Brevet FR2714180A1 — publié le 19950623

ATTACHE DE CABLE A ROTULE, NOTAMMENT POUR LE POSITIONNEMENT D'UN OBJET EN CHAMBRE ANECHOÏQUE. DESCRIPTION L'invention concerne une attache de câble conçue notamment pour assurer la liaison entre un câble de positionnement et un objet dans une chambre anéchoique. L'invention n'est toutefois pas limitée à cette application particulière et concerne de façon plus générale toute liaison entre l'extrémité d'un câble tel qu'une élingue et un objet susceptible d'être animé de mouvements de ballottement d'origines diverses. Comme l'illustre notamment le document FR-A-2 688 294, il est connu de positionner un objet tel qu'un engin tactique dans une chambre anéchoïque en le suspendant à des élingues à partir d'un support placé au-dessus de l'objet. Des moyens de réglage de la longueur de chaque élingue, placés dans le support, permettent de régler de façon précise la position et l'orientation de l'objet dans un repère tridimensionnel. Comme l'illustre le document FR-A2 398 294, un objet tel qu'une maquette d'aéronef peut aussi être suspendu à un système de câbles dans une soufflerie, afin d'étudier le comportement aérodynamique de cet objet dans les conditions désirées. Dans ces deux dispositifs existants, comme dans la plupart des systèmes impliquant une liaison entre un câble et un objet, le câble est soit directement fixé à cet objet soit fixé à une pièce intermédiaire liée à l'objet. On estime en effet que la souplesse du câble permet de prendre en compte toute variation de l'angle formé entre le câble et la surface de l'objet. Le caractère fixe de l'attache du câble sur la structure de l'objet est justifié lorsqu'on peut utiliser, pour réaliser le câble, un matériau présentant une bonne tenue en fatigue comme c'est notamment le cas lorsque le câble n'a pas à transmettre des efforts de traction trop importants et lorsqu'il ne travaille pas dans un milieu hostile. En revanche, lorsque les conditions de fonctionnement imposent de transmettre au travers du câble une force de traction importante et/ou lorsque l'environnement est particulièrement hostile, le matériau constituant le câble doit avant tout satisfaire à ces exigences, de sorte que sa tenue en fatigue s'en trouve diminuée. Le choix du matériau peut encore être réduit lorsque l'on désire éviter que le câble n'influe sur des mesures effectuées sur l'objet, comme c' est notamment le cas lorsqu'on travaille en chambre anéchoïque. Ces dernières contraintes imposent dans de nombreux cas d'utiliser des câbles réalisés en des matériaux tels que des fibres de polyamide (commercialisées sous la Marque "KEVLAR") dont la tenue en fatigue, sous l'effet de sollicitations composées flexion/compression, est limitée. Dans ces conditions, il existe donc un risque sérieux pour que les câbles soumis à de telles sollicitations composées soient amenés à se rompre à l'endroit où ils sont fixés sur l'objet. L'invention a précisément pour objet une attache de câble dont la conception originale lui permette de ne faire travailler le câble qu'en traction pure, même lorsque des mouvements divers conduisent à des variations d'incidence entre le câble et l'objet auquel il est relié, afin que le câble puisse être réalisé dans le matériau le mieux adapté en fonction des efforts de traction qu'il a à transmettre et des conditions particulières qu'il doit éventuellement satisfaire (environnement, transparence radar, etc.). Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'une attache de câble sur un objet appelé à être animé de mouvements divers, caractérisée par le fait qu'elle comprend une rotule formée d'un élément mâle monté rotulant dans un élément femelle, le câble étant fixé à l'un desdits éléments et l'objet étant fixé à l'autre élément. Cette solution, dont la réalisation est particulièrement simple, permet au câble de prendre une incidence quelconque par rapport à l'objet, dans la limite du débattement autorisé par la rotule, sans que le câble ait à subir aucune sollicitation composée de flexion/compression. On peut donc choisir pour réaliser le câble une matériau tel que des fibres de polyamide présentant à la fois une excellente tenue à la traction, une transparence radar satisfaisante et une tenue mécanique correcte en milieu hostile, lorsque une ou plusieurs de ces conditions doivent être remplies dans l'application envisagée. L'attache de câble selon l'invention trouve par conséquent une application particulièrement intéressante lorsque le câble est un câble de suspension d'un objet dans une chambre anéchoïque. En effet, le câble doit alors présenter à la fois une bonne tenue à la traction et une transparence radar satisfaisante. Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention, le câble est fixé à l'élément mâle de la rotule et l'objet est fixé à l'élément femelle. Le câble est alors avantageusement formé de fibres tressées et comporte une partie terminale non tressée, collée dans un trou tronconique formé dans une bille constituant l'élément femelle. Le diamètre de ce trou tronconique augmente alors vers l'extrémité de ladite partie terminale du câble. Avantageusement et comme on l'a déjà indiqué, le câble est réalisé en fibre de polyamide tressée. On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférentielle de l'invention, en se référant au dessin annexé dans lequel la figure unique est une vue en coupe longitudinale agrandie d'une attache de câble conforme à l'invention. Sur la figure unique, la référence 10 désigne une région superficielle d'un objet, à laquelle est reliée l'extrémité d'un câble 12, au moyen d'une attache de câble à rotule conforme à l'invention. Dans une application préférentielle de l'invention, l'objet 10 est un engin tactique, un aéronef ou une partie d'aéronef, placé dans une chambre anéchoïque, afin d'en étudier la réponse radar dans différentes postures. L'objet 10 est alors suspendu à un certain nombre de câbles analogues au câble 12 par des attaches identiques à celle qui va être décrite en se référant à la figure. Chacun des câbles 12 est alors constitué avantageusement de fibres de polyamide tressées. En effet, comme on l'a déjà indiqué, de tels câbles permettent de supporter des charges de traction importantes et sont pratiquement transparents aux ondes radar. L'attache de câble selon l'invention comprend principalement une rotule 14 composée d'une bille sphérique 16 formant un élément mâle et d'un corps 18 formant un élément femelle. La bille 16 est montée rotulante dans le corps 18. La bille 16 est de préférence métallique et sa surface extérieure est revêtue d'un produit autolubrifiant et antifrettage tel que du "Nuflon" (Marque déposée). La bille 16 est fixée sur une partie terminale 12a, non tressée, du câble 12. Cette fixation est réalisée par collage. A cet effet, la bille 16 est traversée diamétralement par un alésage 20 qui comporte une partie cylindrique, -de faible longueur, par laquelle pénètre le câble 12 et une partie tronconique, de plus grande longueur, dont le diamètre augmente vers l'extrémité de la partie terminale 12a du câble. La face d'extrémité de cette partie terminale 12a affleure l'extrémité de grand diamètre de la partie tronconique de l'alésage 20. Après que la partie terminale 12a, non tressée, du câble 12, ait été introduite dans l'alésage 20 de la bille 16 un adhésif bi-composants à base d'une résine époxyde est introduit par la face d'extrémité de cette partie terminale, de façon à mouiller chacun des brins du câble 12, dans la partie de ces brins évasée en forme de cône à l'intérieur de la partie tronconique de l'alésage 20. On forme ainsi un cône de colle assurant la fixation du câble 12 sur la bille 16. Le corps 18 de la rotule 14 est fixé sur l'objet 10 par tout moyen approprié. Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure, cette fixation est assurée par un filetage 22 formé sur la surface extérieure cylindrique du corps 18 et qui se visse dans un trou taraudé 24 formé à la surface de l'objet 10. Bien entendu, tout autre mode de fixation peut être envisagé sans sortir du cadre de l'invention. Pour permettre le montage et le démontage de la bille 16, le corps 18 de la rotule 14 est réalisé en deux parties. Une première partie du corps 18, sur laquelle est formé le filetage 22, se présente sous la forme d'une pièce tubulaire 26 traversée par un alésage 28 cylindrique sur la majeure partie de sa longueur et dont le diamètre est égal à celui de la bille 16. Dans sa partie d'extrémité tournée vers l'extérieur de l'objet 10, le diamètre de l'alésage 28 diminue progressivement vers l'extérieur, pour former une surface sphérique 28a complémentaire de