FR3021625A1 - Liaison flexible entre la structure plancher et la structure de coque d'un aeronef. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une partie (100) de structure d'aéronef comprenant une portion de structure plancher (12), une portion de structure de coque (11), reliées entre elles par un élément de liaison (20). Selon l'invention, l'élément de liaison (20) comprend un câble flexible (21) fixé à l'une première de ses extrémités (21A; 21B) à la portion de structure plancher (12), et à l'autre seconde de ses extrémités (21B ; 21A) à la portion de structure de coque (11). Lorsque la liaison entre la portion de structure plancher (12) et la portion de structure de coque (11) est sollicitée en traction, le câble flexible (21) permet de répondre aux normes de tenue aux accélérations vers l'avant de l'aéronef. Lorsque ladite liaison est sollicitée en compression, la câble flexible (21) se détend et se plie ce qui limite les contraintes de tenue en compression et donc le poids de l'élément de liaison (20).

Description

1 LIAISON FLEXIBLE ENTRE LA STRUCTURE PLANCHER ET LA STRUCTURE DE COQUE D'UN AERONEF. DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine de la liaison entre la structure plancher et la structure de coque, dans un aéronef. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE La structure 10 d'un aéronef comprend notamment la structure de coque, et la structure plancher. On a illustré en figure 1 un exemple d'une liaison selon l'art antérieur, entre une structure de coque 11 et une structure de plancher 12. On définit un repère orthonormé (Oxyz).

L'axe Ox correspond à l'axe longitudinal Ox de l'aéronef. On définit l'avant et l'arrière de l'aéronef, le long de cet axe Ox. L'avant de l'aéronef correspond au côté du nez de l'aéronef, où se trouve le cockpit. L'arrière de l'aéronef correspond au côté de la queue de l'aéronef, où se trouve généralement la dérive. On considère dans la suite qu'en conditions normales de vol, l'aéronef se déplace selon l'axe Ox, selon un vecteur orienté de l'arrière vers l'avant de l'aéronef. L'axe Oz correspond à l'axe vertical, lorsque l'aéronef est posé au sol, en position de stationnement. L'axe Oy défini avec l'axe Ox un plan horizontal, lorsque l'aéronef est posé au sol, en position de stationnement. L'axe Oy correspond à l'axe transversal de l'aéronef.

3021625 2 La structure de coque 11 comprend notamment un ensemble de cadres 11A, formant des raidisseurs transversaux relativement à l'axe Ox, et un ensemble de lisses 11B, formant des raidisseurs longitudinaux parallèles à l'axe Ox. La structure de coque comprend également une ou plusieurs feuilles 5 métalliques ou composites mises en forme selon le profil désiré, et nommées peau 11C. La peau 11C recouvre le maillage formé par les cadres 11A et les lisses 11B. La structure de plancher 12 comprend un assemblage de traverses 12A et de rails 12B. Les rails 12B s'étendent suivant l'axe Ox, et servent à la fixation 10 d'éléments mobiliers tels que les sièges. Le rail 12C est un rail externe, c'est-à- dire un rail voisin de la structure de coque, ou en d'autres termes, voisin des parois latérales de l'aéronef. Les traverses 12A s'étendent suivant l'axe Oy. Dans l'exemple représenté en figure 1, la structure plancher 12 est appuyée sur la structure de coque 11 par l'intermédiaire de contrefiches 13 s'étendant 15 selon l'axe Oz. Afin de stabiliser la structure plancher 12, des bielles anti-crash 14 s'étendent dans le plan (xOy). Chaque bielle anti-crash est une pièce rigide, de forme allongée, montée fixe, en chacune de ses extrémités, sur la structure plancher d'une part, et sur la structure coque d'autre part. Dans l'exemple 20 représenté en figure 1, chaque bielle anti-crash 14 est fixée en un premier point 14A, au rail externe 12C, et en un second point 14B à une lisse 11B. Le premier point 14A se trouve à proximité de l'intersection entre le rail externe 12C et une traverse 12A. Le second point 14B se trouve à proximité de l'intersection entre une lisse 11B et un cadre 11A. Chaque bielle anti-crash 14 s'étend en biais, 25 inclinée relativement à l'axe Ox. Les bielles anti-crash 14 permettent de maintenir la structure plancher 12 sensiblement fixe relativement à la structure de coque 11, même en cas de forte décélération de l'aéronef, et en particulier en cas de crash de l'aéronef. On nomme crash un écrasement ou un atterrissage brusque de l'aéronef, ou un choc 3021625 3 se rapprochant d'un atterrissage brusque du point de vue des efforts. Dans une telle situation, la force d'inertie de la structure plancher tend à l'éloigner relativement à la structure de coque. En particulier, les bielles anti-crash doivent pouvoir supporter une accélération égale à 9g selon l'axe Ox, vers l'avant de 5 l'aéronef (où g est la constant gravitationnelle, égale à environ 9,8 m.s-2). Une accélération vers l'avant de l'aéronef peut également être nommée « décélération ». La force qui s'exerce sur les bielles anti-crash est proportionnelle à cette décélération et à la masse de la structure plancher et des charges qu'elle supporte (mobilier de l'aéronef, passagers, autre). Afin de 10 supporter une telle décélération, les bielles anti-crash présentent des sections très larges, et donc une masse très importante. Un objectif de la présente invention est de proposer une solution pour relier la structure plancher et la structure de coque, qui permette de réduire la masse totale de l'aéronef, tout en continuant à répondre aux exigences de tenue 15 à une accélération de 9g vers l'avant de l'aéronef. EXPOSÉ DE L'INVENTION Cet objectif est atteint avec une partie de structure d'aéronef comprenant une portion de structure plancher et une portion de structure de coque, reliées 20 entre elles par un élément de liaison. Selon l'invention, l'élément de liaison comprend un câble flexible fixé à l'une première de ses extrémités à la portion de structure plancher, et à l'autre seconde de ses extrémités à la portion de structure de coque. Lorsque la liaison entre la portion de structure de coque et la portion de 25 structure plancher est sollicitée en traction (décélération de l'aéronef), le câble se tend et permet de répondre aux normes actuelles de tenue à une décélération de 9g vers l'avant de l'aéronef. On utilise au choix le terme « sollicitation en traction » ou « sollicitation en tension ».

