FR3106576A1

FR3106576A1 - Procédé d’assemblage sur chariot d’un tronçon central de fuselage d’aéronef

Info

Publication number: FR3106576A1
Application number: FR2000804A
Authority: FR
Inventors: Jean-Mickaël BRINDEAU; Jean-Marc Datas; Nicolas DARBONVILLE
Original assignee: Airbus Operations SAS; Airbus SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS; Airbus SAS
Priority date: 2020-01-28
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2021-07-30
Anticipated expiration: 2040-01-28
Also published as: CN113247294A; US11091277B1; FR3106576B1; US20210229837A1

Abstract

L’invention concerne un procédé d’assemblage d’un tronçon central de fuselage d’aéronef, ce tronçon comprenant une paroi maîtresse longitudinale (9) destinée à la fixation de deux caissons de voilures de l’aéronef, ce procédé comprenant les étapes de : – fourniture d’un chariot (1) déplaçable sur le sol, comportant une structure porteuse (3) dans une station ; – approvisionnement de la station avec la paroi maîtresse (9), installation et blocage mécanique de la paroi maîtresse (9) à une position de référence sur la structure porteuse (3) du chariot roulant (1) ; – approvisionnement de la station avec une paroi transversale (21, 22, 23), installation et blocage mécanique de cette paroi transversale (21, 22, 23) à une position de référence située au niveau d’un bord rectiligne (11, 12) amont ou aval de la paroi maîtresse (9) ; – fixation de la paroi transversale à la paroi maîtresse (9) ; – déplacement du chariot (1) vers une autre station. Figure de l’abrégé : Figure 10

Description

Procédé d’assemblage sur chariot d’un tronçon central de fuselage d’aéronef

L’invention concerne l’assemblage et la fabrication d’un tronçon central de fuselage d’aéronef destiné notamment à recevoir deux ailes principales pour les supporter.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

Le fuselage d’un aéronef comporte différents tronçons sensiblement cylindriques qui sont assemblés isolément avant d’être fixés les uns aux autres.

L’assemblage d’un tel tronçon nécessite notamment de positionner des éléments composant son ossature, de les mettre en conformité géométrique, d’ajouter et de fixer à cette ossature des éléments de renforcements, pour pouvoir ensuite rapporter la peau extérieure sur l’ossature ainsi constituée afin de l’y fixer.

Ces opérations nécessitent de respecter un ensemble d’impératifs notamment en matière de conformité géométrique des éléments à assembler, qui sont fortement contraignants. Dans le cas d’un aéronef commercial, un tel tronçon de fuselage présente des dimensions importantes, de sorte que l’assemblage nécessite de manutentionner des équipements et des composants, ayant en outre des dimensions importantes, en plus de devoir être positionnés avec précision les uns par rapport aux autres.

Dans ce cadre, les installations d’assemblage d’un tel fuselage connues sont généralement complexes et très volumineuses.

Le but de l’invention est d’apporter une solution permettant de simplifier les installations et outillages nécessaires à l’assemblage d’un tel tronçon de fuselage.

A cet effet, l’invention a pour objet un procédé d’assemblage d’un tronçon central de fuselage d’aéronef, ce tronçon comprenant une paroi maîtresse longitudinale destinée à la fixation de deux caissons de voilures de l’aéronef, ce procédé comprenantles étapes de :

– fourniture d’un chariot déplaçable sur le sol, comportant une structure porteuse et positionnement de ce chariot dans une station d’assemblage;

– approvisionnement de la station avec la paroi maîtresse, installation et blocage mécanique de la paroi maîtresse à une position de référence sur la structure porteuse du chariot ;

– approvisionnement de la station avec une paroi transversale, installation et blocage mécanique de cette paroi transversale à une position de référence par rapport au chariot, dans laquelle la paroi transversale est située par rapport à la paroi maitresse (9) en position pour être solidariser avec cette paroi maitresse ;

– fixation de la paroi transversale à la paroi maîtresse ;

– déplacement du chariot vers une autre station d’assemblage.

L’invention permet d’assurer l’assemblage de la partie centrale de fuselage en tirant parti de la région inférieure d’emplanture des ailes de ce tronçon, qui comporte une paroi maîtresse longitudinale permettant de conjointement former et porter l’assemblage tout au long de sa constitution. L’assemblage peut ainsi être déplacé d’une station à une autre sans engin de levage, en faisant simplement rouler sur le sol le chariot qui le porte.

L’invention concerne également un procédé ainsi défini, dans lequel la station est approvisionnée avec une paroi transversale portée par un portique mobile auquel cette paroi transversale est fixée, et dans lequel l’installation et le blocage mécanique de cette paroi transversale à une position de référence sont assurés en plaçant et en bloquant le portique mobile à une position prédéterminée par rapport au chariot.

L’invention concerne également un procédé ainsi défini, comprenant les étapes de:

– approvisionnement de la station avec une partie gauche d’une paroi transversale médiane, installation et blocage mécanique de cette partie gauche à une position de référence, dans laquelle elle s’étend perpendiculairement à la paroi maîtresse longitudinale sensiblement mi-longueur de cette paroi maîtresse longitudinale en ayant un bord interne longeant une face gauche de cette paroi maîtresse longitudinale;

– fixation de la partie gauche à la paroi maîtresse longitudinale;

– approvisionnement de la station avec une partie droite d’une paroi transversale médiane, installation et blocage mécanique de cette partie droite à une position de référence, dans laquelle elle s’étend perpendiculairement à la paroi maîtresse longitudinale sensiblement mi-longueur de cette paroi maîtresse longitudinale en ayant un bord interne longeant une face gauche de cette paroi maîtresse longitudinale;

– fixation de la partie droite à la paroi maîtresse longitudinale;

– déplacement du chariot vers une autre station d’assemblage.

