Brevet FR2822130A1 — publié le 20020920

La présente invention concerne un avion, du type comportant un fuselage extérieur et des organes fonctionnels reliés entre eux par un ensemble de conducteurs. Les avions modernes comportent de nombreux organes fonctionnels permettant la mise en oeuvre des commandes de vol de l'avion, ou assurant le confort des passagers dans la cabine. Ces organes fonctionnels sont par exemple des actionneurs électriques, des organes de climatisation, des capteurs, des éléments d'éclairage ou tout autre appareil électrique ou à commande électrique. Les organes fonctionnels sont commandés électriquement depuis d'autres organes fonctionnels de commande implantés généralement dans la cabine de pilotage de l'avion. Le nombre de conducteurs nécessaires pour la liaison des organes fonctionnels entre eux est très important. Ainsi, des faisceaux de conduc- teurs très complexes cheminent à l'intérieur du fuselage de l'avion pour connecter les organes fonctionnels entre eux. En fonction des organes fonctionnels considérés, les conducteurs utilisés pour la liaison sont de natures différentes. Ainsi, chaque faisceau de conducteurs comporte un grand nombre de conducteurs hétérogènes, et les différents faisceaux mis en oeuvre dans l'avion sont tous différents les uns des autres en fonction du nombre et de la nature des organes fonctionnels qu'ils relient. La fabrication des faisceaux et leur mise en place dans l'avion sont coûteuses et délicates. L'invention a pour but de simplifier la mise en oeuvre des liaisons électriques entre les différents organes fonctionnels d'un avion. A cet effet, l'invention a pour objet un avion du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte des modules d'interconnexion et au moins un ensemble de cordons de liaison identiques cheminant à l'intérieur du fuselage et reliés, à chaque extrémité, à un module d'interconnexion, et en ce qu'il comporte des harnais de câblage filaire reliant chaque organe fonctionnel à un module d'interconnexion, lesdits harnais de câblage filaire étant chacun spécifiquement adaptés à un organe fonctionnel associé. Suivant des modes particuliers de réalisation, l'avion comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - chaque cordon de liaison comporte plusieurs conducteurs, ces conducteurs étant tous identiques. - chaque cordon de liaison est un câble plat constitué d'une nappe plane de conducteurs juxtaposés ; - chaque cordon de liaison comporte plus de quinze conducteurs ; - chaque cordon de liaison présente au moins un connecteur à chaque extrémité, chaque module d'interconnexion comporte au moins un connecteur inverse pour chaque cordon de liaison associé, et les connecteurs complémentaires des cordons de liaison et des modules d'interconnexion sont démontables ; - chaque module d'interconnexion comporte un ensemble de cartes enfichables de brassage et/ou de connexion, et des connecteurs de réception des cartes enfichables, les conducteurs de cordons de liaison étant reliés aux bornes des connecteurs de réception des cartes enfichables ; - au moins une carte enfichable de brassage et/ou de connexion comporte des connecteurs de liaison des harnais de câblage filaire spécifiques à chaque organe fonctionnel ; - au moins une carte affichable de brassage et/ou de connexion comporte des modules de jonction reconfigurables permettant une modification du circuit de la carte ; - il comporte au moins un module d'interconnexion d'extrémité adapté pour assurer la connexion des conducteurs du ou de chaque cordon de liaison, seulement aux conducteurs de harnais de câblage filaire spécifiquement adaptés à des organes fonctionnels ; - il comporte au moins un module d'interconnexion intermédiaire reliés à au moins deux cordons de liaison identiques, les deux cordons de liaison étant reliés, à leur autre extrémité, à deux modules d'interconnexion distincts ; et - au moins un cordon de liaison comporte des conducteurs non fonctionnellement connectés à un module d'interconnexion, lesquels conduc- teurs non fonctionnellement connectés constituent une réserve pré-câblée disponible. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective schématique d'un avion incorporant un système de câblage selon l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique de l'architecture du système de câblage de l'avion de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective éclatée d'un module d'intersection intermédiaire du système de câblage de l'avion de la figure 1 ; et - la figure 4 est une vue en perspective éclatée vue sous un autre angle du module d'interconnexion de la figure 3. L'avion 10 représenté sur la figure 1 comporte un fuselage 12 à l'intérieur duquel est disposé un système de câblage 14. Ce système de câblage comprend un ensemble de conducteurs assurant la liaison entre différents organes fonctionnels 16 implantés dans l'avion. Ces organes fonctionnels 16 sont par exemple des actionneurs agissant sur les éléments directionnels de l'avion, des organes de commande des réacteurs, des unités de climatisation assurant le confort des passagers dans la cabine, des organes de pilotage ou de positionnement de l'avion, ou encore des dispositifs d'éclairage. Le système de câblage 14 s'étend depuis le nez 18 de l'avion où est implanté le poste de pilotage jusqu'à la queue 20 de l'avion. Le système de câblage 14 présente, à chacune des extrémités de l'avion, un module d'interconnexion d'extrémité noté 22,24, respectivement à l'avant et à l'arrière. Entre ces modules d'interconnexion d'extrémité 22,24 sont prévus des modules d'interconnexion intermédiaires 26,28. Ceux-ci sont disposés à l'intérieur du fuselage, respectivement, au niveau du bord d'attaque des ailes de l'avion, et au niveau du-bord de fuite de ces ailes. Ainsi, entre les modules d'interconnexion d'extrémité 22 et 24, le système de câblage 14 est divisé en trois sections successives séparées par les modules d'interconnexion intermédiaires 26 et 28. Comme connu en soi, et pour des raisons de sécurité, le système de câblage 14 est redondant, de sorte que deux sous-ensembles presque identiques de conducteurs cheminent dans l'avion. L'un s'étend sur le flanc gauche du fuselage alors que l'autre s'étend sur le flanc droit du fuselage. Chacun de ces sous-ensembles de conducteurs est divisé en deux groupes de conducteurs distincts. Un premier groupe est destiné au transport des signaux standard, ces signaux étant peu sensibles aux rayonnements et engendrant peu de rayonnements électromagnétiques. Au contraire, le second groupe de conducteurs est adapté pour le transport des signaux sensibles au rayonnement électromagnétique et/ou pouvant engendrer un tel rayonnement. L'architecture du câblage, tant dans la partie droite que dans la partie gauche du fuselage est identique. L'architecture du premier groupe de conducteurs et du second groupe de conducteurs est la même. En conséquence, seule la route correspondant aux conducteurs destinés au transport des signaux standard cheminant sur le flanc gauche de l'avion sera décrite en détail dans la suite de la description. La structure de ce groupe de conducteurs est illustrée sur la figure 2. Sur cette figure, sont illustrés les modules d'interconnexion d'extrémité 22,24 implantés respectivement au nez et à la queue de l'avion. Entre eux, sont disposés les modules d'interconnexion intermédiaire 26 et 28. Selon l'invention, les modules d'interconnexion d'extrémité et intermédiaires sont reliés entre eux par un ou plusieurs ensembles de cordons de liaison identiques cheminant à l'intérieur du fuselage. L'adjectif identique qualifiant les cordons 30 signifie que les constitutions et les structures des cordons sont identiques. Toutefois, leurs longueurs peuvent varier en fonction des implantation. Certains des cordons-de liaison sont reliés, à une première extrémité, à un module d'interconnexion d'extrémité 22 ou 24 et, à leur autre extrémité, à un module d'interconnexion intermédiaire 26 ou 28. Les extrémités des cordons de liaison peuvent également toutes deux être reliées à des modules d'interconnexion intermédiaires. Les cordons 30 d'un premier ensemble de liaison comportent avantageusement plusieurs conducteurs, ces conducteurs étant tous identiques. Les cordons de liaison sont dimensionnés en fonction des exigences les plus contraignantes pouvant être rencontrées pour les signaux devant être véhiculés. Le nombre de conducteurs identiques est de préférence supérieur à 15. Il est par exemple égal à vingt-cinq ou à cinquante. Les conducteurs d'un même cordon de liaison 30 sont juxtaposés