Brevet FR2467778A1 — publié le 19810430

INSTALLATION ASSURANT LA TRANSMISSION DE SIGNAUX A L'INTERIEUR D''UN APPAREIL DE NAVIGATION AERIENNE. La présente invention a pour objet une installation de transmission de signaux à l'intérieur d'un appareil de navigation aérienne comportant des éléments de structure établis en matière synthétique. I1 est souvent nécessaire, en matière de navigation aérienne, de transmettre des signaux d'un point à un autre de;'appareil de navigation aérienne et notamment à l'intérieur de la cellule d'un avion. On peut citer comme exemple la transmission des signaux à un dispositif situé à l'avant du fuselage d'un avion ou à l'arrière suivant la technique courante on utilise pour cela des dispositifs.et des conducteurs électriques. Cette technique présente cependant l'inconvénient qui consiste dans la nécessité de poser des faisceaux de câbles à l'intérieur d'une cellule déjà plus ou moins terminée. Une telle pose se heuo souvent à des difficultés, surtout lorsque l'accès à l'espace réservé au personnel de montage est peu praticable. Ces difficultés apparaissent surtout lorsqu'on doit effectuer ultérieurement des modifications à l'avion ou aux dispositifs qui l'équipent et qu'il faut, par suite, remplacer ou renouveler les faisceaux de câbles déjà posés. La pratique enseigne également que l'on peut utiliser, à la place des conducteurs assurant une transmission électrique une transmission par fibres de transmission optique. Dans ce dernier cas, on remplace les signaux de commande aux poStes d'émission et de réception en signaux optiques correspondants que l'on transmet par fibres optiques. On fait alors comporter, en général, aux fibres ou faisceaux de fibres optiques une enveloppe qui les protège contre tout dommage. Cependant, ce mode possible de transmission des signaux présente des inconvénients, du fait que les fibres optiques doivent etre posées de la meme manière que les faisceaux de cables électriques et qu'elles doivent pouvoir éventuellement etre remplacées. C'est pourquoi l'invention vise la possibilité d'éviter dans une grande mesure tout changement des faisceaux de câbles. Le problème ainsi posé est résolu pour des appareils de navigation aérienne comportant des éléments structurels en matière synthétique, en noyant intégralement dans ces éléments structurels en matière synthétique les conducteurs optique s avec leurs postes de couplage servant à l'entrée et à la sortie des signaux à transmettre. Dans cette perspective, on peut utiliser aussi bien des fibres optiques que des guides optiques creux, à noyer de préférence dans les éléments de revetement. Les avantages de l'invention consistent non seulement en ce qu'elle supprime la pose et les changements de faisceaux de câbles, mais aussi en ce qu'elle réduit le poids de l'ensemble grâce à ce que que les conducteurs optiques forment ainsi une partie constitutive de la structure de la cellule et coopèrent à la résistance mécanique des constituants de cette dernière. De plus, la transmission des signaux est très excédentaire, étant donné qu'un assez grand nombre de conducteurs optiques est disponible pour des transmissions parallèles. Ceci est particulièrement important lorsqu'une partie des conducteurs optiques est défaillante à la suite de dommages subis sous lteffet d'un tir ennemi ou pour d'autres causes.Dans le cas d'un coup au but sur des conducteurs électriques ou sur des faisceaux de câbles, il s'ensuivrait un arret complet de la transmission des signaux. Un autre avantage de l'invention consiste en ce qu'elle permet une réduction notable des dépenses de surveillance et d'entretien. S'il est nécessaire d'apporter ultérieurement des modifications à l'installation ou d'y incorporer des dispositifs complémentaires pour la transmission de signaux, l'installation conforme à l'invention fournit dès l'abord les conducteurs optiques et il suffit donc d'effectuer des couplages avec les dispositifs d'émission et de réception. Bien entendu, la solution proposée par l'invention apporte sans aucune re-striction tous les avantages assurés par les conducteurs optique s considérés en eux-mêmes, et en particulier l'insensibilité aux perturbations électromagnétiques, un très grand pouvoir informatif et un poids réduit. On a représenté, à titre d'exemple, aux dessins ci-joints une forme d'exécution de l'invention à décrire ci-après. Sur ces dessins La Fig. 1 représente schématiquement le montage d'une transmission de signaux à bord d'un avion. La Fig. 2 est une coupe à plus grande échelle montrant la constitution d'un élément de la structure de l'avion. La Fig. 3 représente une modification de la coupe suivant la Fig. 2 La Fig. 4 est une vue schématique par-dessus d'un élément de la structure. La Fig. 5 représente un mode d'application permettant de déceler la position des dommages subis par un élément de structure. La Fig. 1 représente schématiquement un avion dont l'aile portante comporte des