3021625 4 Lorsque la liaison entre la portion de structure de coque et la portion de structure plancher est sollicitée en compression (par exemple, charge de flexion latérale), le câble flexible se détend, et peut éventuellement se plier légèrement. Grâce à ses propriétés de flexibilités, l'élément de liaison selon l'invention 5 n'a pas besoin d'être suffisamment solide pour supporter une sollicitation en compression. Au contraire, dans l'art antérieur, l'utilisation d'une bielle anti-crash rigide montée fixe sur la structure plancher et sur la structure de coque, impose que cette bielle puisse supporter les contraintes en compression afin d'éviter des 10 phénomènes de flambage (instabilité d'une structure, qui soumise à un effort de compression, a tendance à fléchir dans une direction perpendiculaire à l'axe de compression). Ainsi, l'élément de liaison selon l'invention peut présenter une masse réduite, en comparaison avec une bielle anti-crash selon l'art antérieur.

15 On réalise ainsi une liaison entre la structure plancher et la structure de coque, permettant de réduire la masse totale de l'aéronef, tout en répondant aux exigences de tenue à une accélération de 9g vers l'avant de l'aéronef. On réduit par exemple de 20% la masse des moyens pour lier la structure plancher et la structure de coque, en utilisant un élément de liaison selon l'invention en 20 remplacement d'une bielle anti-crash selon l'art antérieur. Le gain absolu en masse est d'environ 15 kg par utilisation d'un élément de liaison selon l'invention. On peut considérer que l'invention consiste à remplacer des moyens de liaison présentant un module de compression élevé, par exemple de l'ordre de 70 000 MPa, par des moyens de liaison présentant un module de compression 25 très faible (inférieur ou égal à 100 MPa). Le câble peut être fixé à un rail externe de la portion de structure plancher. Le câble peut être fixé à un cadre et une peau de la portion de structure de coque, par l'intermédiaire d'une pièce de raccord. De préférence, le câble présente une raideur inférieure à 1000 N.m-1.

3021625 5 La partie de structure selon l'invention comprend avantageusement un dispositif de pré-tension agencé pour solliciter continûment le câble en tension. Le dispositif de pré-tension peut comprendre : un premier élément de butée faisant saillie sur le câble, à l'une de ses 5 extrémités, un second élément de butée, monté fixe relativement à la portion de structure plancher ou la portion de structure de coque, et pourvu d'une ouverture au travers de laquelle s'étend le câble, et un ressort hélicoïdal de compression monté concentrique au câble, 10 disposé entre le premier élément de butée et le second élément de butée, en appui sur ces derniers. En variante, le dispositif de pré-tension peut comprendre : un premier élément de butée faisant saillie sur le câble, à l'une de ses 15 extrémités, un second élément de butée, monté fixe relativement à la portion de structure plancher ou la portion de structure de coque, et pourvu d'une ouverture au travers de laquelle s'étend le câble, et - une rondelle ressort montée concentrique au câble, disposée entre le 20 premier élément de butée et le second élément de butée, en appui sur ces derniers. Selon une autre variante, le dispositif de pré-tension peut comprendre : un premier élément de butée, vissé autour du câble, sur un filetage 25 du câble, un second élément de butée, monté fixe relativement à la portion de structure plancher ou la portion de structure de coque, et pourvu d'une ouverture au travers de laquelle s'étend le câble, et 3021625 6 une entretoise disposée entre le premier élément de butée et le second élément de butée, une force de pré-tension appliquée au câble étant ajustable par un ajustement de la position du premier élément de butée sur le filetage du câble.

5 De préférence, le dispositif de pré-tension applique au câble une force de pré-tension comprise entre 1050 N et 1150 N. On va maintenant décrire différents moyens pour fixer une extrémité du câble à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure 10 plancher. Selon un mode de réalisation avantageux, une extrémité du câble est insérée dans une ouverture pratiquée dans une pièce intermédiaire fixée à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher, le câble étant maintenu solidaire de la pièce intermédiaire par deux écrous 15 positionnés autour du câble de part et d'autre de ladite ouverture. Par exemple : une première extrémité du câble est insérée dans une ouverture pratiquée dans une première pièce intermédiaire fixée à la portion de structure de coque, le câble étant maintenu solidaire de la première pièce intermédiaire 20 par deux écrous positionnés autour du câble de part et d'autre de ladite ouverture ; et - l'autre extrémité du câble est insérée dans une ouverture pratiquée dans une deuxième pièce intermédiaire fixée à la portion de structure de coque, le câble étant maintenu solidaire de la deuxième pièce intermédiaire par deux 25 écrous positionnés autour du câble de part et d'autre de ladite ouverture. Selon une variante de ce mode de réalisation avantageux, une extrémité du câble est plaquée contre le fond d'un renfoncement dans une pièce intermédiaire, par un clip s'étendant transversalement à l'extrémité de câble, le 3021625 7 clip étant fixé de part et d'autre du câble à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher. Selon une autre variante de ce mode de réalisation avantageux, une extrémité du câble est plaquée contre une face interne d'un orifice ménagé dans 5 une pièce intermédiaire, par un clip s'étendant transversalement au câble, le clip étant fixé d'un seul côté du câble à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher. Les deux extrémités du câble peuvent être fixées, l'une à la portion de structure de coque, l'autre à la portion de structure plancher, selon le même 10 moyen de fixation parmi les trois variantes décrites ci-dessus. En variante, les deux extrémités du câble peuvent être fixées, l'une à la portion de structure de coque, l'autre à la portion de structure plancher, selon différents moyens de fixation parmi les trois variantes décrites ci-dessus.