– positionnement du chariot dans une station d’assemblage ;

– approvisionnement de cette station avec un longeron gauche et un longeron droit, installation et blocage mécanique de chaque longeronà une position de référence par rapport au chariot, dans laquelle chaque longeron est en appui sur un bord supérieur de chaque paroi transversale ;

– fixation de chaque longeron aux parois transversales;

– déplacement du chariot vers une autre station s’assemblage.

– approvisionnement de la station d’assemblage avec un tablier gauche et un tablier droit, installation et blocage mécanique de chaque tablier à une position de référence par rapport au chariot, dans laquelle chaque tablier s’étend le long d’un longeronentre deux parois transversales ;

– fixation de chaque tablier à un longeron et à au moins une paroi transversale.

– positionnement du chariot dans une station d’assemblage;

– approvisionnement de la station d’assemblage avec des traverses, installation et blocage mécanique de chaque traverse à une position de référence par rapport au chariot, chaque traverse s’étendant d’un longeron à l’autrelorsqu’elle occupe sa position de référence ;

– fixation de chaque traverse aux longerons;

– déplacement du chariot vers une autre station.

– approvisionnement de la station d’assemblage avec des poutrelles transversales, installation et blocage mécanique de chaque poutrelle à une position de référence par rapport au chariot, chaque poutrelle s’étendant d’un longeron à l’autrelorsqu’elle occupe sa position de référence ;

– fixation de chaque poutrelle aux longerons;

– déplacement du chariot vers une autre station.

– positionnement du chariot dans une station d’assemblage;

– approvisionnement de la station avec une portion inférieure aval de peau de fuselage sensiblement hémicylindrique, et positionnement et blocage de cette portion inférieure aval à une position de référence par rapport au chariot, la portion inférieure aval s’étendant en aval d’une paroi transversale dans la position de référence, cette portion inférieure aval comportant deux bords rectilignes supérieurs s’étendant dans le prolongement des longeronslorsqu’elle occupe sa position de référence ;

– approvisionnement de la station avec une portion inférieure amont de peau de fuselage sensiblement hémicylindrique, et positionnement et blocage de cette portion inférieure amont à une position de référence par rapport au chariot, la portion inférieure amont s’étendant en amont d’une paroi transversale dans la position de référence, cette portion inférieure amont comportant deux bords rectilignes supérieurs s’étendant dans le prolongement des longeronslorsqu’elle occupe sa position de référence ;

– approvisionnement de la station avec une portion supérieure de peau de fuselage sensiblement hémicylindrique, et positionnement et blocage de cette portion supérieure à une position de référence par rapport au chariot, la portion supérieure s’étendant au dessus de la portions inférieure aval et au dessus de la portion inférieure amont de façon à former un ensemble sensiblement cylindrique dans la position de référence, cette portion supérieure comportant deux bords rectilignes inférieurs s’étendant dans le prolongement des longeronsen étant jointifs avec les bords supérieurs des portions inférieures amont et aval en position de référence ;

– fixation des bords supérieurs des portions inférieures amont et aval aux bords inférieurs de la portion supérieure.

L’invention concerne également un procédé ainsi défini, dans lequel les fixations sont assurées par boulonnage, rivetage, soudage, collage, polymérisation ou analogue.

L’invention concerne également un procédé ainsi défini, dans lequel on utilise un chariot mobile de type roulant à roues motorisées.

L’invention concerne également un procédé ainsi défini, dans lequel on prévoit des rails de guidage fixés au sol pour assujettir les déplacements du chariot.

est une vue latérale d’un aéronef dans son ensemble ;

est une vue d’ensemble montrant le chariot selon l’invention avec la paroi maitressed’un tronçon de fuselage d’aéronef ;

est une vue d’ensemble montrant le chariot selon l’invention dans lequel est installée la paroi maitresse en appui sur un gabarit;

est une vue d’ensemble montrant le chariot selon l’invention dans lequel est installée la paroi maitresse après retrait du gabarit;

est une vue d’ensemble d’un portique aval mobile portant une paroi aval selon l’invention;

est une vue d’ensemble d’un portique amont mobile portant une paroi amont selon l’invention;

est une vue d’ensemble d’un portique gauche portant une partie gauche d’une paroi médiane conformément à l’invention;

est une vue d’ensemble d’un portique droit portant une partie droite d’une paroi médiane conformément à l’invention;

est une vue d’ensemble du chariot selon l’invention lorsque les portiques mobiles amont, aval, gauche et droite sont en position pour la fixation des parois aval, médiane et amont à la paroi maitresse;

est une vue d’ensemble du portique selon l’invention lors de l’approvisionnement et la fixation de longerons et de tabliers latérauxaux parois transversales ;

est une vue d’ensemble du portique selon l’invention lors de l’approvisionnement et la fixation de traverses à l’ossature qu’il porte;

est une vue d’ensemble du portique selon l’invention lors de l’ajout d’une portion inférieure aval de peau de fuselage et d’une portion inférieure amont de peau de fuselage;

est une vue d’ensemble du portique selon l’invention lors de l’ajout d’une portion supérieure de peau de fuselage;

est une vue d’ensemble des stations pouvant être occupées par le chariot dans l’installation d’assemblage selon l’invention.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE L’INVENTION

Sur la figure 1, un aéronef A comporte un fuselage F généralement cylindrique incluant un tronçon central C portant deux ailes s’étendant horizontalement de part et d’autre de ce fuselage.