éléments de structure 2 constitués au moins partiellement par une matière synthétique. On supposera, par exemple, que la transmission des signaux à l'intérieur de l'avion est assurée à partir d'un détecteur 7 monté à la pointe de l'aile pour transmettre les signaux à un récepteur 8 logé dans le fuselage. Les éléments de structure placés entre le détecteur et le récepteur, tels que le revêtement 2 de l'aile portante sont pourvus de conducteurs optiques comme représente schématiquement en 3a, 3b, 3c. Les signaux reçus par le détecteur 7 sont convertis par les moyens habituels qu'il n'est pas besoin d'expliciter ici de manière à être en mesure d'être transmis par voie optique. A l'extrémité de l'élément de structure, à savoir à la racine de l'aile représentée en traits mixtes, se trouvent les postes de couplage 4 avec la transmission optique. Le signal converti provenant du détecteur est appliqué, à la pointe de l'aile et par l'intermédiaire du poste de couplage opposé 4 qui s'y trouve, au faisceau de fibres optiques 3b pour être transmis au poste de couplage 4 situé à la racine de l'aile. C'est en ce dernier point que peut s'effectuer à nouveau une nouvelle conversion du signal optique pour qu'il soit transmis par d'autres moyens au récepteur proprement dit 8 dans le fuselage de l'appareil.Si l'élément de structure, en l'espèce le revêtement 2 de l'aile portante ne s'étend pas en une seule pièce entre la pointe de l'aile et sa racine, il est possible de prévoir un couplage intermédiaire h' en un ou plusieurs points des lignes de joint entre les sections adjacentes successives de cet élément de structure. On peut imaginer une autre forme d'exécution telle qu'une transmission des ordres à partir de l'émetteur 5 situé dans le fuselage de l'appareil.en passant par le poste de couplage 4 disposé à la racine de l'aile et les fibres optiques 3a pour aboutir au récepteur d'ordres 6 monté sur la charge extérieure 9. Ici encore, on peut effectuer une conversion des signaux avaht ou après les postes de couplage disposés aux extré mités de l'élément de structure. Par exemple, on peut transmettre ainsi à partir de l'habitacle de l'avion l'ordre de largage au support de la charge à larguer 9. On peut prévoir.en fonction de l'étendue de l'élément de structure,plusieurs faisceaux de conducteurs optiques. Dans le cas de la Fig. 1, on a montré que l'on pouvait encore utiliser un faisceau supplémentaire de conducteurs optiques 3c pour la transmission d'ordres ou de signaux entre le fuselage de l'appareil et la partie intérieure d'une charge 9. Il est également possible de procéder à une transmission de signaux à l'intérieur des éléments de revêtement du fuselage lui-même, par exemple entre le corps du fuselage et son extrémité arrière, par l'intermédiaire du faisceau de conducteurs optiques 3d. ll est également possible de poser côte à cte,de toute manière désirée, différentes lignes ou faisceaux de conducteurs optiques de transmission, auquel cas on obtient pour chaque ligne ou faisceau de transmission 3a à 3d un effet de surnombre, puisque l'on dispose ainsi pour chaque faisceau d'un nombre élevé de conducteurs optique s noyés côte à c8te dans le revêtement. La multiplicité des fibres de transmission est représentée sur le dessin par un petit nombre de traits parallèles La Fig. 2 représente schématiquement et à plus grande échelle la disposition des fibres optiques de transmission à l'intérieur d'un élément de structure en matière synthétique. Les fibres optiques de transmission 3 sont ici encastrées entre deux tissus de base de l'élément de structure en matière synthétique et sont enrobées dans une couche de résine 11 qui les solidarise entre elles par résinification avec les tissus de base. Pour compléter l'exposé, il faut encore remarquer que les fibres optiques 3 peuvent ne pas s'étendre seulement dans la partie médiane de l'élément de structure et qu'elles peuvent, au contraire, être disposées plus ou moins près de la surface de cet élément de structure. La Fig. 3 représente en variante une constitution analogue comportant entre les deux tissus de base 10 non plus des fibres optiques, mais des conducteurs optiques creux 12 dont la surface intérieure est noircie comme représenté en 12'. La Fig. 4 représente d'une manière très simplifiée un élément de structure 2 dont le profil est dessiné en traits interrompus épais. Des traits mixtes définissent les bords extrêmes de cet élément. Ledit élément de structure 2 peut être constitué par exemple par une section de revêtement et il présente intérieurement un grand nombre de conducteurs optiques 3. Seule est utilisée une partie de ces conducteurs optiques pour relier les postes de couplage 4a servant à la transmission des signaux sur un premier trajet. Pour un deuxième trajet, on utilise un certain nombre de conducteurs optiques pour relier entre eux les postes de couplage 4b.On voit immédiatement en regardant le dessin qu'avec un montage