pour former une nappe plane. Ainsi, les cordons de liaison constituent des câbles plats. Si nécessaire, la nappe reçoit extérieurement un feuillard métallique assurant un blindage. Tous les cordons de liaison 30 comportent des connecteurs identiques à leurs deux extrémités. Ces connecteurs sont adaptés pour assurer une connexion démontable. Les modules d'interconnexion d'extrémité 22 et 24 sont adaptés pour recevoir des conducteurs d'un harnais de câblage filaire 32 et pour connecter ceux-ci à des conducteurs des cordons de liaison identiques 30. Chaque harnais de câblage filaire 32 est spécifique à l'organe fonctionnel devant être connecté. En particulier, pour le module d'interconnexion d'extrémité avant 22, les harnais de câblage filaire 32 sont propres à chacun des organes fonctionnels implantés dans la pointe avant de l'avion. Ainsi, les modules d'interconnexion d'extrémité 22,24 comportent, en fonction des harnais de câblage filaire 32 mis en oeuvre, des connecteurs 34 adaptés spécifiquement aux moyens de câblage 32. La taille, le nombre et le type des connecteurs 34 varient en fonction des harnais de câblage filaire 32 en présence. En revanche ; les modules d'interconnexion d'extrémité 22,24 comportent, pour la connexion des cordons de liaison 30, des connecteurs 36 tous identiques adaptés aux connecteurs des cordons 30. Chaque connec- teur 36 est adapté pour assurer la connexion de tous les conducteurs d'un même cordon de liaison 30. Chaque module d'interconnexion intermédiaire 26,28 comporte trois sections distinctes. Une première section, notée 26A et 28A respectivement, est destinée à l'interconnexion des conducteurs véhiculant des signaux de base de l'avion. Les signaux de base sont ceux qui sont utiles dans tous les avions d'un type d'avion considéré, indépendamment de la configuration spécifique et des options requises par le propriétaire de l'avion. En outre, chaque module d'interconnexion intermédiaire comporte une section 26B, 28B pour l'interconnexion des conducteurs assurant le transport de signaux optionnels, c'est-à-dire de signaux issus ou acheminés vers les organes fonctionnels non monté en série sur l'avion, ces organes fonctionnels étant optionnels et implantés ou non en fonction des souhaits du propriétaire de l'avion. Enfin, chaque module d'interconnexion intermédiaire 26,28 comporte une troisième section 26C, 28C propre à l'interconnexion de conducteurs acheminant des informations destinées seulement à la gestion de la cabine, tels que les signaux de servitude acheminés jusqu'à chaque passager installé dans la cabine. Les modules d'interconnexion intermédiaire 26 et 28 sont analogues et le module 26 sera pris pour exemple dans la suite de la description. Les première et seconde sections 26A, 26B du module d'interconnexion 26 comportent des entrées 38 pour la connexion de câbles de liaison 30 issus du module d'interconnexion d'extrémité avant 22. Ces sections du module d'interconnexion 26 comportent en outre des sorties 40 pour la connexion de câbles de liaison 30 acheminant des signaux jusqu'au module d'interconnexion 28. En outre, les première et seconde sections 26A, 26B comportent chacune des sorties 42 adaptées pour la connexion de harnais de câblage fi- laire 44 propres à des organes fonctionnels à connecter. Ces harnais de câblage filaire comportent des conducteurs dont la nature, le nombre et la section sont propres à l'organe fonctionnel associé. Comme illustré sur la figure 3, les entrées pour les cordons de liaison et les sorties des cordons de liaison comportent les connecteurs identiques 38 et 40, chacun adapté pour la liaison d'un cordon de liaison 30. Ces connecteurs sont portés par la face avant d'un circuit imprimé 50. Les bornes des connecteurs 38 et 40 sont reliées aux bornes de connecteurs 52 de réception de cartes enfichables 54A, 54B, 54C illustrées sur la figure 4. Ces connecteurs 52 sont portés par la face arrière de la paroi 50. Les connecteurs 52 de réception des cartes enfichables sont adaptés pour recevoir plusieurs types de carte. Un premier type de carte noté 54A est formé de cartes de brassage. Ces cartes comportent un circuit imprimé 55 équipé à une extrémité d'un connecteur 56 adapté pour coopérer avec le connecteur 52. Elles présentent des pistes reliant les bornes du