FR3135966A1

FR3135966A1 - Aéronef comprenant des ensembles de propulsion positionnés au-dessous des ailes ainsi que des réservoirs de carburant positionnés au-dessus des ailes, décalés vers l’arrière par rapport aux ensembles de propulsion

Info

Publication number: FR3135966A1
Application number: FR2205086A
Authority: FR
Inventors: Laurent Lafont; Jean-Baptiste LETERRIER; Franck OUNDJIAN
Original assignee: Airbus SAS
Current assignee: Airbus SAS
Priority date: 2022-05-27
Filing date: 2022-05-27
Publication date: 2023-12-01

Abstract

Aéronef comprenant des ensembles de propulsion positionnés au-dessous des ailes ainsi que des réservoirs de carburant positionnés au-dessus des ailes, décalés vers l’arrière par rapport aux ensembles de propulsion L'invention a pour objet un aéronef comprenant un fuselage (12), des ailes (14), plusieurs ensembles de propulsion (22) positionnés au-dessous des ailes (14) et reliés à ces dernières ainsi que plusieurs réservoirs de carburant (32) reliés aux ailes (14), positionnées au-dessus de ces dernières et décalés vers l’arrière par rapport à leurs bords de fuite. Ainsi, les réservoirs de carburant (32) sont protégés en cas d’un éventuel atterrissage sans les roues ou d’une éventuelle projection accidentelle d’un élément tournant provenant d’un des ensembles de propulsion et n’ont pas besoin d’être renforcés à cet effet. Figure 1

Description

Aéronef comprenant des ensembles de propulsion positionnés au-dessous des ailes ainsi que des réservoirs de carburant positionnés au-dessus des ailes, décalés vers l’arrière par rapport aux ensembles de propulsion

La présente demande se rapporte à un aéronef comprenant des ensembles de propulsion positionnés au-dessous des ailes ainsi que des réservoirs de carburant positionnés au-dessus des ailes, décalés vers l’arrière par rapport aux ensembles de propulsion.

Selon un mode de réalisation, un aéronef comprend un fuselage, des ailes qui s’étendent de part et d’autre du fuselage ainsi que des ensembles de propulsion reliés aux ailes et positionnés au-dessous des ailes. Un aéronef fonctionnant à l’hydrogène comprend également des réservoirs configurés pour stocker de l’hydrogène, notamment à l’état cryogénique.

Selon un premier mode de fonctionnement, chaque ensemble de propulsion comprend un moteur électrique couplé à des piles à combustible alimentées en hydrogène stocké dans les réservoirs.

Selon un deuxième mode de fonctionnement, chaque ensemble de propulsion comprend un moteur à combustion d’hydrogène ou une turbine à gaz fonctionnant à l’hydrogène alimenté en hydrogène stocké dans les réservoirs.

Selon différentes configurations, les réservoirs peuvent être positionnés dans la queue du fuselage, dans une excroissance située au-dessus du fuselage sur une grande partie de sa longueur, dans les ailes et/ou dans les ensembles de propulsion.

Si les réservoirs sont positionnés dans la queue du fuselage ou dans les ensembles de propulsion, ils doivent être renforcés pour leur permettre de résister lors d’un atterrissage sans les roues, ce qui contribue à augmenter la masse embarquée.

Si les réservoirs sont positionnés dans l’excroissance située au-dessus du fuselage et sur une grande partie de sa longueur ou dans les ensembles de propulsion, ils doivent être renforcés pour résister en cas de bris de pales ou de rupture de disques moteurs, ce qui contribue à augmenter la masse embarquée.

Si les réservoirs sont positionnés dans le fuselage, au-dessus du fuselage ou dans les ailes, ils doivent être conçus pour limiter les risques de fuite d’hydrogène à l’état cryogénique susceptible d’endommager les structures critiques du fuselage et des ailes, ce qui contribue généralement à augmenter la masse embarquée.