15 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 illustre de manière schématique une partie de structure 20 d'aéronef selon l'art antérieur ; la figure 2 illustre un premier mode de réalisation d'une partie de structure d'aéronef selon l'invention ; - les figures 3A et 3B illustrent de manière schématique le principe de l'élément de liaison selon l'invention ; 25 - la figure 4A illustre un détail d'un deuxième mode de réalisation d'une partie de structure d'aéronef selon l'invention ; - la figure 4B illustre une variante du mode de réalisation de la figure 4A ; 3021625 8 - la figure 4C illustre une pièce de raccord selon l'invention, pour fixer une extrémité de câble à la structure plancher ou la structure de coque ; - la figure 4D illustre une vue en coupe d'un câble selon l'invention ; - les figures 4E à 4G illustrent différentes variantes de fixation d'un 5 câble selon l'invention ; - la figure 5 illustre un premier mode de réalisation d'un dispositif de pré-tension selon l'invention ; - la figure 6 illustre un deuxième mode de réalisation d'un dispositif de pré-tension selon l'invention ; et 10 - la figure 7 illustre un troisième mode de réalisation d'un dispositif de pré-tension selon l'invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 2 illustre un premier mode de réalisation d'une partie de structure 15 d'aéronef 100 selon l'invention. On reconnaît en figure 2 une portion de structure plancher 12, c'est-à-dire une partie d'une structure plancher. La figure 2 illustre en particulier une vue de détail d'un rail externe 12C de la structure plancher 12. On reconnaît également en figure 2 une portion de structure de coque 11, c'est-à-dire une partie d'une 20 structure de coque. La figure 2 illustre en particulier une vue de détail d'un cadre 11A et d'une peau 11C. Un élément de liaison 20 selon l'invention relie la portion de structure plancher et la portion de structure de coque. L'élément de liaison 20 est constitué d'un câble flexible 21, également nommé hauban, et le cas échéant d'éléments de fixation intermédiaires tels que 25 les pièces de raccord décrites dans la suite. Le câble 21 est fixé, du côté de sa première extrémité 21A, à la portion de structure de coque 11. En d'autres termes, la première extrémité 21A du câble est fixe relativement à la structure de coque. En particulier, l'extrémité 21A du 3021625 9 câble 21 est fixée, à l'aide d'une pièce de raccord 22, à la fois au cadre 11A et à la peau 11C. En variante, l'extrémité 21A du câble est fixée, à l'aide de la pièce de raccord 22, à la fois au cadre 11A et à une lisse. La pièce de raccord 22 comprend par exemple un logement dans lequel 5 l'extrémité 21A du câble est montée fixe, et des trous traversant pour laisser passer des rivets afin de fixer la pièce de raccord à la structure de coque. La pièce de raccord 22 est parfois nommée « ferrure d'interface ». Différents exemples de pièce de raccord sont décrits plus loin, en référence aux figures 4A à 4C. Le câble 21 est fixé, du côté de sa seconde extrémité 21B, à la portion de 10 structure plancher 12. Dans l'exemple représenté en figure 2, la seconde extrémité 21B du câble est fixée au rail externe 12C, à proximité d'une traverse (non représentée). En variante, la seconde extrémité 21B du câble est fixée à la fois au rail externe 12C et à ladite traverse. Là-encore, on utilise avantageusement une pièce de raccord (non représentée) pour assurer 15 l'interface entre la seconde extrémité 21B du câble, et, ici, la structure plancher 12. Par « câble flexible », on entend que le câble présente une faible raideur en flexion. La raideur en flexion du câble correspond au rapport entre une force appliquée au câble, et la déflexion résultante du câble. La force appliquée au 20 câble a pour direction un axe orthogonal à l'axe longitudinal du câble. La force est appliquée au milieu du câble, considéré dans le sens de sa longueur. La déflexion résultante est le déplacement d'un point situé au milieu du câble. Une faible raideur en flexion signifie qu'une force réduite en compression permet une grande déflexion du câble. La raideur en flexion, notée k, peut s'exprimer ainsi : E . I k cc L3 25 avec L la longueur du câble, E le module d'élasticité en traction du câble, et I l'inertie en flexion du câble. La raideur du câble 21 est en particulier inférieure à 1000 N.rn-1, voire même inférieure à 500 N.rn-1, ou même inférieure à 100 N.rn-1.