L’idée à la base de l’invention est d’assurer l’assemblage du tronçon central de fuselage en tirant parti de la région inférieure d’emplanture des ailes de ce tronçon pour conjointement former et porter l’assemblage tout au long de sa constitution, de manière à pouvoir le déplacer sans engin de levage, en faisant simplement rouler le chariot sur le sol.

A cet effet, on utilise la paroi maîtresse longitudinale, faisant partie intégrante du tronçon de fuselage, et qui s’étend en partie centrale de la région d’emplanture des ailes qu’elle sépare en deux parties, cette paroi maîtresse constituant un élément permettant d’une part de porter l’ensemble, et d’autre part de recevoir les différents composants pour constituer l’ossature puis l’ensemble du tronçon de fuselage.

Chariot

Sur la figure 2, un chariot 1 selon l’invention comprend un socle roulant 2 présentant un contour sensiblement rectangulaire sur lequel est montée une structure porteuse fixe 3. Ce chariot 1 est roulant pour être déplaçable sur le sol selon une direction principale AX parallèle à la direction longitudinale d’un tronçon de fuselage destiné à être assemblé sur ce chariot 1.

La structure porteuse 3 comprend un module amont gauche 4, un module amont droit 5, un module aval gauche 7, et un module aval droit 6, l’amont AM et l’aval AV correspondant à l’avant et l’arrière du tronçon de fuselage conformément au sens d’avancement de l’aéronef en vol, et de manière analogue, la gauche et la droite correspondent à la gauche et la droite du tronçon de fuselage. Comme visible sur la figure 2, chaque module est un élément tubulaire mécano-soudé, comprenant une embase fixée au socle et portant une tête espacée du socle.

Les deux modules amont 4 et 5 sont espacés longitudinalement des deux modules aval 6 et 7 pour délimiter avec ces derniers un espace transversal ET traversant entièrement le chariot, de gauche à droite, en s’étendant perpendiculairement au socle 2. Cet espace transversal ET est destiné à recevoir et supporter une paroi transversale du tronçon de fuselage.

Les deux modules gauches 4 et 8 sont latéralement espacés des modules droits 5 et 6, de manière à délimiter entre eux un espace longitudinal EL central traversant le chariot de l’amont à l’aval en s’étendant perpendiculairement au socle. Cet espace longitudinal EL est destiné à recevoir et supporter une paroi maitresse 9 du tronçon de fuselage.

Station S1 – assemblage des parois

La paroi maitresse 9 présente une forme générale sensiblement rectangulaire, comprenant un bord supérieur 10 rectiligne prolongé par un bord amont rectiligne 11, par un bord aval rectiligne 12 et un bord inférieur 13 de forme bombée. Les extrémités de ce bord inférieur 13 s’étendent au-delà des bords amont et aval et correspondent respectivement à un éperon amont 14 et à un éperon aval 15 dépassant longitudinalement au-delà du chariot lorsque la paroi 9 est en place dans l’espace longitudinal EL comme sur la figure 4.

Lorsque la paroi maîtresse 9 est en situation, son bord supérieur s’étend horizontalement, parallèlement au sol, et ses bords amont 11 et aval 12 s’étendent verticalement par rapport au sol, ce qui est le cas dans les situations illustrées sur les différentes figures.

Le placement de la paroi maitresse 9 dans l’espace longitudinal EL du chariot est avantageusement réalisé avec un gabarit 16 comprenant une embase plane 17 portant une nervure 18 terminée par un bord supérieur portant une goulotte 19 dont le profil correspond à la courbure du bord inférieur 13.

Ce gabarit 16 peut être installé temporairement sur le socle 2 entre les modules droits 5, 6 et les modules gauches 4, 8, dans l’espace longitudinal EL, pour recevoir le bord inférieur 13 de la paroi maitresse 9, ce qui permet de la positionner verticalement par rapport au socle 2, et éventuellement longitudinalement par rapport à celui-ci.

Complémentairement, la structure 3 est équipée d’éléments de positionnement mécaniques, de types butées mécaniques d’appui, locating ou analogues assurant que l’installation de la paroi 9 dans l’espace longitudinal EL assure une mise en position précise de celui-ci sur le chariot.

Lorsque la paroi maitresse 9 est en position dans l’espace longitudinal EL, des éléments de serrage équipant la structure 3 sont actionnés pour bloquer la paroi 9 fermement à sa position de référence, après quoi le gabarit 16 peut être retiré, par exemple en le déplaçant longitudinalement vers l’aval AV par rapport au socle 2 pour l’en extraire.

Une fois que la paroi 9 est en place et maintenue sur le chariot, une paroi transversale aval 21, une paroi transversale médiane 22, et une paroi transversale amont 23 sont rapportées transversalement sur la structure porteuse 3 pour être solidarisées à la paroi maitresse 9 de manière à constituer une portion centrale d’ossature du tronçon de fuselage.

Comme visible sur la figure 5, la paroi aval est préalablement installée sur un portique aval mobile 24, qui comprend un socle 26 équipé d’une structure porteuse 27 pourvue d’éléments de positionnement appropriés, tels que des butées et appuis mécaniques.

Après vérification de la conformité géométrique du positionnement de la paroi aval 21 sur la structure 27 et de son blocage sur cette structure, le portique aval 24 est rapproché de la face aval du chariot 1. A ce stade, et comme illustré sur la figure 9, le socle 26 du portique est placé en vis-à-vis du socle 2 du chariot 1, pour que le positionnement de la paroi aval 21 soit en correspondance avec celui de la paroi maitresse 9. La paroi aval 21 s’étend alors perpendiculairement au sol et à la paroi maitresse 9, et sa face amont a sa portion centrale en appui sur le bord aval de la paroi maitresse 9. Le bord supérieur de la paroi aval 21 est alors à même distance du sol que le bord supérieur de la paroi maitresse 9.