Enfin, qu’ils soient positionnés dans le fuselage, au-dessus du fuselage, dans les ailes et/ou dans les ensembles de propulsion, les réservoirs doivent être conçus pour limiter les risques d’endommagement des autres éléments en cas de feu accidentel, ce qui contribue généralement à augmenter la masse embarquée.

La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur.

A cet effet, l’invention a pour objet un aéronef comprenant :

un fuselage s’étendant selon une direction longitudinale entre des pointes avant et arrière et présentant un plan longitudinal médian,
des ailes reliées au fuselage et positionnées de part et d’autre du fuselage, chacune d’elles présentant un bord d’attaque,
un empennage positionné au niveau de la pointe arrière du fuselage,
plusieurs ensembles de propulsion positionnés au-dessous des ailes, de manière symétrique par rapport au plan longitudinal médian, et fonctionnant à partir d’au moins un carburant, chaque ensemble de propulsion comportant un premier système d’attache pour le relier à une des ailes,
plusieurs réservoirs de carburant configurés pour stocker le carburant utilisé par les ensembles de propulsion et positionnés de manière symétrique par rapport au plan longitudinal médian,
au moins un circuit de distribution configuré pour acheminer le carburant des réservoirs de carburant vers les ensembles de propulsion.

Selon l’invention, chaque réservoir de carburant est relié à une des ailes par au moins un deuxième système d’attache de manière à être positionné au-dessus de l’aile à laquelle il est relié et décalé vers l’arrière par rapport au bord d’attaque de ladite aile.

Grâce à ce positionnement, les réservoirs de carburant sont protégés en cas d’un éventuel atterrissage sans les roues ou d’une éventuelle projection accidentelle d’un élément tournant provenant d’un des ensembles de propulsion et n’ont pas besoin d’être renforcés à cet effet.

Selon une autre caractéristique, l’aéronef comprend un réservoir de carburant et un système de distribution pour chaque ensemble de propulsion, le réservoir de carburant étant sensiblement aligné selon la direction longitudinale avec l’ensemble de propulsion auquel il est relié par le système de distribution.

Selon une autre caractéristique, l’ensemble de propulsion et le réservoir de carburant sont configurés de manière à ce que, dans un état statique, ils exercent des efforts sensiblement équilibrés de part et d’autre de l’aile à laquelle ils sont reliés.

Selon une autre caractéristique, chaque ensemble de propulsion comprenant une zone de projection, chaque réservoir de carburant est positionné décalé vers l’arrière par rapport aux zones de projection des ensembles de propulsion.

Selon une autre caractéristique, chaque réservoir de carburant est positionné de manière ce qu’en vue de face de l’aéronef, le réservoir de carburant soit décalé par rapport à l’empennage.

Selon une autre caractéristique, chaque réservoir de carburant comprend une surface extérieure aérodynamique.

Selon une autre caractéristique, le carburant utilisé par les ensembles de propulsion étant de l’hydrogène, chaque réservoir de carburant comprend un contenant configuré pour stocker l’hydrogène dans un état cryogénique ainsi qu’une coque extérieure espacée du contenant et qui présente une face extérieure formant la surface extérieure aérodynamique du réservoir de carburant.

Selon une autre caractéristique, chaque réservoir de carburant comprend, à l’avant, un bouclier configuré pour résister à des impacts d’oiseaux.

Selon une autre caractéristique, le bouclier est intégré à la coque extérieure.

Selon une autre caractéristique, les premier et deuxième systèmes d’attache comprennent respectivement des première et deuxième structures primaires assurant une transmission des efforts entre l’ensemble de propulsion ou le réservoir de carburant et l’aile, les première et deuxième structures primaires étant continues et formant un unique et même ensemble.

