WO2017174911A1 - Dispositif d'affichage lumineux pour carénage d'aéronef et aéronef comportant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif d'affichage lumineux pour carénage d'aéronef et aéronef comportant un tel dispositif Download PDF

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WO2017174911A1
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film
protective film
fairing
electroluminescent
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Thibault DELESALLE
Christophe Marchetti
Alban DOUYERE-DUMESNIL
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Aircelle
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    • B32B2605/18—Aircraft

Definitions

  • Luminous display device for aircraft fairing and aircraft comprising such a device
  • the invention relates to the field of anti-lightning protection for aircraft, and more particularly for aircraft comprising an external device powered electrically.
  • the aircraft are protected against the consequences of a lightning strike, this protection allowing to discharge the electric discharge resulting from the lightning strike without damage for the device.
  • Lightning is a common occurrence for aircraft operating at high altitude: it is estimated that an airliner is struck down on average once a year.
  • the aircraft comprise a lightning protection consisting of an electrically conductive network covering the entire external surfaces of the aircraft and connected to the electrical ground of the aircraft.
  • Document WO 2014/17421 1 discloses an electroluminescent display device disposed on the fairing of an aircraft.
  • Such a device comprises in particular electroluminescent elements for displaying a light message when the device is electrically powered.
  • the presence of such a device on the fairing of the aircraft presents risks in case of lightning strike of the aircraft.
  • some components of the electroluminescent devices are capable of amplifying the energy received during the lightning strike, with the consequence of generating energy that can not be passed through the structure of the aircraft. There exists in this case a strong risk that the structure of the aircraft is then damaged at and near the electroluminescent device.
  • the invention relates to a luminous display device intended to be fixed on the fairing of an aircraft, the device comprising:
  • an electrically conductive protection film intended to be inserted between the fairing of the aircraft and the electroluminescent film, and intended to be electrically connected to the electrical mass of the aircraft;
  • a secondary protective film transparent, at least partially conductive, covering the electroluminescent film; said device being remarkable in that the secondary protection film is provided to be electrically connected to the electrical ground of the aircraft.
  • the presence of a protective film interposed between the electroluminescent film and the fairing of the aircraft on which is disposed the device according to the invention provides a lightning protection complementary to that of the aircraft.
  • This protection is a barrier to prevent damage to the fairing of the aircraft in the event of a lightning strike on or near the display device.
  • the protective film allows, during operation of the display device, to evacuate at least a portion of the heat generated by it.
  • the protective film is integrated in a fixing layer of the electroluminescent film.
  • the protective film is made from a metallic material such as copper.
  • the secondary protection film is made from a metal mesh.
  • the secondary protection film includes protection against ultraviolet radiation and / or a reflective layer.
  • the protective film and the secondary protective film are electrically connected to each other.
  • the invention also relates to an aircraft comprising an outer fairing and a display device as defined above reported on the fairing of the aircraft, the protective film being connected to an electrical ground of the aircraft.
  • the display device disposed on the aircraft comprises a secondary protective film connected to the electrical mass of the aircraft.
  • FIG. 1 represents an aircraft comprising a nacelle equipped with a device according to the invention
  • FIG. 2 is a view of the nacelle of FIG. 1;
  • FIGS. 3a and 3b are diagrammatic views of a first embodiment of the invention.
  • - Figure 4 is a schematic view of a second embodiment.
  • FIG. 1 shows an aircraft 10 which is equipped in the example of two propulsion units, each disposed on a wing.
  • Each propulsion unit comprises a turbojet engine equipped with a nacelle 12.
  • the nacelle 12 shown in detail in FIG. 2, carries an external equipment 14 arranged on the outer surface of the fairing 16 of the aircraft 10, the external equipment 14 being in the example a luminous display device 14, electroluminescent type.
  • the message displayed in the example of FIGS. 1 and 2 is the word "LOGO".
  • fairing 16 is meant the outer wall, or the envelope, of the aircraft 10 in the broad sense, which includes both the outer wall of a nacelle and the outer wall of the fuselage of the aircraft 12 for example.
