Brevet FR2675767A1 — publié le 19921030

L'invention a pour objet un radôme parafoudre pour avion. La foudre est susceptible d'occasionner des dégâts importants aux aéronefs en vol. Ceci est particulièrement vrai pour les antennes et installations radioélectriques, et notamment pour les radômes chargés de protéger les radars embarqués. Ces radômes sont en matière plastique transparente aux ondes électromagnétiques et sont généralement situés à l'avant de l'appareil, dans le nez du fuselage dont ils prolongent la forme aérodynamique. Ils sont donc particulièrement vulnérables aux effets de la foudre. Le procédé utilisé actuellement pour les protéger et minimiser les dégâts occasionnés par les décharges électriques consiste à disposer des bandes métalliques longitudinales sur la surface extérieure du radôme ; ces bandes ne recouvrent que les parties latérales du radôme en laissant libre sa face avant et de façon plus précise une grande partie du cône de travail du radar afin de ne pas perturber la transmission des ondes radioélectriques autour de l'axe du faisceau du radar. En effet, en prolongeant les bandes métalliques sur la face avant, on perturberait la propagation des ondes avec pour résultat un fort coefficient de réflexion et une déformation inacceptable des diagrammes de rayonnement. L'inconvénient principal du procédé ainsi utilisé selon l'art antérieur vient de ce que la face avant, qui est en fait la plus susceptible d'être frappée par la foudre, n'en n'est pas protégée ; elle est donc susceptible d'être détruite en entraînant éventuellement la destruction de l'antenne radar située à l'intérieur du radôme. L'invention a pour objet de résoudre ce problème en perfectionnant le dispositif de protection parafoudre ci-dessus décrit. Le radôme parafoudre pour avion perfectionné selon l'invention, se caractérise en ce que de façon à assurer une protection contre la foudre, également dans l'axe du faisceau du radar protégé par le radôme, au moins une bande métallique continue passe par l'axe et ledit radôme porte sur sa face interne des bandes métalliques en correspondance des bandes métalliques externes, et les bandes métalliques tant internes qu'externes sont reliées à la masse de l'avion. Lorsque l'on opère de cette façon, il apparaît immédiatement que le radôme sera parfaitement protégé de la foudre puisqu'il est équipé sur toute sa surface pouvant être soumise à la foudre, et notamment dans son axe, de bandes métalliques externes conductrices qui sont reliées à la masse de l'avion. Ainsi, la foudre pourra être canalisée et s'écouler à travers la structure totale de l'avion. Et d'un autre côté, le faisceau électromagnétique des ondes radar ne sera pas perturbé, du fait de la compensation électromagnétique assurée par les bandes métalliques prévues sur la paroi interne du radôme permettant d'assurer la transparence de cet ensemble auxdites ondes électromagnétiques. I1 est en effet connu selon le brevet français BONY FR-A-2 560 444 que l'on peut construire un radôme transparent aux ondes électromagnétiques hyperfréquence en noyant dans la matière plastique qui constitue le radôme, une ou deux grilles métalliques convenablement adaptées constituant un écran selfique qui ne perturbe pas la propagation des ondes. Cependant, une telle grille métallique noyée dans la masse du radôme ne serait d'aucun effet contre la foudre, dans la mesure où la grille métallique n'est pas disposée sur la surface externe du radôme. Mais il est également connu du brevet US 3 961 333 de la société TEXAS INSTRUMENT qu'il est possible d'équiper un radôme pour adapter sa transparence, au lieu d'une grille noyée, de deux grilles respectivement placées à l'extérieur et à l'intérieur du radôme. Cependant, selon le brevet US 3 961 333 les grilles en question n'ont aucune continuité électrique, et ne pourraient servir en conséquence à canaliser la foudre. L'idée de l'invention est donc d'utiliser des grilles continues permettant la canalisation de ltélectricité, d'en équiper le radôme sur sa face interne et sur sa face externe en les réalisant de telle sorte qu'elles apparaissent transparentes aux ondes électromagnétiques du radar emporté, et enfin de réunir ces grilles de façon convenable à la masse électrique de l'avion. L'invention et sa mise en oeuvre apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre faite en référence aux dessins annexés illustrant à titre d'exemple un mode de réalisation. Dans ces dessins La figure 1 montre une vue de côté schématique d'un radôme équipé conformément à l'invention de bandes métalliques formant dispositif parafoudre. La figure 2 montre une vue de face du radôme de la figure 1, cette vue étant faite selon la