connecteur 56 entre elles, suivant une architecture prédéterminée. Ainsi, une telle carte enfichée dans un connecteur de réception 52 permet d'assurer la connexion borne à borne des conducteurs des cordons de liaison 30 entrant via les connecteurs 38 et des cordons de liaison 30 sortant au module d'interconnexion via les connecteurs 40. Un deuxième type de carte, noté 54B, est destiné à la liaison des harnais de câblage filaire 44 reliés à un organe fonctionnel particulier. Ces cartes constituent des cartes de connexion et de brassage. Elles comportent un circuit imprimé 58 présentant à une extrémité un connecteur 56 adapté pour coopérer avec un connecteur de réception 52. A son autre extrémité, la carte comporte un ou plusieurs connecteurs 60 propres à coopérer avec un ou plusieurs connecteurs 62 portés aux extrémités des harnais de câblage filaire 44 reliant un organe fonctionnel associé. La nature de chacun des connecteurs 60 correspond à l'organe fonctionnel relié et notamment aux conducteurs mis en oeuvre dans les harnais de câblage filaire 44. Le tracé du circuit imprimé 58 est adapté pour relier certaines bornes du connecteur 56 à. des dornes associées des connecteurs 60 présents à l'autre extrémité de la carte. Il assure également la connexion de certaines bornes du connecteur 56 entre elles, ainsi que de certaines bornes du connecteur 50. Enfin, un troisième type de carte, noté 54C, est adapté pour assurer un brassage et une connexion d'organes fonctionnels avec possibilité de modification du câblage de la carte. A cet effet, la carte comprend les éléments d'une carte 54B de deuxième type et comporte en outre des modules de jonction 70 permettant, par mise en place manuelle de pontets conducteurs, de modifier les connexions entre les différentes bornes des connecteurs. Dans l'exemple illustré sur la figure 2, cinq cents conducteurs, formés par dix cordons de liaison 30, chacun constitué de cinquante conducteurs, assurent la liaison entre le module d'interconnexion d'extrémité avant 22 et l'entrée 38 de la première section 26A du premier module d'interconnexion d'extrémité. Cinq cordons de liaison 30 sont connectés en sortie de la section 26A du premier module d'interconnexion intermédiaire. Ces cordons sont reliés, à leur autre extrémité, à l'entrée de la première section 28A du second module d'interconnexion intermédiaire 28. La première section 28B du second module d'interconnexion intermédiaire est reliée par trois cordons de liaison 30 au module d'interconnexion d'extrémité arrière 24. Bien que deux cent cinquante conducteurs et cent cinquante conducteurs soient disponibles, respectivement, entre les premières sections 26A, 28A des premier et second modules d'interconnexion intermédiaire et entre la première section 28A du second module d'interconnexion intermédiaire et le module d'interconnexion d'extrémité arrière 24, seuls respectivement deux cent trente et un et cent dix-huit conducteurs sont effectivement utilisés pour le transport de signaux. Les conducteurs non utilisés, c'est-à-dire non fonctionnellement connectés, restent disponibles pour des extensions ou personnalisations ultérieures et constituent une réserve pré-câblée. lis peuvent également être utilisés pour la maintenance. En outre, des cartes de connexion et de brassage 54B sont disposées dans la première section 26A du premier module d'interconnexion 26 afin de permettre la liaison de deux cent soixante neuf conducteurs répartis dans des harnais de câblage filaire 44 assurant la connexion d'organes fonctionnels au premier module d'interconnexion intermédiaire 26. De manière analogue, des cartes 54B sont prévues dans la première section 28A du second module d'interconnexion intermédiaire afin d'assurer la liaison de cent treize conducteurs de harnais de câblage filaire 44 assurant la liaison d'organes fonctionnels. De manière similaire, l'entrée 38 de la seconde section 26B du premier module d'interconnexion intermédiaire est reliée par six cordons de liaison 30 au module d'interconnexion d'extrémité avant 22. Pratiquement, seuls deux cent quatre-vingt dix conducteurs sont effectivement utilisés pour transmettre des signaux. Trois cordons de liaison 30 sont implantés entre la sortie de la seconde section 26B du premier module d'interconnexion