Comme illustré sur la figure 9, lorsque la paroi maitresse 9 est en position dans le chariot 1 et que la paroi aval 21 est en position sur le portique aval 24, le fait de rapprocher le portique aval 24 vers la face aval du chariot, et de placer son socle 26 en correspondance avec le socle 2 du chariot, suffit pour positionner la paroi aval21 en conformité géométrique avec la paroi maitresse 9 en vue de sa solidarisation à cette paroi maitresse.

A cet effet, les socles 2 et 26 sont avantageusement équipés de guides mécaniques, de type plots ou analogues assurant un positionnement précis du portique aval 24 par rapport au chariot 1, dès lors que la face aval du socle 26 du portique 24 est appliquée contre la face aval du socle 2 du chariot.

La paroi aval 21 peut alors être fixée au bord aval 12 de la paroi maitresse 9. Selon les matériaux en présence, la fixation est assurée par boulonnage, rivetage, soudage, collage, polymérisation, ou tout autre moyen de fixation approprié. Une fois que cette fixation est terminée, la paroi aval 21 est débloquée, c’est-à-dire désolidarisée de la structure porteuse 27, pour permettre le retrait du portique aval 24.

De manière analogue, et comme illustré sur la figure 6, la paroi amont 23 est d’abord installée sur un portique amont mobile 28, comprenant un socle 29 portant une structure 31 recevant cette paroi amont 23. De manière analogue, après vérification de la conformité géométrique du positionnement de la paroi amont 23 et blocage de cette paroi sur la structure 31, ce portique est rapproché de la face amont du chariot 1 pour placer son socle 29 en correspondance avec le socle 2 du chariot, ce qui suffit pour positionner la paroi amont 23 en correspondance avec le bord amont 11 de la paroi 9 portée par le chariot 1, comme représenté sur la figure 9.

Dans cette situation, la région centrale de la paroi amont 23 est en appui sur le bord amont de la paroi 9, et le bord supérieur de la paroi amont 23 est à même hauteur que le bord supérieur de la paroi maitresse 9, la paroi amont s’étendant perpendiculairement au sol et à la paroi maitresse 9.

Tout comme dans le cas du portique aval 24, le fait de rapprocher le portique amont 28 vers la face amont du chariot 1, et de placer son socle 29 en correspondance avec le socle 2 du chariot, suffit à placer la paroi amont 23 en conformité géométrique avec la paroi maitresse 9.

A cet effet, les socles 2 et 29 sont avantageusement équipés de guides mécaniques, de type plots butées locating ou analogues assurant un positionnement précis du portique amont 28 par rapport au chariot 1, dès lors que la face aval du socle 29 du portique 28 est appliquée contre la face amont du socle 2 du chariot.

La paroi amont 23 peut alors être fixée au bord amont de la paroi 9, de la même manière que pour la fixation de la paroi aval 21. Une fois que cette fixation est terminée, la paroi amont 23 est débloquée, c’est-à-dire désolidarisée de sa structure porteuse 31, pour permettre le retrait du portique amont 28.

La paroi médiane est formée initialement d’une partie gauche 22g installée sur un portique gauche 32, comme représenté sur la figure 7 et d’une partie droite 22d portée par un portique droit 33 représentés sur la figure 8.

Le portique gauche 32 comprend un socle 34 équipé d’une structure 36 sur laquelle la partie gauche 22g est installée, en y étant positionnée et bloquée en conformité géométrique avec ce portique. Lorsque la partie gauche 22g est en place sur la structure 36, le portique gauche 32 peut être déplacé pour être installé sur le socle 2 du chariot, dans la partie gauche de l’espace transversal ET, de manière à placer un bord interne de la partie gauche 22g contre la face gauche de la paroi maitresse 9, en vue de procéder à leur fixation.

Des éléments de positionnement de type butées mécaniques et autres sont avantageusement prévus pour assurer un placement précis du portique gauche dans l’espace transversal ET, c’est-à-dire une mise en conformité géométrique de la partie gauche 22g par rapport à la paroi maitresse 9 dès lors que le portique gauche est en place dans l’espace transversal ET du chariot.

Après assemblage, la partie gauche 22g est débloquée de la structure 36 qui la porte, afin de permettre le retrait du portique gauche 32.

De manière analogue, le portique droit 33 comprend un socle 37 équipé d’une structure 38 sur laquelle la partie droite 22d est installée, en y étant positionnée et bloquée en conformité géométrique avec ce portique. Lorsque la partie droite 22d est en place sur la structure 38, le portique droit 33 peut être déplacé pour être installé sur le socle 2 du chariot, dans la partie droite de l’espace transversal ET, de manière à placer un bord interne de la partie droite 22d contre la face droite de la paroi maitresse 9, pour la fixer à cette paroi maîtresse.

Des éléments de positionnement de type butées mécaniques et autres sont avantageusement prévus pour assurer un placement précis du portique droit dans l’espace transversal ET, c’est-à-dire une mise en conformité géométrique de la partie droite 22d par rapport à la paroi maitresse 9 dès lors que le portique droit est en place dans l’espace transversal ET du chariot.

Après assemblage, la partie droite 22d est mécaniquement débloquée de la structure 38 qui la porte, afin de permettre le retrait du portique droit 33.