  • the display device 14 is electrically connected to an internal equipment (not shown), that is to say an internal equipment which is arranged inside the casing formed by the fairing 16, such as a device power supply and / or a control device for example.
  • an internal equipment not shown
  • an internal equipment that is to say an internal equipment which is arranged inside the casing formed by the fairing 16, such as a device power supply and / or a control device for example.
  • Figures 3a and 3b are schematic views showing the arrangement of the display device 14 on the fairing 16 of the nacelle 12.
  • Figure 3a is an elevational view of a portion of the fairing 16 equipped with a device display 14, while Figure 3b shows the same portion in section.
  • the fairing 16 has an outer face 1 60 and an inner face 162.
  • the surface of the outer face 160 constitutes the outer surface of the aircraft 10.
  • a luminous display device 14 in the example an electroluminescent display device.
  • the display device 14 comprises an electroluminescent film 140, for example of the OLED type. Between the electroluminescent film 140 and the outer face 160 of the shroud 16 is disposed a protective film 142 anti-lightning.
  • the protective film 142 is an electrically conductive film. It is electrically connected, by a conductive connecting element 144, to the electrical ground 164 of the aircraft 10.
  • the connecting element 144 can also connect the electroluminescent film 140 to the electrical ground 164.
  • the presence of the protective film 142 makes it possible to provide additional protection for the fairing 16 of the aircraft and to prevent its damage in the event of a lightning strike at the level of the display device 14. In effect, the protective film 142 constitutes a protective barrier between the fairing 16 of the aircraft and the lightning current propagating in the electroluminescent film 140.
  • the protective film 142 may be made of any material having the required conductivity characteristics, for example based on copper.
  • the protective film 142 may also incorporate or replace an attachment layer of the electroluminescent film 140.
  • the thickness of the protective film 142 will be as small as possible, as well as the thickness of the electroluminescent film 140, so to limit induced drag.
  • the thickness of the protective film 142 will be about 100 microns or less, while the thickness of the electroluminescent film will for example be between 300 and 500 microns.
  • FIG. 4 represents a second embodiment, in which the display device 14 comprises, in addition to the protective film 142 described above, a secondary protection film 146, constituting an additional lightning protection. Since the secondary protective film 146 is disposed on the electroluminescent film 140, the secondary protective film 146 is necessarily transparent so as not to impair the light emission of the electroluminescent film 140.
  • the secondary protection film 146 is at least partially electrically conductive. It may in this case comprise a metal mesh integrated in an insulating material, or a conductive powder embedded in an insulating material.
  • the secondary protection film 146 is connected to the electrical ground 164 of the aircraft by the connecting element 144. Thus, in the event of a lightning strike on the display device, the secondary protection film 146 participates in the evacuation of the lightning current to the lightning protection of the aircraft.
  • the secondary protection film 146 is configured to completely cover the electroluminescent film 140.
  • the secondary protection film 146 has lateral portions 146a and 146b covering the edges of the electroluminescent film 140.
  • the junction between the two films it will be possible for the junction between the two films to have an impedance lower than the impedance of the electroluminescent film, thus making it possible to attract the lightning currents towards the edges of the display device, and thus to limit the damage. electroluminescent film.
  • the secondary protection film 146 may comprise an anti-UV protection in order to protect the electroluminescent film 140 against ultraviolet radiation (and more particularly against UV-A, UV-B and UV-C).
  • the secondary protection film 146 may also incorporate a light reflector function, in order to improve the light emission of the display device 14.
  • the secondary protection film 146 does not include UV protection, and that this protection is provided by the varnish covering the exterior paint of the aircraft.
  • it may be provided to install the device according to the invention before the coating operation, so that the display device 14 and the paint in the vicinity are covered by a layer of common varnish.
  • the thickness of the secondary protection film 146 will be as thin as possible in order to limit the induced drag, and especially of a thickness less than or equal to 100 micrometers.