3021625 10 Le câble 21 peut être en métal, par exemple de l'aluminium, du titane ou de l'acier. L'acier présente un rapport avantageux entre sa contrainte à rupture et sa densité, de l'ordre de 0,15. On utilise avantageusement de l'acier inoxydable, notamment pour sa résistance à la corrosion. En variante, le câble 21 est en 5 matériau composite, comprenant par exemple des fils de carbone ou de poly(p- phénylènetéréphtalamide) (kevlar®). Le câble présente avantageusement une forme cylindrique. Le diamètre du câble peut être compris entre 6 mm et 15 mm, par exemple 8 mm, 10 mm ou 12 mm. La longueur du câble peut être comprise entre 400 mm et 600 mm, par 10 exemple 470 mm. Le câble 21 s'étend dans le plan (y0x) tel que défini en introduction. On pourrait néanmoins envisager une composante selon l'axe Oz. Le câble 21 est placé en biais relativement aux axes Ox et 0y, par exemple selon un angle compris entre 20° et 80° relativement à l'axe Ox. Cet angle est inférieur à 90°. En 15 d'autres termes, l'extrémité du câble reliée à la structure de coque est située vers l'avant de l'aéronef, tandis que l'extrémité du câble reliée à la structure plancher est située vers l'arrière de l'aéronef. On a illustré en figures 3A et 3B, et de façon schématique, le principe de l'élément de liaison selon l'invention.

20 Sur la figure 3A, la liaison entre la structure de coque et la structure plancher est sollicitée en tension (voir flèches 31). En d'autres termes, la structure plancher 12 tend à s'éloigner de la structure de coque 11 (situation de crash, par exemple). Le câble se tend. Dans ces conditions, le câble répond au critère de tenue à une accélération de 9g vers l'avant de l'aéronef. En particulier, 25 le câble 21 est dimensionné pour éviter toute rupture lorsqu'il est soumis à de telles conditions. On vérifie cette condition notamment par un choix approprié du diamètre du câble. Le câble est dimensionné pour qu'en conditions normales d'utilisation (sollicitation en tension inférieure à 9g vers l'avant de l'aéronef), les contraintes subies n'entraînent pas de déformation permanente. En d'autres 3021625 11 termes, en conditions normales d'utilisation, toute éventuelle déformation du câble est une déformation élastique. La figure 3B illustre le cas dans lequel la liaison entre la structure de coque et la structure plancher est sollicitée en compression (voir flèches 32). En d'autres 5 termes, la structure plancher 12 tend à se rapprocher de la structure de coque 11. Dans ce cas, le câble est simplement détendu. Grâce aux propriétés de flexion du câble 21, on ne risque pas de phénomène de flambage comme cela pourrait être le cas avec une pièce rigide telle qu'une bielle anti-crash selon l'art antérieur. L'élément de liaison selon l'invention offre donc une solution simple et efficace 10 pour que la liaison entre la structure de coque et la structure plancher puisse supporter des sollicitations en compression, tout en offrant une masse réduite. L'invention présente une grande simplicité d'installation et de maintenance, les pièces étant facilement accessibles, et ne nécessitant pas de lourds réglages ou d'outillages spécifiques.

15 On remarque en outre que les liaisons mises en oeuvre, du câble à la structure plancher et du câble à la structure de coque, ne présentent aucun degré de liberté. On s'affranchit ainsi d'éventuelles difficultés liées à l'existence d'au moins un degré de liberté, par exemple une augmentation de l'usure des pièces mécaniques.

20 La figure 4A illustre un détail d'un deuxième mode de réalisation d'une partie de structure d'aéronef selon l'invention. On a représenté en figure 4A : - une première pièce de raccord 22A, permettant de fixer une première extrémité du câble (non représenté) à la portion de structure plancher, en 25 particulier au rail 12C ; et une deuxième pièce de raccord 22B, permettant de fixer une deuxième extrémité du câble (non représenté) à la portion de structure de coque (non représentée).

3021625 12 La deuxième pièce de raccord 22B consiste ici en deux pièces élémentaires : une première pièce élémentaire 22C, similaire à la première pièce de raccord 22A et recevant la deuxième extrémité du câble ; et une deuxième pièce élémentaire 22D, fixée directement à la structure 5 de coque et à la première pièce élémentaire 22C par des rivets. La deuxième pièce élémentaire 22D est en particulier fixée à la fois au cadre 11A et à la peau 11C, et permet de contourner un obstacle tel qu'une conduite 27. Selon une variante illustrée en figure 4B, la deuxième pièce de raccord 22B 10 consiste ici en trois pièces élémentaires : une première pièce élémentaire 22C, similaire à la première pièce de raccord 22A et recevant la deuxième extrémité du câble ; une deuxième pièce élémentaire 221D, fixée directement à l'un parmi le cadre 11A et la peau 11C, et à la première pièce élémentaire 22C ; et 15 une troisième pièce élémentaire 222D, fixée directement à l'autre parmi le cadre 11A et à la peau 11C, et à la première pièce élémentaire 22C. La figure 4C illustre une vue de détail de la première pièce de raccord 22A illustrée en figures 4A et 4B.

20 La première pièce de raccord 22A est représentée selon une vue en perspective. Elle comprend une ouverture 221A, à travers laquelle la première extrémité du câble est insérée. Le diamètre de l'ouverture 221A est légèrement supérieur au diamètre du câble. L'ouverture est pratiquée dans une paroi 222A de la première pièce de raccord 22A. La paroi 222A est de préférence 25 orthogonale à l'axe longitudinal du câble, lorsque celui-ci est tendu. La première pièce de raccord 22A comprend également un logement 223A, à l'intérieur duquel est logée la première extrémité du câble, ainsi qu'un élément de fixation du câble à la première pièce de raccord (voir figure 4E).