D’une manière générale, l’ensemble de ces opérations, à savoir l’installation de la paroi maitresse 9 dans la structure porteuse 3, le positionnement et l’assemblage de la paroi aval 21, de la paroi médiane 22, et de la paroi amont 23 sont réalisés directement sur le chariot 1 immobilisé dans une première station repérée par S1 sur la figure 14.

Durant ces opérations, après installation de la paroi maitresse dans la structure porteuse du chariot, les portiques mobiles amont aval, gauche et droit, chargés avec leurs parois respectives sont rapprochés et positionnés par rapport au chariot immobile, avant de procéder à la fixation de ces parois à la paroi maitresse.

Une fois que les différentes opérations d’assemblage ont été réalisées, les différents portiques et équipements sont écartés du chariot 1 afin de dégager son environnement pour permettre son déplacement vers une deuxième station d’assemblage repérée par S2 sur la figure 14.

Station S2–longerons et tabliers

La deuxième station S2, permet l’ajout, le positionnement et la fixation de deux longerons et de deux tabliers supplémentaires à l’ossature constituée par l’assemblage des parois constitué à la première station S1.

Comme illustré sur la figure 10, un longeron gauche 39g est mis en position, en appui sur les extrémités gauches des bords supérieurs des parois aval 21, médiane 22, et amont 23, ces bords supérieurs étant repérés respectivement par 41, 42 et 43. Un longeron droit 39d est ensuite mis en position, en appui sur les extrémités droites des bords supérieurs. Avantageusement, les extrémités de ces bords supérieurs 41, 42, 43 sont pourvues d’encoches ou analogues permettant leurs positionnements.

Comme visible sur la figure 10, les bords supérieurs 41, 42 et 43 de ces parois, ainsi que le bord supérieur 10 de la paroi maitresse 9 s’étendent horizontalement en étant au même niveau de hauteur par rapport au sol, ce niveau de hauteur correspondant sensiblement à l’emplacement du plancher du tronçon de fuselage. Dans ces conditions, les longerons 39g et 39d s’étendent parallèlement à la direction AX.

Les longerons 39g et 39d sont mis en place avec précision, la structure porteuse 3 étant avantageusement pourvue de butées et appuis mécaniques et autres moyens de mise en conformité géométrique précise des longerons par rapport aux bords supérieurs des parois 9, 21, 22, 23. Ces moyens peuvent encore être des repères visuels équipant la structure porteuse, des éléments physiques de blocage en position, ou autres.

Complémentairement, un tablier gauche 44g est positionné en partie gauche de la structure 3, de façon à longer le longeron gauche 39g, sous ce dernier, en s’étendant du bord gauche de la paroi aval 21 au bord gauche de la paroi médiane 22. Le tablier 44g est essentiellement une paroi de faible épaisseur présentant un contour essentiellement rectangulaire ayant un bord long échancré pour le rapprocher du bord long opposé qui est rectiligne. La longueur des bords longs du tablier 44g, correspond à la distance séparant la paroi aval 21 de la paroi médiane 22.

Comme visible sur la figure 10, le tablier 44g est positionné de sorte que ses bords courts sont raccordés respectivement à une portion supérieure du bord gauche de la paroi aval 21 et à une portion supérieure du bord gauche de la paroi médiane 22, alors que son bord long supérieur longe la portion aval du longeron gauche 39g.

De manière analogue, un tablier droit 44d est positionné en partie droite de la structure 3, pour longer la portion aval du longeron droit 39d tout en s’étendant depuis une portion supérieure du bord droit de la paroi aval 21 jusqu’à une portion supérieure du bord droit de la paroi médiane 22. Ce tablier droit 44d a une forme et un contour symétriques de ceux du tablier gauche 44g.

Tout comme pour les étapes de positionnement à la première station S1, les longerons et tabliers sont placés sur la structure 3 avec une précision suffisante avant d’être bloqués en position, la structure 3 étant avantageusement équipée de moyens de blocage et/ou de contrôle de position.

Après avoir été installés, les longerons sont fixés aux parois, et les tabliers sont fixés aux parois et aux longerons.

Les différentes opérations d’approvisionnement des longerons et tabliers, de positionnement et de fixation de ces éléments sont assurées de façon manuelle, semi-automatisée ou automatisée, avec des moyens non visibles sur la figure qui équipent la deuxième station S2.

Après fixation des longerons, et des tabliers, les différents équipements de la station S2 sont écartés du chariot 1 de façon à permettre son transfert vers une autre station repérée par S3.

Station S3– traverses

La station S3 permet l’installation et la fixation de trois traverses supplémentaires sur l’ensemble pour compléter l’ossature de plancher.

Comme visible sur la figure 10, cette étape comporte l’installation et la fixation d’une traverse aval 46, d’une traverse médiane 47 et d’une traverse amont 48 pour former l’ossature du plancher, ces traverses étant des éléments plans installés et fixés dans un plan coïncidant sensiblement au plan des longerons 39g et 39d.

La traverse aval 46, qui a une forme de paroi plane à contour rectangulaire est installée horizontalement pour s’étendre transversalement de l’extrémité aval du longeron gauche 39g à l’extrémité aval du longeron droit 39d. Elle possède ainsi un bord court coïncidant avec le longeron gauche 39g, un bord court opposé coïncidant avec le longeron droit 39d, et un bord long longeant le bord supérieur 41 de la paroi aval 21, cette traverse s’étendant horizontalement en aval de la paroi aval 21 qu’elle prolonge.

Une fois en place, la traverse est bloquée mécaniquement sur la structure porteuse 3, puis chaque bord court de la traverse 46 est fixé à un longeron correspondant et elle est fixée par son bord long amont au bord supérieur de la paroi aval 21.