flèche II de cette figure. La figure 3 montre à plus grande échelle de façon schématique comment sont reliées les bandes métalliques disposées en vis-à-vis de part et d'autre de la paroi du radôme. En se référant à la figure 1, on a repéré de façon générale 1 le radôme construit en matière plastique transparente aux ondes électromagnétiques, ce radôme étant par exemple disposé en avant du nez du fuselage de l'avion dont l'amorce a été figuré en trait fantôme en 2. Conformément à l'invention, le radôme est équipé en particulier sur sa face externe de bandes métalliques dont la disposition apparaît clairement aux figures 1 et 2. De façon précise, et dans l'exemple illustré schématiquement, une bande métallique 3 est située dans le plan vertical méridien passant par l'axe y', y du radôme, tandis que d'autres bandes métalliques référencées 4, 5, 6, 7 sont situées dans des plans méridiens inclinés passant par l'axe du radôme mais s'arrêtant quelque peu avant le centre O ou la pointe du radôme. De préférence, les bandes métalliques telles que 4, 5, 6, 7 qui ne vont pas jusqu'au centre O du radôme mais s'arrêtent à faible distance de cet axe, par exemple à quelques centimètres, seulement. De façon à assurer la jonction électrique de ces bandes avec la masse de l'avion, elles sont réunies à leur base à une ceinture métallique 8 qui est en fait la ceinture métallique de jonction permettant le montage du radôme sur le nez du fuselage 2. Ainsi est réalisée la mise à la masse 9 des bandes en question. Cependant, un tel dispositif de protection parafoudre ne pourrait être en pratique utilisé car les bandes métalliques ainsi disposées 3 à 7 empêcheraient comme il a été indiqué, une propagation correcte des ondes radar. Conformément à l'invention, en correspondance des bandes métalliques 3 à 7 précédemment décrites, on dispose en vis-à-vis de l'autre côté de la paroi 10 du radôme, c'est-àdire sur sa face interne, des bandes métalliques en correspondance, telle que 4' en regard de la bande 4. Et les bandes internes sont elles aussi reliées à la masse au niveau de la ceinture 8 de jonction. Par cet artifice, on obtient la transparence aux ondes électromagnétiques du dispositif de protection parafoudre qui devient alors opérationnel. Le calcul ou l'expérimentation permettent de déterminer la disposition des bandes qui sera la plus efficace. Le dispositif de l'invention permet d'obtenir une amélioration sensible des performances radioélectriques du radôme sur toute sa surface par rapport aux radômes de nez d'avion traditionnels réalisés en matériau composite de type sandwich et équipés de bandes parafoudre latérales et il permet également d'obtenir une protection efficace contre la foudre aussi dans l'axe du faisceau radar, c'est-à-dire en fait, dans la direction où le radôme est le plus vulnérable à ces effets de la foudre. REVENDICATIONS 1 - Radôme parafoudre pour avion disposé en avant du radar emporté, ledit radôme étant réalisé en matière plastique transparente aux ondes électromagnétiques et portant sur ses faces latérales extérieures, en dehors de l'axe du faisceau radar, des bandes métalliques reliées à la masse de l'avion pour l'écoulement de la foudre, ledit radôme étant caractérisé en ce que, de façon à assurer une protection contre la foudre, également dans l'axe (y', y) du faisceau, au moins une bande métallique continue passe par l'axe et ledit radôme (1) porte sur sa face interne des bandes métalliques en correspondance des bandes métalliques externes (3-7), et les bandes métalliques tant internes qu'externes sont reliées à la masse (8, 9) de l'avion. 2 - Radôme selon la revendication 1 caractérisé en ce que la liaison de masse desdites bandes métalliques (3-7) se fait le long d'une ceinture métallique (8) formée à la base du radôme à sa jonction avec la partie correspondante de l'avion. 3 - Radôme selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que lesdites bandes métalliques sont disposées sensiblement dans des plans méridiens passant par l'axe du faisceau. 4 - Radôme selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdites bandes en correspondance (4, 4') sur les faces internes et externes du radôme sont disposées en vis-à-vis de part et d'autre de la paroi (10) du radôme. 5 - Radôme selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le radôme étant disposé dans le nez du fuselage (2) de l'avion, au moins une bande métallique précitée (3) passe par l'axe du nez du fuselage sur la paroi externe du radôme. 6 - Radôme selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les bandes métalliques (4-7) qui ne passent pas par l'axe du radôme sont prolongées vers l'axe du radôme jusqu'à faible distance de cet axe.