Selon une autre caractéristique, chaque système de distribution, reliant un des réservoirs de carburant et un des ensembles de propulsion, comprend une pompe, un système de vaporisation pour permettre un changement d’état de l’hydrogène de l’état liquide à l’état gazeux ainsi qu’au moins un premier circuit pour acheminer l’hydrogène à l’état gazeux sortant du système de vaporisation jusqu’à l’ensemble de propulsion, le système de vaporisation étant positionné au plus près du réservoir de carburant.

Selon une autre caractéristique, la pompe et le système de vaporisation sont positionnés dans une enceinte étanche, accolée au contenant et positionnée à l’intérieur de la coque extérieure.

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 comportant des réservoirs de carburant positionnés au-dessus des ailes illustrant un mode de réalisation de l’invention,

est une vue de face de l’aéronef visible sur la ,

est une vue de dessus de l’aéronef visible sur la ,

est une coupe longitudinale schématique d’une aile, d’un ensemble de propulsion et d’un réservoir de carburant illustrant un mode de réalisation de l’invention,

est une vue de dessus schématique de réservoirs de carburant et de systèmes de distribution d’hydrogène illustrant un mode de réalisation de l’invention,

est une coupe longitudinale schématique d’une aile, d’un ensemble de propulsion et d’un réservoir de carburant illustrant un autre mode de réalisation de l’invention, et

est une coupe longitudinale schématique d’une aile, d’un ensemble de propulsion et d’un réservoir de carburant illustrant un autre mode de réalisation de l’invention.

Comme illustré sur les figures 1 à 3, un aéronef 10 comprend un fuselage 12 qui s’étend selon une direction longitudinale DL entre des pointes avant et arrière 12.1, 12.2 et présente un plan longitudinal médian PLM, deux ailes 14 reliées au fuselage 12 et positionnées de part et d’autre du fuselage 12 ainsi qu’un empennage 16 positionné au niveau de la pointe arrière 12.2 du fuselage 12.

Chaque aile 14 comprend une première extrémité 14.1 reliée au fuselage 12, une deuxième extrémité 14.2 opposée à la première extrémité 14.1, un bord d’attaque F14 et un bord de fuite F14’ ainsi qu’un axe d’aile A14 sensiblement équidistant des bords d’attaque et de fuite F14, F14’. Sur le plan structurel, chaque aile 14 comprend une structure d’aile 18 (représentée en pointillé sur la ) ainsi qu’une enveloppe aérodynamique 20 comportant les bords d’attaque et de fuite F14, F14’ et des parois supérieure (extrados) et inférieure (intrados) 20.1, 20.2 reliant les bords d’attaque et de fuite F14, F14’. Selon les configurations, les ailes 14 peuvent être reliées au fuselage au niveau de sa partie inférieure ou supérieure, comme illustré sur les figures 1 et 2. La structure d’aile 18 peut présenter une structure en caisson.

Selon un mode de réalisation, l’empennage 16 comprend un plan vertical 16.1 (également nommé dérive) et deux plans horizontaux 16.2 (également nommés stabilisateurs) positionnés de part et d’autre du plan vertical 16.1. Selon les configurations, les deux plans horizontaux 16.2 peuvent être positionnés en partie inférieure du plan vertical 16.1 ou en partie supérieure du plan vertical 16.1, comme illustré sur les figures 1 et 2.

Le fuselage 12, les ailes 14 et les empennages 16 ne sont pas plus décrits car ils sont connus de l’homme du métier et ne font pas l‘objet de la présente demande. Ces éléments peuvent prendre différentes configurations et ne sont aucunement limités au mode de réalisation visible sur les figures 1 et 3.

L’aéronef 10 comprend plusieurs ensembles de propulsion 22 positionnés de manière symétrique par rapport au plan longitudinal médian PLM, reliés aux ailes 14 et situés au-dessous de ces dernières. Chaque ensemble de propulsion 22 comprend un système de propulsion 22.1 (visible sur les figures 4, 6 et 7), au moins un premier système d’attache 22.2 reliant le système de propulsion 22.1 à une des ailes 14, plus particulièrement à sa structure d’aile 18 (visible sur la ), ainsi qu’au moins une enveloppe aérodynamique 22.3 dans laquelle sont positionnés au moins partiellement le système de propulsion 22.1 et le premier système d’attache 22.2.