De manière analogue, la traverse médiane 47 et la traverse amont 48 sont placées sur la structure porteuse selon un positionnement précis avant d’être bloquées en position sur cette structure. La traverse médiane 47 présente un contour rectangulaire dont un bord long est échancré pour être rapproché du bord long opposé qui est rectiligne.

Après blocage mécanique de la traverse 47 sur la structure 3, chaque bord court de cette traverse 47 est fixé à un longeron, et son bord long amont rectiligne est fixé au bord supérieur 42 de la paroi médiane 22, cette traverse s’étendant horizontalement en aval de la paroi médiane 22 qu’elle prolonge.

La traverse amont 48 a une forme et un contour identiques à la traverse 47 en ayant une orientation opposée. Après blocage mécanique sur la structure 3 à la position adéquate, elle est fixée par chacun de ses bords courts à un longeron et par son bord long rectiligne aval à la paroi amont 23, cette traverse s’étendant horizontalement en amont de la paroi amont qu’elle prolonge. Cette fixation est assurée, là encore, selon la situation, par boulonnage, rivetage, soudage, collage, polymérisation ou autre.

D’une manière analogue, un ensemble de poutrelles transversales ont installées et fixées par leurs extrémités aux longerons. Ces poutrelles transversales, repérées par 49 sur la figure 12, sont régulièrement espacées les unes des autres le long de la direction longitudinale en s’étendant perpendiculairement à cette direction.

Lorsque les traverses ont été installées et fixées, les différents équipements de la station S3 sont écartés du chariot 1 pour permettre son déplacement vers la station S4.

Station S4– peau du fuselage

La station S5 permet l’installation et la fixation de la peau du fuselage à l’ensemble de l’ossature formée par les composants qui ont été assemblés sur les stations S1 à S3.

Comme visible sur les figures 12 et 13, la peau du fuselage comporte ici une portion inférieure aval 51, une portion inférieure amont 52, et une portion supérieure 53.

Chaque portion de peau présente une forme approximativement hémicylindrique, la portion inférieure aval 51 a une longueur correspondant approximativement au tiers de la longueur du tronçon de fuselage, et la portion inférieure amont 52 a une longueur correspondant approximativement au quart de la longueur du fuselage. La portion supérieure 53 a une longueur correspondant approximativement à la longueur du tronçon de fuselage.

Lorsque le chariot roulant 1 est en place et immobilisé dans la station S4, la portion aval 51 de peau de fuselage est apportée et placée à sa position de référence.

Dans cette position de référence, le bord incurvé amont 54 en forme de demi-cercle de la portion aval 51 longe le bord incurvé inférieur 56 en forme de demi-cercle de la paroi aval 21, le bord rectiligne supérieur gauche 57g de la portion aval 51 s’étend dans le prolongement du longeron gauche 39g, et le bord rectiligne supérieur droit 57d de la portion aval 51 s’étend dans le prolongement du longeron droit 39d. Autrement dit, les bords supérieurs 57g et 57d de la portion aval 51 sont à même hauteur que les longerons 39g et 39d, et la traverse aval 46 s’étend à la fois entre les extrémités aval des longerons 39g et 39d et entre les extrémités amont des bords supérieurs 57g et 57d.

Comme visible sur la figure 12, la portion aval 51 est portée par un support roulant élévateur dédié, repéré par 58, permettant tout à la fois d’approvisionner la portion aval 51 à la station S4, et de le positionner avec précision par rapport à l’ossature déjà assemblée. Ce support roulant élévateur 58 comporte plus particulièrement un socle 59 portant d’une part ses éléments roulants motorisés, et d’autre part une structure porteuse active 61.

Cette structure porteuse active 61 comporte un pied pilotable pour ajuster sa hauteur par rapport au socle, ce pied et un ensemble de roulettes d’appui motorisées pilotables recevant portion inférieure aval 51 hémicylindrique. Ainsi, le pilotage des roulettes d’appui permet de faire pivoter la portion aval 51 sur elle-même pour positionner ses deux bords supérieurs 57g et 57d à même hauteur, et le pilotage du pied permet de placer ces bords à la même hauteur que les longerons 39g et 39d.

D’une manière analogue, la portion amont 52 est apportée et positionnée par un autre support roulant élévateur 62, ayant une structure générale du même type que le support roulant élévateur 58. Elle est positionnée, comme illustré sur la figure 12, c’est-à-dire en amont de la paroi amont 23 avec son bord aval incurvé 63 qui longe le bord inférieur incurvé 64 de la paroi amont 23, et ses bords rectilignes supérieurs 64g et 64d au même niveau et s’étendant dans le prolongement deslongerons 39g et 39d.

Autrement dit, les bords supérieurs 64g et 64d de la portion amont 52 sont à même hauteur que les longerons 39g et 39d, et la traverse amont 48 s’étend à la fois entre les extrémités amont des longerons 39g et 39d et entre les extrémités amont des bords supérieurs 64g et 64d.

A de stade, la portion supérieure 53 est suspendue à un pont roulant, repéré par 66 sur la figure 14, qui est actionné pour apporter cette portion supérieure 53 au niveau de la station S3 et pour la placer à sa position de référence.

Dans sa position de référence, correspondant à celle de la figure 13, la portion supérieure 53 forme avec les portions inférieures 51 et 52 un ensemble sensiblement tubulaire correspondant au fuselage et renfermant au moins partiellement l’ossature assemblée aux stations S1 à S3. Comme visible sur cette figure 13, la partie inférieure de ce tronçon de fuselage comporte ainsi une portion ouverte traversée longitudinalement par la paroi maîtresse 9 et destinée à recevoir les ailes de l’aéronef.