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Abstract

L'invention se rapporte à un dispositif d'affichage (14) lumineux prévu pour être fixé sur le carénage d'un aéronef, le dispositif comportant: -un film électroluminescent (140); -un film de protection (142) électriquement conducteur, prévu pour être intercalé entre le carénage de l'aéronef et le film électroluminescent (140), et prévu pour être relié électriquement à lamasse électrique de l'aéronef; -un film de protection secondaire (146), transparent, au moins partiellement conducteur, recouvrant le film électroluminescent (140). Le dispositif de l'invention est remarquable en ce que le film de protection secondaire (146) est prévu pour être relié électriquement à la masse électrique de l'aéronef. L'invention se rapporte également à un aéronef équipé d'un tel dispositif.

Description

Dispositif d'affichage lumineux pour carénage d'aéronef et aéronef comportant un tel dispositif
L'invention se rapporte au domaine de la protection anti-foudre des aéronefs, et plus particulièrement des aéronefs comportant un dispositif externe alimenté électriquement.
Les aéronefs sont protégés contre les conséquences d'un foudroiement, cette protection permettant d'écouler la décharge électrique résultant du foudroiement sans dommage pour l'appareil. Le foudroiement est un événement courant pour les aéronefs évoluant à haute altitude : on estime qu'un avion de ligne est foudroyé en moyenne une fois par an. Les aéronefs comportent une protection anti-foudre consistant en un réseau électriquement conducteur couvrant l'intégralité des surfaces externes de l'aéronef et relié à la masse électrique de l'aéronef.
On connaît, du document WO 2014/17421 1 , un dispositif d'affichage électroluminescent disposé sur le carénage d'un aéronef. Un tel dispositif comporte notamment des éléments électroluminescents permettant d'afficher un message lumineux lorsque le dispositif est alimenté électriquement. La présence d'un tel dispositif sur le carénage de l'aéronef présente des risques en cas de foudroiement de l'avion. En effet, certains composants des dispositifs électroluminescents sont susceptibles d'amplifier l'énergie reçue lors du foudroiement, avec pour conséquence de générer une énergie ne pouvant être écoulée par la structure de l'aéronef. Il existe dans ce cas un fort risque que la structure de l'aéronef soit alors endommagée au niveau et à proximité du dispositif électroluminescent.
Il existe donc un besoin de prévoir une protection anti-foudre adaptée à la présence sur le carénage d'un aéronef d'un dispositif externe alimenté électriquement, tel qu'un dispositif électroluminescent.
L'invention concerne à cet effet un dispositif d'affichage lumineux prévu pour être fixé sur le carénage d'un aéronef, le dispositif comportant :
- un film électroluminescent ;
- un film de protection électriquement conducteur, prévu pour être intercalé entre le carénage de l'aéronef et le film électroluminescent, et prévu pour être relié électriquement à la masse électrique de l'aéronef ;
- un film de protection secondaire, transparent, au moins partiellement conducteur, recouvrant le film électroluminescent ; ledit dispositif étant remarquable en ce que le film de protection secondaire est prévu pour être relié électriquement à la masse électrique de l'aéronef.
Ainsi, la présence d'un film de protection intercalé entre le film électroluminescent et le carénage de l'aéronef sur lequel est disposé le dispositif conforme à l'invention offre une protection anti-foudre complémentaire de celle de l'aéronef. Cette protection constitue une barrière permettant d'éviter l'endommagement du carénage de l'aéronef en cas d'impact de foudre sur ou à proximité du dispositif d'affichage. En outre, le film de protection permet, lors du fonctionnement du dispositif d'affichage, d'évacuer au moins une partie de la chaleur générée par celui-ci.
Dans une réalisation, le film de protection est intégré dans une couche de fixation du film électroluminescent.
Dans une réalisation, le film de protection est réalisé à partir d'un matériau métallique tel que du cuivre.
Dans une réalisation, le film de protection secondaire est réalisé à partir d'un maillage métallique.
Dans une réalisation, le film de protection secondaire intègre une protection contre le rayonnement ultraviolet et/ou une couche réflective.
Dans une réalisation, le film de protection et le film de protection secondaire sont reliés électriquement l'un à l'autre.