Selon un mode de réalisation visible sur les figures 1 à 4 et 6, les systèmes de propulsion 22.1 sont des turbopropulseurs fonctionnant à l’hydrogène. Chacun d’eux comprend une hélice 24 présentant un premier axe de rotation A24, une turbine à gaz 26 présentant un deuxième axe de rotation A26 ainsi qu’un système d’accouplement 28 reliant l’hélice 24 et la turbine à gaz 26. Selon un agencement, les premier et deuxième axes de rotation A24, A26 sont sensiblement parallèles entre eux et à la direction longitudinale DL. Chaque turbine à gaz 26 est configurée pour fonctionner à l’hydrogène ou grâce à un mélange comportant au moins de l’hydrogène. En fonctionnement, l’hélice 24 génère à l’arrière une veine d’air V24 délimitée par des traits mixtes sur la .

Selon un mode de réalisation, chaque premier système d’attache 22.2 comprend une première structure primaire 23 (visible sur la ) ainsi qu’une structure secondaire enveloppant la première structure primaire.

Selon un mode de réalisation visible sur la , les systèmes de propulsion 22.1 sont des turboréacteurs et les premiers systèmes d’attache 22.2 sont des mâts de réacteur.

Selon un autre mode de réalisation non représenté, les systèmes de propulsion 22.1 sont des moteurs électriques couplés à des piles à combustible.

Les ensembles de propulsion ne sont pas plus détaillés car ils sont connus de l’homme du métier et ne font pas l’objet de la présente demande.

Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à ces modes de réalisation pour les ensembles de propulsion. Quel que soit le mode de réalisation, chaque ensemble de propulsion 22 est relié à l’aile 14 et positionné au-dessous de cette dernière, et comprend un système de propulsion 22.1 comportant au moins un axe de rotation A22 ainsi que des éléments tournants 30 configurés pour pivoter autour de cet axe de rotation A22, positionnés entre des plans transversaux avant et arrière P1, P2 perpendiculaires à l’axe de rotation A22. Chaque ensemble de propulsion 22 présente une zone de projection Z22 dans laquelle peut être projeté un des éléments tournants 30 en cas de rupture. Cette zone de projection Z22 est délimitée approximativement par une première surface conique Z22.1 présentant un sommet positionné approximativement au niveau de l’intersection de l’axe de rotation A22 et du plan transversal avant P1 ainsi que par une deuxième surface conique Z22.2 présentant un sommet positionné approximativement au niveau de l’intersection de l’axe de rotation A22 et du plan transversal arrière P2.

Chaque ensemble de propulsion 22 est configuré pour exercer sur l’aile 14 des efforts, notamment en raison de son poids et de sa poussée, dans un plan vertical et longitudinal (parallèle à la direction longitudinale) dit premier plan d’effort P22.

Chaque ensemble de propulsion 22 fonctionne à partir d’au moins un carburant comme de l’hydrogène, un hydrocarbure ou un biocarburant par exemple.

L’aéronef 10 comprend plusieurs réservoirs de carburant 32 ainsi qu’au moins un système de distribution 34 configuré pour acheminer le carburant des réservoirs de carburant 32 vers les ensembles de propulsion 22. Selon un agencement, ces réservoirs de carburant 32 sont positionnés de manière sensiblement symétrique par rapport à un plan longitudinal médian PLM de l’aéronef.

Selon une caractéristique de l’invention, les réservoirs de carburant 32 sont reliés aux ailes 14 et positionnés au-dessus de ces dernières. A cet effet, l’aéronef 10 comprend, pour chaque réservoir de carburant 32, au moins un deuxième système d’attache 36 reliant le réservoir de carburant 32 à l’aile 14 et plus particulièrement à sa structure d’aile 18. Les réservoirs de carburant 32 étant positionnés au-dessus des ailes 14, ils ne sont pas impactés lors d’un atterrissage sans les roues si bien qu’ils n’ont pas besoin d’être renforcés à cet effet.