Dans cette position de référence, la portion supérieure 53 comporte deux bords rectilignes inférieurs 67g et 67d qui longent respectivement les bords rectilignes supérieurs 57g et 57d de la portion inférieure aval 51, les longerons 39g et 39d, et les bords rectilignes supérieurs 64g et 64d de la portion inférieure amont 52.

Une fois que l’ensemble est en place, on procède à la réalisation du joint gauche, c’est-à-dire à la fixation du bord 67g au bord 57g, au longeron 39g, et au bord 64g. De la même manière, on procède à la réalisation du joint droit, c’est-à-dire la fixation du bord 67d au bord 57d, au longeron 39d, et au bord 64d.

Station S5– retrait du chariot

Lorsque l’ensemble du tronçon de fuselage a été constitué, ce qui correspond à la situation de la figure 13, l’ensemble est transféré à une autre station, repérée par S5, en vue du retrait du chariot.

Plus particulièrement, l’ensemble acheminé à la station S5 comporte alors le chariot 1 portant l’assemblage par sa partie centrale au moyen de la paroi maîtresse 9, ainsi que les supports roulants élévateurs 58 et 62 qui portent l’assemblage par sa portion amont et sa portion aval.

Un fois que l’ensemble est en place dans la station S5, la paroi maîtresse longitudinale 9 est mécaniquement débloquée et désolidarisée de la structure porteuse 3. A ce stade, l’ensemble du tronçon de fuselage n’est plus supporté par le chariot 1, mais par les supports roulants 58 et 62. Les modules droits 5 et 6 de la structure 3 du chariot 1 peuvent alors être démontés pour être retirés du socle 2 de ce chariot, ce qui permet alors de déplacer le chariot 1 vers la gauche pour le retirer de l’ensemble.

L’ensemble du tronçon de fuselage peut alors être déplacé vers un autre emplacement du site d’assemblage, pour par exemple réaliser des opérations supplémentaires puis procéder à l’assemblage de ce tronçon de fuselage aux autres tronçons du fuselage qui ont été préalablement assemblés.

Compléments

Comme visible sur la figure 14, les différentes stations S1 à S5 peuvent être alignées le long d’une paire de rails de guidage installés sur le sol du site de production, et le long desquels le chariot est déplacé pour passer d’une station à l’autre. Ceci permet entre autres d’assurer automatiquement un positionnement transversal du chariot dès lors qu’il atteint une station.

Chaque station est équipée de plusieurs équipements manuels, automatiques, ou semi-automatiques. Ces équipements permettent d’assurer d’une part les opérations d’approvisionnement en composants à fixer à l’ossature portée par le chariot, d’autre part les opérations d’ajustement de la position de chaque composant, et enfin les opérations de fixation de chaque composant à l’ossature du tronçon de fuselage portée par le chariot. D’une façon plus générale, l’assemblage du tronçon de fuselage est réalisé de façon automatisée, semi-automatisée, et/ou manuelle.

Un aiguillage est en outre avantageusement interposé entre chaque station de façon à faciliter l’approvisionnement en composants par d’autres moyens roulants non représentés sur les figures.

Dans l’exemple qui a été décrit, le chariot 1 qui est déplaçable sur le sol est un chariot roulant comportant par exemple des roues motorisées, mais il peut s’agir aussi d’un chariot équipé d’un système à coussins d’air ou autres pour permettre son déplacement sur le sol avec des frottements les plus faibles possibles.

D’une manière générale, dans toutes les opérations d’assemblage réalisées sur les différentes stations, la fixation d’un élément à un autre est réalisée selon le cas par boulonnage, par rivetage, par soudage, par collage, par polymérisation, ou autre. En d’autres termes, le mode de fixation utilisé dépend des matériaux utilisés, de l’accessibilité, et d’un ensemble de contraintes liées à la conception du fuselage.

