 et le bord avant 68 formant une bassine 70 configurée pour collecter d’éventuels liquides. En complément, la structure arrière intermédiaire 64 comprend un conduit d’évacuation 72, traversant le carénage arrière intermédiaire 60, présentant une première extrémité débouchant à l’extérieur du carénage arrière intermédiaire 60 et une deuxième extrémité débouchant en un point bas de la bassine 70.
La structure arrière intermédiaire 64 comprend également un drain d’évacuation de fluide 74, traversant le carénage arrière intermédiaire 60, présentant une première extrémité 74.1 débouchant à l’extérieur du carénage arrière intermédiaire 60 et une deuxième extrémité 74.2 équipée d’un système de raccordement 76 configuré pour relier le drain d’évacuation de liquide 74 à une canalisation 78.
Le drain d’évacuation de liquide 74 présente un premier tronçon d’extrémité 80 relié au système de raccordement 76 et orienté approximativement parallèle à la direction longitudinale X. Selon un mode de réalisation, le premier tronçon d’extrémité 80 est maintenu orienté approximativement parallèle à la direction longitudinale X grâce à au moins une première attache 82. Le drain d’évacuation de liquide 74 est réalisé en un matériau lui conférant une certaine rigidité pour conserver son orientation approximativement parallèle à la direction longitudinale X, lorsqu’aucune contrainte ne lui est appliquée. Le drain d’évacuation de liquide 74 présente un diamètre extérieur D74.
Selon une configuration, la canalisation 78 comprend un deuxième tronçon d’extrémité 78.1 configuré pour coopérer avec le système de raccordement 76 et orienté approximativement parallèle à la direction longitudinale X. La canalisation 78 présente un diamètre extérieur D78 sensiblement égal au diamètre extérieur D74 du drain d’évacuation de liquide 74.
Selon un mode de réalisation, la canalisation 78 est réalisée en un matériau lui conférant une certaine rigidité permettant au deuxième tronçon d’extrémité 78.1 de rester orienté approximativement parallèle à la direction longitudinale X, lorsqu’aucune contrainte ne lui est appliquée.
Selon un autre mode de réalisation, le deuxième tronçon d’extrémité 78.1 peut être maintenu orienté approximativement parallèle à la direction longitudinale X grâce à au moins une attache le reliant à une structure fixe du mât d’aéronef.
Selon un mode de réalisation visible sur la figure 6, le système de raccordement 76 comprend un corps creux 84 délimité par :
  1. une paroi tubulaire 88 présentant un axe de révolution A88 orienté approximativement parallèle à la direction longitudinale X, un premier bord 88.1 positionné à une première extrémité de la paroi tubulaire 88 et orienté vers le drain d’évacuation de liquide 74 ainsi qu’un deuxième bord 88.2 opposé au premier bord 88.1 et délimitant une ouverture 90 orientée vers la canalisation 78 en fonctionnement,
  2. une paroi terminale 92 reliée au premier bord 88.1 de manière à obturer la première extrémité de la paroi tubulaire 88,
  3. un orifice 94 traversant la paroi d’extrémité 92 au niveau duquel débouche la deuxième extrémité 74.2 du drain d’évacuation de liquide 74.
Selon une configuration, l’orifice 94 est positionné au point le plus bas de la paroi d’extrémité 92 afin d’éviter la stagnation de liquide dans le corps creux 84.
Quel que soit le mode de réalisation, le corps creux 84 communique avec le drain d’évacuation de liquide 74 et présente une ouverture 90 orientée vers la canalisation 78 en fonctionnement. Le corps creux 84 et le drain d’évacuation de liquide 74 sont reliés afin de limiter la stagnation de liquide dans le corps creux 84.
L’ouverture 90 a une section supérieure à celle de la canalisation 78 pour autoriser un débattement de la canalisation 78 par rapport au corps creux 84 dans un plan transversal YZ. Selon un mode de réalisation, l’ouverture 90 présente un diamètre supérieur ou égal à deux fois le diamètre extérieur D78 de la canalisation 78.
Le système de raccordement 76 comprend, en plus du corps creux 84, un joint annulaire 98 relié au corps creux 84 de manière à obturer l’ouverture 90 et présentant un orifice 100 configuré pour recevoir le deuxième tronçon d’extrémité 78.1 de la canalisation 78 en fonctionnement.
L’orifice 100 présente une section inférieure à celle du deuxième tronçon d’extrémité 78.1 de la canalisation 78 de manière à obtenir une étanchéité au liquide entre le joint annulaire 98 et la canalisation 78 lorsque cette dernière est emmanchée dans l’orifice 100 du joint annulaire 98.
Selon un mode de réalisation, le joint annulaire 98 présente un manchon 98.1 configuré pour s’emmancher autour du corps creux 84 ainsi qu’une paroi transversale 98.2 reliée à une première extrémité du manchon 98.1 et traversée par l’orifice 100.
Selon une configuration, l’orifice 100 et le manchon 98.1 sont approximativement coaxiaux.
Selon un mode de réalisation, le système de raccordement 76 comprend un collier de serrage 102 configuré pour entourer le manchon 98.1 et le maintenir serré contre le corps creux 84.
Le joint annulaire 98 est réalisé en un matériau élastique, comme en élastomère par exemple.
Selon un mode de réalisation, le drain d’évacuation de liquide 74, la canalisation 78 et/ou le joint annulaire 98 sont réalisés en des matériaux leur permettant un léger débattement dans un plan transversal YZ.