Selon un mode de réalisation, le réservoir de carburant 32 est configuré pour exercer sur l’aile 14 des efforts (notamment en raison de son poids) dans un plan vertical et longitudinal (parallèle à la direction longitudinale) dit deuxième plan d’effort P32. Comme illustré sur la , l’ensemble de propulsion 22 et le réservoir de carburant 32 sont configurés de manière à ce que, dans un état statique, ils exercent des efforts (en raison de leur poids) sensiblement équilibrés de part et d’autre de l’aile 14 à laquelle ils sont reliés et plus particulièrement de part et d’autre de l’axe d’aile A14.

Selon une configuration, l’aéronef 10 comprend un réservoir de carburant 32 et un système de distribution 34 pour chaque ensemble de propulsion 22, le réservoir de carburant 32 étant sensiblement aligné selon la direction longitudinale avec l’ensemble de propulsion 22 auquel il est relié par le système de distribution 34. Par aligné, on entend que les premier et deuxième plans d’effort P22 et P32 sont sensiblement confondus. Cette configuration permet de limiter les contraintes sur les ailes 14 et de réduire la longueur des systèmes de distribution 34. Le fait d’équilibrer les efforts induits sur chacune des ailes 14 par chaque ensemble composé d’un ensemble de propulsion 22 et d’un réservoir de carburant 32 permet de ne pas avoir besoin de renforcer les structures d’aile 18.

Selon un agencement, chaque réservoir de carburant 32 est décalé vers l’arrière par rapport au bord d’attaque F14 de l’aile 14 à laquelle il est rattaché. Ainsi, l’ensemble de propulsion 32 étant situé en-dessous de l’aile 14 et décalé vers l’avant, le réservoir de carburant 32 est protégé par l’aile 14 en cas d’une éventuelle projection d’un élément tournant 30 de l’ensemble de propulsion 22. De manière privilégiée, chaque réservoir de carburant 32 est décalé vers l’arrière par rapport aux zones de projection Z22 des ensembles de propulsion 22. Les réservoirs de carburant 32 étant positionnés en dehors des zones de projection Z22, ils n’ont pas besoin d’être renforcés pour résister à un éventuel impact d’un élément tournant 30 projeté d’un ensemble de propulsion 22.

Chaque réservoir de carburant 32 comprend au moins un contenant 38 configuré pour stocker de l’hydrogène. Selon une configuration, chaque réservoir de carburant 32 est configuré pour contenir de l’hydrogène à l’état cryogénique. A cet effet, le contenant 38 est recouvert d’un isolant thermique afin de limiter les déperditions thermiques.

Selon une configuration, pour chaque réservoir de carburant 32, le deuxième système d’attache 36 est dimensionné pour que le réservoir de carburant 32 soit suffisamment écarté de la structure d’aile 18 afin de réduire les risques d’endommagement de la structure d’aile 18 de chaque aile 14 en cas d’une fuite accidentelle d’hydrogène au niveau du réservoir de carburant 32. A cet effet, chaque réservoir de carburant 32 est espacé de l’aile 14 à laquelle il est relié d’une distance supérieure ou égale à 0,5 m. Par conséquent, les structures d’aile 18 n’ont pas besoin d’être renforcées pour résister à une éventuelle fuite d’hydrogène à l’état cryogénique.

Selon un mode de réalisation, le deuxième système d’attache 36 est dimensionné de manière à ce que le réservoir de carburant 32 soit positionné au-dessus de la veine d’air V24 générée par l’hélice 24 pour ne pas perturber le flux d’air généré par l’ensemble de propulsion 22.