3021625 13 Le logement 223A présente par exemple des parois intérieures à trois faces, ces parois présentant ensemble une section en forme de U. En particulier, la paroi 222A recevant l'ouverture est entourée de deux parois latérales parallèles entre elles. Cette forme en U permet d'insérer facilement l'élément de fixation 5 dans le logement 223A, lors du montage d'un élément de liaison selon l'invention. Après avoir inséré l'élément de fixation dans le logement 223A, on introduit dans le logement la première extrémité du câble, en faisant coulisser l'extrémité de câble dans l'ouverture 221A. Ensuite, on fixe l'élément de fixation au câble, comme expliqué en référence à la figure 4E.

10 La première pièce de raccord 22A comprend également une partie support 224A plane, adaptée à être appuyée contre une surface plane, et fixée à cette surface plane par des rivets montés dans les trous débouchant 225A. La figure 4D illustre une vue en coupe d'un câble 21 selon l'invention. Le 15 câble 21 est formé d'un toron principal formé par un assemblage de plusieurs torons secondaires 21C torsadés ensemble. L'exemple représenté en figure 4D présente six torons secondaires 21C. Chaque toron secondaire 21C est un toron formé par un assemblage de fils torsadés ensemble, par exemple des fils d'acier.

20 Les figures 4E à 4G illustrent différentes variantes de fixation d'un câble selon l'invention. La figure 4E illustre une vue de détail du mode de réalisation illustré en figure 2, et permet également d'illustrer la fixation d'une extrémité de câble dans une pièce de raccord telle que représentée en figures 4A à 4C.

25 Le câble 21 est inséré dans une ouverture pratiquée dans la pièce de raccord 22. Deux écrous 42A et 42B sont positionnés de part et d'autre de l'ouverture, et vissés sur des filetages respectifs de l'extrémité du câble. Les filetages sont par exemple forgés dans une surépaisseur locale du câble. Les écrous 42A et 42B présentent des diamètres supérieurs au diamètre de 3021625 14 l'ouverture, de sorte que l'extrémité du câble et la pièce de raccord sont prises ensemble en étaux entre les deux écrous et ainsi fixées l'une à l'autre. L'écrou 42B peut être situé dans un logement de la pièce de raccord. Il forme un élément de fixation tel que mentionné en référence à la figure 4C.

5 Les figures 4F et 4G illustrent deux variantes de fixation d'une extrémité de câble. Ces deux variantes impliquent une pièce de raccord. On a représenté à titre d'exemple l'extrémité de câble fixée à la structure de coque 11. Les figures 4F et 4G sont des vues en coupe dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal du câble, lorsqu'il est tendu.

10 Dans la variante représentée en figure 4F, la pièce de raccord 22 comprend un renfoncement 251 au fond duquel s'appuie l'extrémité du câble. Le fond du renfoncement 251 s'étend, selon un axe parallèle au plan de la structure de coque 11 sur lequel s'appuie la pièce de raccord 22. L'axe de la profondeur du renfoncement 251 s'étend selon un axe orthogonal au plan de la structure de 15 coque 11 sur lequel s'appuie la pièce de raccord 22. L'extrémité du câble est plaquée contre le fond du renfoncement par un clip 252 qui s'étend sur une partie de la face latérale du câble, de sorte que le câble est bloqué entre ce clip et le fond du renfoncement. Le clip 252 est fixé à la structure de coque 11, de part et d'autre du câble, par deux écrous 253 et deux vis 254.

20 Dans la variante représentée en figure 4G, la pièce intermédiaire comprend une lumière ou orifice 261. Dans la vue en coupe de la figure 4G, la lumière 261 est de forme allongée selon une direction orthogonale à l'axe longitudinal du câble tendu, et parallèle au plan de la structure de coque 11 sur lequel s'appuie la pièce de raccord 22. L'extrémité du câble est insérée dans la lumière 261 au 25 niveau d'une partie large de cette lumière. Ensuite, cette extrémité de câble est translatée dans la lumière, et selon la direction d'allongement de celle-ci, pour atteindre une portion affinée de la lumière. L'extrémité du câble est plaquée au fond de cette portion affinée de la lumière 261. Un clip 262 maintient l'extrémité du câble plaqué au fond de cette portion affinée de la lumière 261. L'extrémité 3021625 15 du câble est en contact, sur plus de la moitié de son périmètre, avec le fond de cette portion affinée de la lumière 261. Le clip 262 présente une première portion plane, en appui sur la structure de coque 11. Une deuxième portion plane, inclinée à 90° par rapport à la première portion plane, s'étend vers le câble et 5 passe adjacente au câble. Une troisième portion du clip entoure le câble, du côté opposé à la structure de coque 11. Le clip 262 est fixé à la structure de coque 11 par une vis 264 et un écrou 263. L'homme du métier saura imaginer de nombreuses autres variantes de fixation d'une extrémité de câble, sans sortir du cadre de la présente invention.