Selon un mode de réalisation, le mât d’aéronef comprend des éléments de liaison 104 configurés pour relier la structure arrière intermédiaire 64 à au moins une structure fixe du mât d’aéronef. Ces éléments de liaison sont positionnés sur les parois latérales 60.1, 60.2.
Un procédé de montage de la structure arrière intermédiaire 64 est décrit au regard des figures 9 à 12.
Dans une première phase, la paroi de fond 66 étant en appui contre le carénage arrière inférieur 56, la structure arrière intermédiaire 64 est translatée vers l’avant parallèlement à une direction de montage (parallèle à la direction longitudinale X), comme illustré sur la figure 10, jusqu’à ce que la canalisation 78 soit en contact avec le système de raccordement 76.
Dans une deuxième phase, la structure arrière intermédiaire 64 est translatée verticalement vers le haut, comme illustré sur la figure 11, de manière à faire coïncider le deuxième tronçon d’extrémité 78.1 de la canalisation 78 avec l’orifice 100 du joint annulaire 98 du système de raccordement 76.
Lors d’une troisième phase, la structure arrière intermédiaire 64 est translatée vers l’avant parallèlement à la direction de montage, comme illustré sur la figure 12, de sorte à faire pénétrer le deuxième tronçon d’extrémité 78.1 de la canalisation 78 dans l’orifice 100 du joint annulaire 98 du système de raccordement 76 jusqu’à ce que la structure arrière intermédiaire 64 occupe sa position finale. Dans cette position finale, le deuxième tronçon d’extrémité 78.1 de la canalisation 78 est introduit dans l’orifice 100 et le drain d’évacuation de liquide 74 et la canalisation 78 sont raccordés.
Les éléments de liaison 104 sont alors mis en place pour solidariser la structure arrière intermédiaire 64 à la (ou les) structure(s) fixe(s) du mât d’aéronef.
L’invention permet d’obtenir un raccordement à l’aveugle entre la canalisation 78 et le drain d’évacuation de liquide 74 si bien que les carénages arrière supérieur et inférieur peuvent déjà être montés lors du raccordement.
L’invention permet de supprimer toute action de vissage et donc les risques d’endommagement des pièces.
L’invention n’est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit. Ainsi, la structure arrière intermédiaire 64 pourrait comprendre plusieurs systèmes de raccordement 76 pour relier plusieurs canalisations 78 à un ou plusieurs drain(s) d’évacuation de liquide 74.
Enfin, l’invention n’est pas limitée au carénage arrière intermédiaire 60 d’un mât d’aéronef. Elle peut s’appliquer à toute structure d’un aéronef comprenant au moins un carénage et au moins un drain d’évacuation de liquide 74 relié par un système de raccordement 76 à une canalisation 78 qui présente un tronçon d’extrémité 78.1 orienté selon une direction d’introduction.

Claims (10)

  1. Structure d’aéronef comprenant au moins un carénage (60) ainsi qu’au moins un drain d’évacuation de liquide (74) traversant le carénage (60) et présentant une extrémité (74.2) équipée d’un système de raccordement (76) configuré pour relier le drain d’évacuation de liquide (74) à une canalisation (78), la canalisation (78) comportant un tronçon d’extrémité (78.1) orienté selon une direction d’introduction et présentant un diamètre extérieur (D78), caractérisée en ce que le système de raccordement (76) comprend un corps creux (84) communiquant avec le drain d’évacuation de liquide (74) et présentant une ouverture (90) orientée vers la canalisation (78) en fonctionnement ainsi qu’un joint annulaire (98) obturant l’ouverture (90) et comportant un orifice (100) configuré pour recevoir le tronçon d’extrémité (78.1) de la canalisation (78) en fonctionnement, l’orifice (100) présentant une section inférieure à celle du tronçon d’extrémité (78.1) de la canalisation (78) pour obtenir une étanchéité au liquide entre le joint annulaire (98) et la canalisation (78).
  2. Structure d’aéronef selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps creux (84) comprend une paroi tubulaire (88) présentant un axe de révolution (A88) orienté approximativement parallèle à la direction d’introduction, un premier bord (88.1) positionné à une première extrémité de la paroi tubulaire (88) et orienté vers le drain d’évacuation de liquide (74) ainsi qu’un deuxième bord (88.2) opposé au premier bord 88.1 et délimitant l’ouverture (90), une paroi terminale (92) obturant la première extrémité de la paroi tubulaire (88) ainsi qu’un orifice (94) traversant la paroi d’extrémité (92) au niveau duquel débouche la deuxième extrémité (74.2) du drain d’évacuation de liquide (74).
  3. Structure d’aéronef selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l’orifice (94) est positionné en un point le plus bas de la paroi d’extrémité (92).
  4. Structure d’aéronef selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le joint annulaire (98) présente un manchon (98.1) configuré pour s’emmancher autour du corps creux (84) ainsi qu’une paroi transversale (98.2) reliée à une première extrémité du manchon (98.1) et traversée par l’orifice (100).
  5. Structure d’aéronef selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l’orifice (100) et le manchon (98.1) sont approximativement coaxiaux.
  6. Structure d’aéronef selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le système de raccordement (76) comprend un collier de serrage (102) configuré pour entourer le manchon (98.1) et le maintenir serré contre le corps creux (84).
  7. Structure d’aéronef selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’ouverture (90) présente un diamètre supérieur ou égal à deux fois le diamètre extérieur (D78) de la canalisation (78).
  8. Structure d’aéronef selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le joint annulaire (98) est en matériau élastique.
  9. Mât d’aéronef comportant une structure selon l’une des revendications précédentes.
  10. Aéronef comportant une structure selon l’une des revendications 1 à 8.
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