Chaque réservoir de carburant 32 est positionné de manière à ce qu’en vue de face, il soit décalé par rapport à l’empennage 16, comme illustré sur la . Ainsi, en cas d’incendie en vol au niveau d’un réservoir de carburant 32, les flammes orientées parallèlement à la direction DL et dirigées vers l’arrière ne touchent aucune surface de l’aéronef 10.

Selon un mode de réalisation, chaque réservoir de carburant 32 comprend une surface extérieure 40 (également appelée surface mouillée) aérodynamique pour réduire la traînée générée par le réservoir de carburant 32. Cette surface extérieure 40 présente une forme de révolution autour d’un axe de révolution A40 sensiblement parallèle à la direction longitudinale DL. Selon une configuration, la surface extérieure 40 comprend une partie avant 40.1 demi-sphérique, une partie arrière 40.2 conique et éventuellement une partie intermédiaire 40.3 sensiblement cylindrique ou en forme de tonneau.

Pour donner un ordre de grandeur et de manière non limitative, la partie intermédiaire 40.3 a un diamètre de l’ordre de 1 à 3 m et la surface extérieure 40 présente une longueur (dimension prise parallèlement à la direction longitudinale) comprise entre 4 et 8 m.

Selon un mode de réalisation, chaque réservoir de carburant 32 comprend un bouclier 42, configuré pour résister à des impacts d’oiseaux et positionné à l’avant du réservoir de carburant 32, recouvrant approximativement toute la partie avant 40.1 de la surface extérieure 40.

Selon un mode de réalisation non représenté, le contenant 38 présente une face intérieure en contact avec l’hydrogène contenu dans le réservoir de carburant 32 et une face extérieure qui forme la surface extérieure 40.

Selon un mode de réalisation visible sur les figures 4, 6 et 7, chaque réservoir de carburant 32 comprend une coque extérieure 44, distincte du contenant 38, dans laquelle est positionné le contenant 38. La coque extérieure 44 présente une face intérieure orientée vers le contenant 38, espacée de ce dernier, et une face extérieure qui forme la surface extérieure 40. Selon une configuration privilégiée, le bouclier 42 est intégré dans la coque extérieure 44. Ainsi, la coque extérieure 44 présente une première épaisseur, réduite, en dehors du bouclier 42 et une deuxième épaisseur importante, supérieure à la première épaisseur, au droit du bouclier 42.

Le fait de prévoir une coque extérieure 44 et un contenant 38 distincts permet de les optimiser chacun indépendamment de l’autre, le contenant 38 étant optimisé pour stocker l’hydrogène à l’état cryogénique, la coque extérieure 44 étant optimisée pour réduire l’impact aérodynamique du réservoir de carburant 32 et renforcer la protection contre les impacts d’oiseaux.

Selon une première configuration visible sur les figures 4 et 7, la coque extérieure 44 et le contenant 38 ont sensiblement les mêmes formes comportant chacune une partie avant demi-sphérique, une partie arrière conique et une partie intermédiaire sensiblement cylindrique ou en forme de tonneau.

Selon une deuxième configuration visible sur la , seule la coque extérieure 44 présente une forme aérodynamique. Le contenant 38 présente des parties avant et arrière demi-sphériques ainsi qu’une partie intermédiaire cylindrique. Cette forme pour le contenant 38 est plus adaptée pour le stockage de l’hydrogène à des pressions élevées. Selon un autre avantage visible sur la , la coque extérieure 44 étant espacée du contenant 38 au niveau de sa partie arrière, il est possible d’y stocker au moins un équipement, notamment du système de distribution 34.

Selon un mode de réalisation, le deuxième système d’attache 36 comprend une deuxième structure primaire 46 assurant la transmission des efforts entre le réservoir de carburant 32 et l’aile 14 ainsi qu’une structure secondaire 48 formant un capotage aérodynamique autour de la deuxième structure primaire 46.

La deuxième structure primaire 46 peut être une structure en caisson comme la première structure primaire 23 de l’ensemble de propulsion 22.