L'invention concerne par ailleurs un aéronef comportant un carénage externe et un dispositif d'affichage tel que défini ci-dessus rapporté sur le carénage de l'aéronef, le film de protection étant relié à une masse électrique de l'aéronef.
Dans une réalisation, le dispositif d'affichage disposé sur l'aéronef comporte un film de protection secondaire relié à la masse électrique de l'aéronef.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente un aéronef comportant une nacelle équipée d'un dispositif conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une vue de la nacelle de la figure 1 ;
- les figures 3a et 3b sont des vues schématiques d'un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation.
La figure 1 représente un aéronef 10 qui est équipé dans l'exemple de deux ensembles propulsifs, chacun disposé sur une aile. Chaque ensemble propulsif comporte un turboréacteur équipé d'une nacelle 12.
La nacelle 12, représentée en détail à la figure 2, porte un équipement externe 14 agencé sur la surface externe du carénage 16 de l'aéronef 10, l'équipement externe 14 étant dans l'exemple un dispositif d'affichage 14 lumineux, de type électroluminescent. Le message affiché dans l'exemple des figures 1 et 2 est le mot « LOGO ».
On entend par carénage 16 la paroi extérieure, ou l'enveloppe, de l'aéronef 10 au sens large, ce qui comprend aussi bien la paroi extérieure d'une nacelle que la paroi extérieure du fuselage de l'aéronef 12 par exemple.
Le dispositif d'affichage 14 est relié électriquement à un équipement interne (non représenté), c'est-à-dire un équipement interne qui est agencé à l'intérieur de l'enveloppe formée par le carénage 16, comme un dispositif d'alimentation électrique et/ou un dispositif de commande par exemple.
Les figures 3a et 3b sont des vues schématiques montrant l'agencement du dispositif d'affichage 14 sur le carénage 16 de la nacelle 12. La figure 3a est une vue en élévation d'une portion du carénage 16 équipée d'un dispositif d'affichage 14, tandis que la figure 3b montre cette même portion en coupe.
Le carénage 16 comporte une face externe 1 60 et une face interne 162. La surface de la face externe 160 constitue la surface extérieure de l'aéronef 10. Sur la face externe 160 du carénage 16 est rapporté un dispositif d'affichage 14 lumineux, dans l'exemple un dispositif d'affichage électroluminescent.
Le dispositif d'affichage 14 comporte un film électroluminescent 140, par exemple de type OLED. Entre le film électroluminescent 140 et la face externe 160 du carénage 16 est disposé un film de protection 142 anti-foudre. Le film de protection 142 est un film électriquement conducteur. Il est relié électriquement, par un élément de liaison 144 conducteur, à la masse électrique 164 de l'aéronef 10. L'élément de liaison 144 peut également relier le film électroluminescent 140 à la masse électrique 164. La présence du film de protection 142 permet de réaliser une protection complémentaire du carénage 16 de l'aéronef et d'éviter son endommagement en cas d'impact de foudre au niveau du dispositif d'affichage 14. En effet, le film de protection 142 constitue une barrière protectrice entre le carénage 16 de l'aéronef et le courant de foudre se propageant dans le film électroluminescent 140.
Le film de protection 142 peut être réalisé dans tout matériau présentant les caractéristiques de conductivités requises, par exemple à base de cuivre. Le film de protection 142 pourra également intégrer ou se substituer à une couche fixation du film électroluminescent 140. Bien entendu, l'épaisseur du film de protection 142 sera aussi réduite que possible, de même que l'épaisseur du film électroluminescent 140, de façon à limiter la traînée induite. En particulier, l'épaisseur du film de protection 142 sera d'environ 100 micromètres ou moins, tandis que l'épaisseur du film électroluminescent sera par exemple comprise entre 300 et 500 micromètres.