supplémentaire, on peut facilement et sans apporter aucune modification à l'appareil établir encore un autre trajet pour la transmission de signaux à l'intérieur de cet élément de structure. Ce nouveau trajet supplémentaire de transmission de signaux n'utilise encore qu'une partie des fibres optiques 3 restant disponibles, ce nouveau trajet reliant les postes de couplage 4c dessines en tirette. Le fait qu'en pratique le nombre de fibres optiques disponibles pour relier les postes de couplage correspondants est beaucoup plus élevé que celui des traits qui les représentent au dessin prouvele très grand excédent des trajets de transmission possibles et il s'ensuit que la suppression d'une ou d'un petit nombre de fibres optiques, occasionnée par exemple par un dommage mécanique quelconque subi par ltelément de structure n'a pas pour conséquence la suppression de l'ensemble des trajets de transmission des signaux. Le dessin montre aussi qu'un nombre de fibres optiques demeure inerte et inutilisé,pouvclnt constituer encore un autre trajet supplémentaire de transmission de signaux. La Fig. 5 représente schématiquement une autre forme d'exécution de l'invention où les fibres optiques sont disposées dans l'élément de structure suivant deux directions qui se croisent. Ainsi, un certain nombre de fibres optiques 13a est dirigé horizontalement sur la Fig. 5 tandis qu'un autre groupe de fibres optiques 14a est dirigé perpendiculairement aux fibres 1ba. Les tibres optiques dessinées par des traits isole5 ou bien des faisceaux rassemblant plusieurs fibres. Pour chacune des directions des fibres 13a et 14a, il est prévu un dispositif d'émission de la lumière tel que 13b ou 14b. A l'èxtrémité opposé du trajet suivi par les fibres se trouve un dispositif de réception de la lumière tel que 13c ou 14c.Il faut remarquer de plus que ces dispositifs de réception de la lumière sont distribués de manière à former un plus grand nombre de dispositifs récepteurs élémentaires accolés l'un à l'autre. Chacun de ces dispositifs élémentaires sert à la surveillance d'une fibre optique ou d'un groupe de fibres optiques. La totalité des dispositifs récepteurs de lumière est reliée à un transformateur de coordonnées 15 raccordé lui-même à un dispositif indicateur ou utilisateur. Si l'on suppose que l'élément de structure vient à subir un dommage,par exemple sous l'effet d'un tir ennemi, le flux lumineux se trouvera interrompu à l'endroit endommagé tant dans l'une des fibres ou dans l'un des groupes de fibres formant partie des conducteurs optiques 13a que dans un ou plusieurs des conducteurs optiques 14a. Les dispositifs de réception 13c ou 14c associés aux faisceaux de fibres interrompus décèlent ce défaut et permettent par l'intermédiaire du transformateur de coordonnées 15 la détermination exacte du point endommagé. On peut ainsi non seulement déterminer l'emplacement des dommages subis par la structure de l'avion, mais il est également possible, par exemple, d'équiper un avion-cible ou analogue avec des revêtements synthétiques conçus de la manière décrite et de pouvoir determiner grace à cela immédiatement le point d'impact des coups tirés. On obtient ainsi en pratique une cible véritable. Les applications possibles de l'invention énumérées ci-dessus n'ont été données qu'à titre d'exemples et ne limitent aucunement la portée de l'invention en ce qui concerne d'autres possibilités d'application. REVENDICATIONS 1. Installation de transmission de signaux à l'intérieur d'un appareil de navigation aérienne comportant des éléments de structure en matière synthétique, caracté risée par des conducteurs optiques noyés intégralement dans les éléments de structure en matière synthétique de l'appareil, ces conducteurs étant associés à des postes de couplage pour l'entrée et la sortie des signaux à transmettre. 2. Installation suivant la revendication 1 caractérisée par le fait que des fibres optiques conductrices sont noyées dans les éléments de revêtement. 3. Installation suivant la revendication 1 caractérisée par le fait que des conducteurs optiques creux sont noyés dans les éléments de revêtement. 4. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée par le fait que les conducteurs optiques sont posés sur le tissu de base servant à renforcer l'élément de structure en matière synthétique pour être résinifiés avec ce tissu. 5. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée par le fait que les postes de couplage sont prévus aux extrémités des éléments de structure. 6. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée par le fait que les conducteurs optique s sont disposés suivant deux directions qui se croisent et qu'il est prévu pour chacune de ces directions d 'une part des dis positifs émetteurs de lumière et d'autre part des dispositifs récepteurs de lumière subdivisés en éléments juxtaposés et reliés à un transformateur de coordonnées suivi d'un dispositif indicateur ou utilisateur des données.