Selon une configuration visible sur la , les première et deuxième structures primaires 23, 46 sont deux structures distinctes.

Selon une autre configuration visible sur la , les première et deuxième structures primaires 23, 46 sont continues et forment un unique et même ensemble.

L’hydrogène étant stocké à l’état cryogénique, chaque système de distribution 34, reliant un des réservoirs de carburant 34 et un des ensembles de propulsion 32, comprend une pompe 50, un système de vaporisation 52 pour permettre un changement d’état de l’hydrogène de l’état liquide à l’état gazeux ainsi qu’au moins un premier circuit 54 pour acheminer l’hydrogène à l’état gazeux sortant du système de vaporisation 52 jusqu’à l’ensemble de propulsion 22.

Selon un mode de réalisation, le système de distribution 34 comprend un échangeur thermique 56 positionné au niveau de l’ensemble de propulsion 22 et configuré pour capter des calories générées par l’ensemble de propulsion 22 ainsi qu’au moins un deuxième circuit 58 reliant l’échangeur thermique 56 et le système de vaporisation 52, configuré pour acheminer les calories captées par l’échangeur thermique 56 vers le système de vaporisation 52.

Selon une configuration, le système de vaporisation 52 est positionné le plus près possible du réservoir de carburant 32. Selon cette configuration, le circuit d’hydrogène à l’état cryogénique est très réduit, voire inexistant, ce qui contribue à simplifier le système de distribution 34 d’hydrogène.

Comme illustré sur la , chaque ensemble de propulsion 22 disposant d’un réservoir de carburant 32 positionné dans son prolongement, la longueur du premier circuit 54 est réduite, ce qui permet de réduire les risques de fuite. De plus, selon cette conception, le système de distribution 34 est situé en dehors des zones de projection Z22 des ensembles de propulsion 22.

Selon un mode de réalisation, la pompe 50 et le système de vaporisation 52 sont positionnés dans une enceinte 60 étanche. Lorsque la pompe 50 et le système de vaporisation 52 sont positionnés au plus près du réservoir de carburant 32, l’enceinte 60 est accolée au contenant 38 et positionnée à l’intérieur de la coque extérieure 44.

Cette enceinte 60 est mise au vide ou inertée.

Selon un agencement, le premier circuit 54 dédié à l’hydrogène à l’état gazeux chemine le long de structures rigides, à savoir les première et deuxième structures primaires 23, 46 de l’ensemble de propulsion 22 et du réservoir de carburant 32, et traverse la structure d’aile 18. Au besoin, la structure d’aile 18 peut intégrer un caisson étanche mis au vide ou inerté dans lequel peuvent être positionnés des éléments sensibles du système de distribution 34, comme des pompes ou des raccords par exemple, ce qui contribue à renforcer la sécurité.

Le système de distribution 34 n’est pas limité aux éléments précédemment décrits. Il comprend également un système de remplissage 62 du réservoir de carburant 32 ainsi qu’au moins un système de sortie 64 en cas de surpression et/ou au moins un évent débouchant à l’extérieur de la surface extérieure 40. Selon une conception, la majorité des éléments du système de distribution sont positionnés dans la coque extérieure 44 qui présente des trappes pour permettre d’y accéder. Cette conception permet de simplifier les opérations de contrôle et de maintenance en améliorant l’accessibilité au système de distribution 34.

L’invention n’est pas limitée aux nouveaux aéronefs et peut être appliquée, moyennant de légères modifications, aux aéronefs existants.