10 Le câble 21 est avantageusement soumis à une force de pré-tension. La force de tension totale appliquée au câble est alors égale à la force de pré-tension, à laquelle on ajoute une force de tension (positive) ou de compression (négative), correspondant à la sollicitation de la liaison entre la 15 structure plancher et la structure de coque, due aux accélérations ou décélérations de l'aéronef. La force de pré-tension est choisie de sorte que le câble soit continuellement tendu, même lorsque la liaison entre la structure de coque et la structure plancher est sollicitée en compression, du fait d'une accélération de 20 l'aéronef. Ainsi, lorsque la liaison entre la structure de coque et la structure plancher est sollicitée en compression (accélération de l'aéronef), le câble est faiblement tendu, et lorsque la liaison entre la structure de coque et la structure plancher est sollicitée en tension (décélération de l'aéronef), le câble est fortement tendu.

25 La force de pré-tension appliquée au câble est donc la force de tension qui s'applique au câble, en l'absence de sollicitation de la liaison entre la structure de coque et la structure plancher due à une accélération ou une décélération de l'aéronef.

3021625 16 Le fait que le câble 21 soit tendu en permanence évite qu'il entre en vibration, en réponse à des vibrations de l'aéronef. Si le câble entrait en vibration, il produirait un signal sonore, à la manière d'une corde de guitare. Un tel signal constituerait une nuisance sonore pour l'équipage comme pour les passagers.

5 Les fréquences propres du câble étant directement liées à la pré-tension qui lui est appliquée, le réglage de la pré-tension du câble permet de garantir un découplage entre les modes propres du câble et les basses fréquences d'excitation provenant de la structure environnante (à haut niveau d'énergie, et comprises 0 et 100 Hz).

10 La structure plancher et la structure de coque ne doivent pas se trouver soumises à des efforts correspondants à une trop forte tension du câble, sous peine d'être détériorées. En particulier, la force de tension totale appliquée au câble doit être inférieure à 3300 N. Afin de disposer d'une large marge de sécurité, on considère que la force de pré-tension doit être inférieure à 1500 N.

15 On sait également que la fréquence propre du câble est proportionnelle à la racine carré de la force de tension totale qui lui est appliquée. On a par exemple calculé des fréquences propres en fonction de la force de tension totale appliquée au câble, pour trois câbles en acier de diamètre respectivement 8 mm, 10 mm et 12 mm. Connaissant le modèle particulier 20 d'aéronef considéré, on en déduit que la force de tension totale doit être comprise entre 950 N et 1250 N, pour vérifier l'ensemble des conditions ci-dessus. Compte-tenu du fait que le câble sera en outre sollicité en tension ou en compression du fait des accélérations ou décélérations de l'aéronef, on choisit avantageusement une force de pré-tension comprise entre 1050 et 1150 N, par 25 exemple environ 1100 N. Une force de pré-tension égale à 1100 N correspond typiquement à une élongation de 1,75 mm de la longueur du câble, relativement à sa longueur au repos, c'est-à-dire lorsqu'il n'est soumis à aucune contrainte en tension ou en compression.

3021625 17 On peut ajuster une force de pré-tension à appliquer au câble, en fonction de l'emplacement du câble dans l'aéronef. On a représenté sur les figures 5 à 7 différents exemples de dispositifs de 5 pré-tension, agencés pour appliquer la pré-tension telle que définie ci-dessus, grâce à laquelle le câble est continuellement sollicité en tension. La figure 5 illustre un premier mode de réalisation d'un dispositif de pré-tension 50. Selon ce mode de réalisation, l'extrémité 21B du câble est logée et fixée 10 dans un boîtier 51, formant un premier élément de butée. La section du boîtier 51, selon un plan orthogonal à l'axe longitudinal du câble 21, présente une surface supérieure à celle de la section du câble 21 dans un tel plan. L'axe longitudinal du câble est défini lorsque celui-ci est tendu, entre ses deux points de fixation. La fixation de l'extrémité 21B du câble au boîtier peut être réalisée 15 comme décrit en référence aux figures 4E à 4G. Le câble 21 s'étend au travers d'un guide 52, sans être fixé à ce guide. Le guide 52 est fixe relativement à la structure plancher. Il peut être formé dans une portion du rail externe. En variante, le guide 52 est fixe relativement à la structure de coque et on 20 s'intéresse à l'extrémité 21A du câble. Le guide 52 présente une ouverture 52A, au travers de laquelle s'étend le câble 21. L'ouverture 52A présente par exemple une section circulaire dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal du câble, de diamètre légèrement supérieur au diamètre du câble.

25 Le guide 52 comprend une cavité 52B. La cavité 52B présente une forme cylindrique, l'axe du cylindre étant confondu avec l'axe longitudinal du câble 21. Une face 52C de la cavité reçoit l'ouverture 52A. La cavité 52B est ouverte du côté du cylindre opposé à la face 52C. La face 52C du guide forme un second élément de butée.

3021625 18 Un ressort hélicoïdal 53 s'étend dans la cavité 52B, entre le boîtier 51 et la face 52C du guide. Les spires du ressort entourent le câble 21. En d'autres termes, le ressort hélicoïdal 53 est concentrique avec le câble 21. La cavité 52B forme un guide pour le ressort hélicoïdal 53. Le ressort hélicoïdal 53 est un ressort de 5 compression, en appui d'un côté sur la face 52C du logement, et de l'autre sur le boîtier 51. Le ressort hélicoïdal 53 exerce donc une force parallèle à l'axe longitudinal du câble (voir flèche 54). Cette force tend à éloigner le boîtier 51 recevant l'extrémité 21B du câble, et l'autre extrémité du câble. Cette force constitue une force de pré-tension telle que définie ci-avant.