Claims

Procédé d’assemblage d’un tronçon central de fuselage d’aéronef, ce tronçon comprenant une paroi maîtresse longitudinale (9) destinée à la fixation de deux caissons de voilures de l’aéronef, ce procédé comprenantles étapes de :
– fourniture d’un chariot (1) déplaçable sur le sol, comportant une structure porteuse (3) et positionnement de ce chariot (1) dans une station d’assemblage (S1);
– approvisionnement de la station (S1) avec la paroi maîtresse (9), installation et blocage mécanique de la paroi maîtresse (9) à une position de référence sur la structure porteuse (3) du chariot (1) ;
– approvisionnement de la station (S1) avec une paroi transversale (21, 23), installation et blocage mécanique de cette paroi transversale (21, 23) à une position de référence par rapport au chariot (1), dans laquelle la paroi transversale (21, 23) est située par rapport à la paroi maitresse (9) en position pour être solidariser avec cette paroi maitresse (9);
– fixation de la paroi transversale à la paroi maîtresse (9) ;
– déplacement du chariot (1) vers une autre station d’assemblage (S2).
Procédé selon la revendication 1, dans lequel la station (S1) est approvisionnée avec une paroi transversale (21, 23) portée par un portique mobile (24, 28) auquel cette paroi transversale (21, 23) est fixée, et dans lequel l’installation et le blocage mécanique de cette paroi transversale (21, 23) à une position de référence sont assurés en plaçant et en bloquant le portique mobile (24, 28) à une position prédéterminée par rapport au chariot (1).
Procédé selon la revendication 1, comprenant les étapes de:
– approvisionnement de la station (S1) avec une partie gauche (22g) d’une paroi transversale médiane (22), installation et blocage mécanique de cette partie gauche (22g) à une position de référence, dans laquelle elle s’étend perpendiculairement à la paroi maîtresse longitudinale (9) sensiblement mi-longueur de cette paroi maîtresse longitudinale (9) en ayant un bord interne longeant une face gauche de cette paroi maîtresse longitudinale (9);
– fixation de la partie gauche (22g) à la paroi maîtresse longitudinale (9);
– approvisionnement de la station (S1) avec une partie droite (22d) d’une paroi transversale médiane (22), installation et blocage mécanique de cette partie droite (22d) à une position de référence, dans laquelle elle s’étend perpendiculairement à la paroi maîtresse longitudinale (9) sensiblement mi-longueur de cette paroi maîtresse longitudinale (9) en ayant un bord interne longeant une face gauche de cette paroi maîtresse longitudinale (9);
– fixation de la partie droite (22d) à la paroi maîtresse longitudinale (9);
– déplacement du chariot vers une autre station d’assemblage (S2).
Procédé selon la revendication 1, comprenant les étapes de:
– positionnement du chariot (1) dans une station d’assemblage(S2) ;
– approvisionnement de cette station (S2) avec un longeron gauche (39g) et un longeron droit (39d), installation et blocage mécanique de chaque longeron (39g, 39d)à une position de référence par rapport au chariot (1), dans laquelle chaque longeron s’étend sur un bord supérieur (41, 42, 43) de chaque paroi transversale (21, 22, 23) ;
– fixation de chaque longeron aux parois transversales (21, 22, 23);
– déplacement du chariot (1) vers une autre station d’assemblage (S2, S3, S4).
Procédé selon la revendication 4, comprenant les étapes de:
– approvisionnement de la station d’assemblage (S2) avec un tablier gauche (44g) et un tablier droit (44d), installation et blocage mécanique de chaque tablier (44g, 44d) à une position de référence par rapport au chariot (1), dans laquelle chaque tablier (44g, 44d) s’étend le long d’un longeron (39g, 39d)entre deux parois transversales (21, 22) ;
– fixation de chaque tablier (44g, 44d) à un longeron (39g, 39d) et à au moins une paroi transversale (21, 22).
Procédé selon la revendication 4, comprenant les étapes de:
– positionnement du chariot dans une station d’assemblage (S3);
– approvisionnement de la station d’assemblage (S3) avec des traverses (46, 47, 48), installation et blocage mécanique de chaque traverse (46, 47, 48) à une position de référence par rapport au chariot (1), chaque traverse s’étendant d’un longeron (39g, 39d) à l’autrelorsqu’elle occupe sa position de référence ;
– fixation de chaque traverse (46, 47, 48) aux longerons (39g, 39d);
– déplacement du chariot (1) vers une autre station (S4).
Procédé selon la revendication 6, comprenant les étapes de:
– approvisionnement de la station d’assemblage (S3) avec des poutrelles transversales (49), installation et blocage mécanique de chaque poutrelle (49) à une position de référence par rapport au chariot (1), chaque poutrelle s’étendant d’un longeron (39g, 39d) à l’autrelorsqu’elle occupe sa position de référence ;
– fixation de chaque poutrelle (49) aux longerons (39g, 39d);
– déplacement du chariot (1) vers une autre station (S4).
Procédé selon la revendication 4, comprenant les étapes de:
– positionnement du chariot (1) dans une station d’assemblage (S4);
– approvisionnement de la station (S4) avec une portion inférieure aval (51) de peau de fuselage sensiblement hémicylindrique, et positionnement et blocage de cette portion inférieure aval (51) à une position de référence par rapport au chariot (1), la portion inférieure aval (51) s’étendant en aval d’une paroi transversale (21) dans la position de référence, cette portion inférieure aval (51) comportant deux bords rectilignes supérieurs (57g, 57d) s’étendant dans le prolongement des longerons (39g, 39d)lorsqu’elle occupe sa position de référence ;
– approvisionnement de la station (S4) avec une portion inférieure amont (52) de peau de fuselage sensiblement hémicylindrique, et positionnement et blocage de cette portion inférieure amont (52) à une position de référence par rapport au chariot (1), la portion inférieure amont (52) s’étendant en amont d’une paroi transversale (23) dans la position de référence, cette portion inférieure amont (52) comportant deux bords rectilignes supérieurs (64g, 64d) s’étendant dans le prolongement des longerons (39g, 39d)lorsqu’elle occupe sa position de référence ;
– approvisionnement de la station (S4) avec une portion supérieure (53) de peau de fuselage sensiblement hémicylindrique, et positionnement et blocage de cette portion supérieure (53) à une position de référence par rapport au chariot (1), la portion supérieure (53) s’étendant au dessus de la portions inférieure aval (51) et au dessus de la portion inférieure amont (52) de façon à former un ensemble sensiblement cylindrique dans la position de référence, cette portion supérieure (53) comportant deux bords rectilignes inférieurs (67g, 67d) s’étendant dans le prolongement des longerons (39g, 39d)en étant jointifs avec les bords supérieurs (57g, 57d, 64g, 64d) des portions inférieures amont et aval (51, 52) en position de référence ;
– fixation des bords supérieurs (57g, 57d, 64g, 64d) des portions inférieures amont et aval (51, 52) aux bords inférieurs (67g, 67d) de la portion supérieure (53).
Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les fixations sont assurées par boulonnage, rivetage, soudage, collage, polymérisation ou analogue.
Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel on utilise un chariot (1) mobile de type roulant à roues motorisées.
Procédé selon la revendication 10, dans lequel on prévoit des rails de guidage fixés au sol pour assujettir les déplacements du chariot (1).