Claims

Aéronef comprenant :
un fuselage (32) s’étendant selon une direction longitudinale (DL) entre des pointes avant et arrière (12.1, 12.2) et présentant un plan longitudinal médian (PLM),

des ailes (14) reliées au fuselage (12) et positionnées de part et d’autre du fuselage (12), chacune d’elles présentant un bord d’attaque (F14),

un empennage (16) positionné au niveau de la pointe arrière (12.2) du fuselage (12),

plusieurs ensembles de propulsion (22) positionnés au-dessous des ailes (14) de manière symétrique par rapport au plan longitudinal médian (PLM) et fonctionnant à partir d’au moins un carburant, chaque ensemble de propulsion (22) comportant un premier système d’attache (22.1) pour le relier à une des ailes (14),

plusieurs réservoirs de carburant (32) configurés pour stocker le carburant utilisé par les ensembles de propulsion (22) et positionnés de manière symétrique par rapport au plan longitudinal médian (PLM),

au moins un circuit de distribution (34) configuré pour acheminer le carburant des réservoirs de carburant (32) vers les ensembles de propulsion (22),
caractérisé en ce que chaque réservoir de carburant (32) est relié à une des ailes (14) par au moins un deuxième système d’attache (36) de manière à être positionné au-dessus de l’aile (14) à laquelle il est relié et décalé vers l’arrière par rapport au bord d’attaque (F14) de ladite aile (14).
Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’aéronef comprend un réservoir de carburant (32) et un système de distribution (34) pour chaque ensemble de propulsion (22), le réservoir de carburant (32) étant sensiblement aligné selon la direction longitudinale (DL) avec l’ensemble de propulsion (22) auquel il est relié par le système de distribution (34).
Aéronef selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’ensemble de propulsion (22) et le réservoir de carburant (32) sont configurés de manière à ce que, dans un état statique, ils exercent des efforts sensiblement équilibrés de part et d’autre de l’aile (14) à laquelle ils sont reliés.
Aéronef selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque ensemble de propulsion (22) comprend une zone de projection (Z22) et en ce que chaque réservoir de carburant (32) est positionné décalé vers l’arrière par rapport aux zones de projection (Z22) des ensembles de propulsion (22).
Aéronef selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque réservoir de carburant (32) est positionné de manière ce qu’en vue de face de l’aéronef, le réservoir de carburant (32) soit décalé par rapport à l’empennage (16).
Aéronef selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque réservoir de carburant (32) comprend une surface extérieure (40) aérodynamique.
Aéronef selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le carburant utilisé par les ensembles de propulsion (22) est de l’hydrogène et en ce que chaque réservoir de carburant (32) comprend un contenant (38) configuré pour stocker l’hydrogène dans un état cryogénique ainsi qu’une coque extérieure (44) espacée du contenant (38) et qui présente une face extérieure formant la surface extérieure (40) aérodynamique du réservoir de carburant (32).
Aéronef selon l’une revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque réservoir de carburant (32) comprend, à l’avant, un bouclier (42) configuré pour résister à des impacts d’oiseaux.
Aéronef selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le bouclier (42) est intégré à la coque extérieure (44).
Aéronef selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier et deuxième systèmes d’attache (22.1, 36) comprennent respectivement des première et deuxième structures primaires (23, 46) assurant une transmission des efforts entre l’ensemble de propulsion (22) ou le réservoir de carburant (22) et l’aile (14), les première et deuxième structures primaires (22, 46) étant continues et formant un unique et même ensemble.
Aéronef selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque système de distribution (34), reliant un des réservoirs de carburant (34) et un des ensembles de propulsion (32), comprend une pompe (50), un système de vaporisation (52) pour permettre un changement d’état de l’hydrogène de l’état liquide à l’état gazeux ainsi qu’au moins un premier circuit (54) pour acheminer l’hydrogène à l’état gazeux sortant du système de vaporisation (52) jusqu’à l’ensemble de propulsion (22), le système de vaporisation (52) étant positionné au plus près du réservoir de carburant (52).
Aéronef selon les revendications 7 et 11, caractérisé en ce que la pompe (50) et le système de vaporisation (50, 52) sont positionnés dans une enceinte (60) étanche, accolée au contenant (38) et positionnée à l’intérieur de la coque extérieure (44).