10 La figure 6 illustre un deuxième mode de réalisation d'un dispositif de pré-tension 60. Selon ce mode de réalisation, l'extrémité 21B du câble est pourvue d'un filetage, permettant de fixer une vis 61 autour du câble 21. Une rondelle 62 est 15 placée autour du câble 21, et forme un premier élément de butée. Le dispositif de pré-tension 60 comprend également un support 63 pourvu d'une ouverture 63A, au travers de laquelle s'étend le câble 21. Le câble 21 s'étend au travers du support 63, sans être fixé à ce support. Le support 63 est fixe relativement à la structure plancher. Il peut être 20 formé dans une portion du rail externe. En variante, le support 63 est fixe relativement à la structure de coque et on s'intéresse à l'extrémité 21A du câble. L'ouverture 63A présente par exemple une section circulaire dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal du câble, de diamètre légèrement supérieur au 25 diamètre du câble. Le support 63 forme un second élément de butée. Une rondelle ressort 64 (nommée également rondelle élastique ou rondelle Belleville) s'étend entre le support 63 et la rondelle 62. La rondelle ressort 64 est concentrique avec le câble 21. La rondelle ressort 64 est en appui d'un côté sur la 3021625 19 rondelle 62, de l'autre sur le support 63, en particulier une surface du support faisant face à la rondelle 62. La rondelle ressort 64 exerce donc une force parallèle à l'axe longitudinal du câble (voir flèche 65). Cette force tend à éloigner la rondelle 62, et avec elle la vis 61 et l'extrémité 21B du câble, et l'autre 5 extrémité du câble. Cette force constitue une force de pré-tension telle que définie ci-avant. La figure 7 illustre un troisième mode de réalisation d'un dispositif de pré-tension 70.

10 Selon ce mode de réalisation, l'extrémité 21B du câble est pourvue d'un filetage 71 s'étendant autour du câble, et sur une longueur d'environ 10 mm. Le filetage est par exemple forgé dans une surépaisseur locale du câble 21. Un écrou 72 est vissé sur ce filetage 71. L'écrou 72 forme un premier élément de butée.

15 Le dispositif de pré-tension 70 comprend également un support 73 pourvu d'une ouverture 73A, au travers de laquelle s'étend le câble 20. Le câble 21 s'étend au travers du support 73, sans être fixé à ce support. Le support 73 est par exemple formé par une partie du rail externe tel que représenté en figure 1. Ainsi, le support 73 est fixe relativement à la structure 20 plancher. En variante, le support 73 est fixe relativement à la structure de coque. L'ouverture 73A présente par exemple une section circulaire dans un plan orthogonal à l'axe longitudinal du câble, de diamètre légèrement supérieur au diamètre du câble.

25 Le support 73 comprend également une cavité 73B de forme cylindrique, l'axe du cylindre étant confondu avec l'axe longitudinal du câble 21 lorsqu'il est tendu. Une face 73C de la cavité reçoit l'ouverture 73A. La face 73C est de préférence orthogonale à l'axe longitudinal du câble. La cavité 73B est ouverte du côté de la cavité cylindrique opposé à la face 73C, du côté de l'écrou 72. Une 3021625 20 bague 74 est insérée en force dans la cavité 73B. Le câble 21 s'étend donc également au travers d'une ouverture centrale 74A de la bague 74, sans être fixé à ladite bague. La bague 74 est une bague en bronze, montée à l'azote, qui permet de protéger le support 73, notamment lorsque le support est formé par 5 une partie du rail externe, en aluminium. La bague 74 présente une portion cylindrique qui s'enfonce dans la cavité 73B, et une portion en anneau présentant une plus grande épaisseur, et qui prend appui sur une face 73D du support 73. La face 73D du support est de préférence parallèle à la face 73C. Elle s'étend orthogonale à l'axe longitudinal du câble. Elle est située du côté de la cavité 73B 10 opposé à la face 73C, et entoure la face ouverte de cette cavité. Ladite portion en anneau de la bague 74 forme un second élément de butée. En variante, on s'affranchit de la bague 74 et c'est directement la surface 73D qui forme un second élément de butée. Une entretoise 75 est disposée entre la bague 74 et l'écrou 72. L'entretoise 15 75 est concentrique avec le câble 21, et présente un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre du câble. Ainsi, le câble n'est pas fixe relativement à l'entretoise 75. L'entretoise 75 est en appui d'un côté sur l'écrou 72, de l'autre sur la bague 74. L'entretoise 75 exerce donc une force parallèle à l'axe longitudinal du câble (voir flèche 76). Cette force tend à éloigner l'écrou 72, 20 et avec lui l'extrémité 21B du câble, et l'autre extrémité du câble. Cette force constitue une force de pré-tension telle que définie ci-avant. En ajustant la position de l'écrou 72 sur le filetage 71, on ajuste la force de pré-tension exercée grâce à l'entretoise 75. Ce mode de réalisation présente donc l'avantage de permettre un ajustement minutieux, simple et rapide, de la force 25 de pré-tension. En particulier, on peut utiliser une clef dynamométrique pour serrer l'écrou 72, ce qui permet de contrôler le couple de serrage de l'écrou 72 contre l'entretoise 75, et ainsi la force de pré-tension exercée grâce à l'entretoise.