La figure 4 représente un deuxième mode de réalisation, dans lequel le dispositif d'affichage 14 comporte, outre le film de protection 142 décrit plus haut, un film de protection secondaire 146, constituant une protection anti-foudre additionnelle. Le film de protection secondaire 146 étant disposé sur le film électroluminescent 140, le film de protection secondaire 146 est nécessairement transparent afin de ne pas altérer l'émission lumineuse du film électroluminescent 140. Le film de protection secondaire 146 est au moins partiellement électriquement conducteur. Il peut dans ce cas comporter un maillage métallique intégré dans un matériau isolant, ou une poudre conductrice noyée dans un matériau isolant.
Le film de protection secondaire 146 est relié à la masse électrique 164 de l'aéronef par l'élément de liaison 144. Ainsi, en cas d'impact de foudre sur le dispositif d'affichage, le film de protection secondaire 146 participe à l'évacuation du courant de foudre vers la protection anti-foudre de l'aéronef.
Dans une variante, comme représenté sur la figure 4, le film de protection secondaire 146 est configuré pour recouvrir intégralement le film électroluminescent 140. Ainsi, le film de protection secondaire 146 comporte des portions latérales 146a et 146b couvrant les bords du film électroluminescent 140. Dans cette variante, on peut prévoir que le film de protection 142 présente des dimensions légèrement supérieures à celles du film électroluminescent 140, de sorte que le film de protection secondaire 146 et le film de protection 142 sont en contact et se trouvent ainsi reliés électriquement l'un à l'autre. Dans ce cas, on pourra prévoir que la jonction entre les deux films présente une impédance inférieure à l'impédance du film électroluminescent, permettant ainsi d'attirer les courants de foudre vers les bords du dispositif d'affichage, et limiter ainsi l'endommagement du film électroluminescent.
Avantageusement, le film de protection secondaire 146 peut comporter une protection anti-UV afin de protéger le film électroluminescent 140 contre le rayonnement ultra-violet (et plus particulièrement contre les UV- A, UV-B et UV-C). Le film de protection secondaire 146 peut également intégrer une fonction de réflecteur de lumière, afin d'améliorer l'émission lumineuse du dispositif d'affichage 14.
Alternativement on pourra prévoir que le film de protection secondaire 146 ne comporte pas de protection anti-UV, et que cette protection soit assurée par le vernis recouvrant la peinture extérieure de l'aéronef. Dans ce cas, on pourra prévoir d'installer le dispositif conforme à l'invention avant l'opération de vernissage, afin que le dispositif d'affichage 14 et la peinture à proximité soient recouverts par une couche de vernis commune.
De même que pour le film de protection 142, l'épaisseur du film de protection secondaire 146 sera la plus fine possible afin de limiter la traînée induite, et notamment d'une épaisseur inférieure ou égale à 100 micromètres.
Il est rappelé que la présente description de l'invention est donnée à titre d'exemple non limitatif.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif d'affichage (14) lumineux prévu pour être fixé sur le carénage d'un aéronef, le dispositif comportant :
- un film électroluminescent (140) ;
- un film de protection (142) électriquement conducteur, prévu pour être intercalé entre le carénage de l'aéronef et le film électroluminescent (140), et prévu pour être relié électriquement à la masse électrique de l'aéronef ;
- un film de protection secondaire (146), transparent, au moins partiellement conducteur, recouvrant le film électroluminescent (140) ;
ledit dispositif étant caractérisé en ce que le film de protection secondaire (146) est prévu pour être relié électriquement à la masse électrique de l'aéronef.
2. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le film de protection (142) est intégré dans une couche de fixation du film électroluminescent.
3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le film de protection (142) est réalisé à partir d'un matériau métallique tel que du cuivre.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le film de protection secondaire (146) est réalisé à partir d'un maillage métallique.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel le film de protection secondaire (146) intègre une protection contre le rayonnement ultraviolet et/ou une couche réflective.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le film de protection (142) et le film de protection secondaire (146) sont reliés électriquement l'un à l'autre.
7. Aéronef comportant un carénage externe (16) et un dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, le film de protection (142) étant relié à une masse électrique de l'aéronef.
8. Aéronef selon la revendication 7, dans lequel le dispositif d'affichage comporte un film de protection secondaire (146) relié à la masse électrique de l'aéronef.
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