la bille 16. La deuxième partie du corps 18 de la rotule 14 contitue une pièce d'obturation cylindrique 30 dont le diamètre extérieur est le même que celui de l'alésage 28. Cette pièce d'obturation 30 est introduite dans l'alésage 28 après que la bille 16 y ait été placée. A son extrémité tournée vers la bille 16, la pièce 30 comporte un évidement formant une portée tronconique 32 sur laquelle est normalement en appui la bille 16. Lorsque la pièce d'obturation 30 est immobilisée dans l'alésage 28, par exemple au moyen d'un circlips 34 comme on l'a illustré sur la figure, la pièce obturatrice 30 maintient ainsi la bille 16 en appui rotulant contre la surface sphérique 28a de l'alésage 28. Il est à noter que la face d'extrémité 36 de la pièce tubulaire 26 forme une surface tronconique rentrante qui autorise un débattement angulaire de la bille 16 dans le corps 18 dans une direction quelconque selon une amplitude au moins égale à l'amplitude maximale du déplacement angulaire possible du câble 12 par rapport à la surface extérieure 10a de l'objet 10. Le vissage et le dévissage de la pièce tubulaire 26 du corps 18 dans le trou taraudé 24 de l'objet 10 peuvent être réalisés au moyen d'une clé appropriée, par exemple grâce à des trous borgnes 38 formés dans la face d'extrémité 36 de cette pièce 26. L'agencement qui vient d'être décrit en se référant à la figure unique permet de réaliser de façon simple une attache de câble rotulante sur un objet quelconque. Grâce à une telle attache, on comprend qu'il devient possible d'utiliser des câbles présentant une tenue en fatigue limitée lorsque des mouvements relatifs divers peuvent se produire entre les câbles et l'objet. Des essais effectués sur de telles attaches à rotules, avec des câbles de "Kevlar" (Marque déposée) de 3,2 mm et de 2,3 mm de diamètre, ont confirmé que les objectifs annoncés sont bien atteints. Ainsi, une première série d'essais de traction, effectuée sur cinq éprouvettes équipées de câbles neufs de 3,2 mm, a conduit à la rupture des câbles pour un effort compris entre 8653N et 9638N. Une deuxième série d'essais de traction effectuée sur six éprouvettes ayant toutes subi auparavant trois cycles cumulés de fatigue, a conduit à la rupture des câbles pour un effort compris entre 7040N et 8614N. La comparaison de ces deux séries d'essais montre qu'après trois cycles cumulés de fatigue, la perte de résistance à la rupture est limitée à environ 18 %. Chacun des trois cycles cumulés de fatigue, subi par les éprouvettes lors de la deuxième série d'essais consistait en cent cycles sous effort de traction constant de 250 kg, avec des sollicitations angulaires de + 55". Aucun entraînement de la bille en rotation, par frottement du corps sur celle-ci n'a été constaté. On n'a pas non plus constaté d'absence de revêtement sur les billes, à la fin des trois cycles. Des essais de tenue mécanique des corps de rotules, avec effort de traction axial et incliné à 57 ont aussi été effectués avec succès (effort de rupture au moins égal à 13880N). Il est à noter qu'en variante, le câble 12 pourrait être fixé au corps de la rotule, la bille étant alors fixée à l'objet 10. REVENDICATIONS 1. Attache de câble (12) sur un objet (10) appelé à être animé de mouvements divers, caractérisée par le fait qu'elle comprend une rotule (14) formée d'un élément mâle (16) monté rotulant dans un élément femelle (18), le câble (12) étant fixé à l'un desdits éléments (16, 18) et l'objet (10) étant fixé à l'autre élément. 2. Attache de câble selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le câble (12) est fixé à l'élément mâle (16) de la rotule et l'objet (10) est fixé à l'élément femelle (18). 3. Attache de câble selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le câble (12) est formé de fibres tressées et comporte une partie terminale (12a) non tressée, collée dans un trou tronconique (20) formé dans une bille (16) constituant l'élément femelle de la rotule (14), le diamètre de ce trou tronconique (20) augmentant vers l'extrémité de ladite partie terminale. 4. Attache de câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le câble (12) est en fibres de polyamide tressées. 5. Attache de câble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le câble (12) est un câble de suspension de l'objet (10) dans une chambre anéchoïque.