3021625 21 Dans l'exemple représenté en figure 7, le dispositif de pré-tension comprend également : une clavette 77, pour maintenir le câble 21 en position à travers la bague 74 ; 5 - un tube 75A pour maintenir l'entretoise 75 en position entre l'écrou 72 et la bague 74, le tube 75A s'étendant autour de l'entretoise 75 et présentant une longueur inférieure à celle de l'entretoise ; une bague 75B pour maintenir l'entretoise 75 en position entre l'écrou 72 et la bague 74, la bague 75B s'étendant à l'intérieur de l'entretoise 75 10 et autour du câble 21, et présentant une longueur inférieure à celle de l'entretoise et un diamètre interne légèrement supérieur à celui du câble 21; et - deux contre-écrous 78 vissés sur le filetage 71 du câble, pour sécuriser le positionnement de l'écrou 72. Les contre-écrous 78 sont liés au câble 21 par un fil frein qui permet de retenir les écrous même si ceux-ci se dévissaient.

15 L'homme du métier saura imaginer de nombreuses autres variantes de dispositifs de pré-tension, sans sortir du cadre de la présente invention. Il peut être avantageux de conserver des bielles anti-crash selon l'art 20 antérieur en certains points du fuselage d'un aéronef. Néanmoins, les trois quarts de ces bielles anti-crash peuvent être remplacés par un élément de liaison selon l'invention. Le gain en masse pour un aéronef complet est donc considérable. Il peut également être avantageux de remplacer un câble 21, par plusieurs câbles parallèles. On peut ainsi réaliser une production en série de câbles tous 25 identiques. Les mêmes câbles sont alors utilisés pour tous les modèles d'aéronef, quelle que soit la masse de la structure plancher et de ce que celle-ci sera amenée à supporter (sièges, passagers, bagages, autres). C'est la mise en parallèle de plusieurs câbles qui permet de tenir une accélération de 9g vers l'avant de l'aéronef, quelle que soit la masse soumise à cette accélération.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Partie de structure d'aéronef (100) comprenant une portion de structure plancher (12) et une portion de structure de coque (11), reliées entre elles par un élément de liaison (20), caractérisée en ce que l'élément de liaison (20) comprend un câble flexible (21) fixé à l'une première de ses extrémités (21A ; 21B) à la portion de structure plancher (12), et à l'autre seconde de ses extrémités (21B ; 21A) à la portion de structure de coque (11).
2. 2. Partie de structure (100) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le câble (21) est fixé à un rail externe (12C) de la portion de structure plancher.
3. 3. Partie de structure (100) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le câble (21) est fixé à un cadre (11A) et une peau (11C) de la portion de structure de coque (11), par l'intermédiaire d'une pièce de raccord (22).
4. 4. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le câble (21) présente une raideur inférieure à 1000 N.rn-1.
5. 5. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par un dispositif de pré-tension (50; 60; 70) agencé pour solliciter continûment le câble (21) en tension.
6. 6. Partie de structure (100) selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif de pré-tension (50) comprend : un premier élément de butée (51) faisant saillie sur le câble, à l'une de ses extrémités (21B), 3021625 23 - un second élément de butée (52C), monté fixe relativement à la portion de structure plancher (12) ou la portion de structure de coque (11), et pourvu d'une ouverture (52A) au travers de laquelle s'étend le câble (21), et un ressort hélicoïdal de compression (53) monté concentrique au 5 câble (21), disposé entre le premier élément de butée (51) et le second élément de butée (52C), en appui sur ces derniers.
7. 7. Partie de structure (100) selon la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif de pré-tension (60) comprend : 10 un premier élément de butée (62) faisant saillie sur le câble, à l'une de ses extrémités (21B), - un second élément de butée (63), monté fixe relativement à la portion de structure plancher (12) ou la portion de structure de coque (11), et pourvu d'une ouverture (63A) au travers de laquelle s'étend le câble (21), et 15 une rondelle ressort (64) montée concentrique au câble (21), disposée entre le premier élément de butée (62) et le second élément de butée (63), en appui sur ces derniers.
8. 8. Partie de structure (100) selon la revendication 5, caractérisée en ce que le 20 dispositif de pré-tension (70) comprend : un premier élément de butée (72), vissé autour du câble (21), sur un filetage (71) du câble, un second élément de butée (74), monté fixe relativement à la portion de structure plancher (12) ou la portion de structure de coque (11), et 25 pourvu d'une ouverture (74A) au travers de laquelle s'étend le câble (21), et une entretoise (75) disposée entre le premier élément de butée (72) et le second élément de butée (74), 3021625 24 une force de pré-tension appliquée au câble (21) étant ajustable par un ajustement de la position du premier élément de butée (72) sur le filetage (71) du câble. 5
9. 9. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que le dispositif de pré-tension (50 ; 60 ; 70) applique au câble (21) une force de pré-tension comprise entre 1050 N et 1150 N.
10. 10. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, caractérisée en ce qu'une extrémité du câble (21) est insérée dans une ouverture pratiquée dans une pièce intermédiaire (22) fixée à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher, le câble (21) étant maintenu solidaire de la pièce intermédiaire (22) par deux écrous (42A, 42B) positionnés autour du câble de part et d'autre de ladite ouverture. 15
11. 11. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'une extrémité du câble (21) est plaquée contre le fond d'un renfoncement (251) dans une pièce intermédiaire (22), par un clip (252) s'étendant transversalement à l'extrémité de câble (21), le clip étant fixé de part 20 et d'autre du câble à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher.
12. 12. Partie de structure (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'une extrémité du câble (21) est plaquée contre une face 25 interne d'un orifice (261) ménagé dans une pièce intermédiaire (22), par un clip (262) s'étendant transversalement au câble (21), le clip étant fixé d'un seul côté du câble à l'une parmi la portion de structure de coque et la portion de structure plancher.