intermédiaire et l'entrée de la seconde section 28B du second module d'interconnexion intermédiaire. Seuls cent vingt-cinq conducteurs sont effectivement utilisés. Deux cordons de liaison 30 sont installés entre la sortie de la seconde section 28B du module d'interconnexion intermédiaire 28 et le module d'interconnexion d'extrémité arrière 24. Seuls soixante deux conducteurs sont utilisés. De même, des cartes 54B sont implantées dans les secondes sections 26B et 28B respectivement des premier et second modules d'intercon- nexion intermédiaire, afin de permettre la liaison respectivement de cent soixante cinq conducteurs et soixante trois conducteurs intégrés dans des harnais de câblage filaire 44 assurant la liaison d'organes fonctionnels. Par ailleurs, la troisième section 26C du premier module d'interconnexion intermédiaire 26 est reliée au module d'interconnexion d'extrémité avant 22 par cinq cordons de liaison 80 identiques. Ces cordons de liaison présentent, par exemple, un total de vingt cinq conducteurs. Toutefois, contrairement aux cordons de liaison 30, les cordons de liaison 80 mis en oeuvre comportent, dans un même cordon, des conducteurs de natures dif- """férentes. Par exemple, chaque cordon 80 peut comporter cinq conducteurs de type AWG 22, douze conducteurs de type AWG 24 et huit conducteurs de réserve. En outre, trois cordons de liaison 80 assurent la connexion des troisièmes sections 26C, 28C des premier et second modules d'interconnexion intermédiaires. Ces cordons de liaison 80 sont identiques, à la longueur près, aux cordons mis en oeuvre entre le module d'interconnexion d'extrémité avant 22 et le premier module d'interconnexion intermédiaire 26. Depuis chacune des sections des premier et second modules d'interconnexion intermédiaires, sont prévus des faisceaux de câblage filaire 82 assurant la liaison entre les cordons de liaison et les organes fonctionnels. Ces organes fonctionnels sont, par exemple, chacun associés à un siège. Ainsi, quatre faisceaux 82 de dix-sept conducteurs émanent par exemple du premier module d'interconnexion intermédiaire 26 alors que huit faisceaux 82 de dix-sept conducteurs émanent du second module d'interconnexion intermédiaire 28. On comprend qu'avec un tel système de câblage, comportant des cordons de liaison identiques 30 ou 80 assurant la connexion entre les mo- dules d'interconnexion d'extrémité 22,24 et les modules d'interconnexion intermédiaires 26,28, ou entre les modules d'interconnexion intermédiaires 26,28 entre eux, les signaux sont transmis sur un conducteur non différencié des autres conducteurs des cordons de liaison. Quelles que soient les options mises en oeuvre dans l'avion, la structure du système de câblage reste inchangée, et seules les cartes enfichées diffèrent d'un appareil à l'autre en fonction des organes fonctionnels devant être reliés aux cordons de liaison. L'usage de tels cordons de liaison réduit le coût de fabrication, d'installation et de maintenance du câblage. REVENDICATIONS 1.-Avion (10) comportant un fuselage extérieur (12) et des organes fonctionnels (16) reliés entre eux par un ensemble de conducteurs (14), caractérisé en ce qu'il comporte des modules d'interconnexion (22,24, 26,28) et au moins un ensemble de cordons de liaison identiques (30,80) cheminant à l'intérieur du fuselage (12) et reliés, à chaque extrémité, à un module d'interconnexion (22,24, 26,28), et en ce qu'il comporte des harnais de câblage filaire (44) reliant chaque organe fonctionnel (16) à un module d'interconnexion (22,24, 26,28), lesdits harnais de câblage filaire (44) étant chacun spécifiquement adaptés à un organe fonctionnel (16) associé. 2. -Avion selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque cor- don de liaison (30) comporte plusieurs conducteurs, ces conducteurs étant tous identiques. 3. -Avion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque cordon de liaison (30,80) est un câble plat constitué d'une nappe plane de conducteurs juxtaposés. 4.-Avion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque cordon de liaison (30,80) comporte plus de quinze conducteurs. 5. -Avion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque cordon de liaison (30,80) présente au moins un connecteur à chaque extrémité, en ce que chaque module d'interconnexion (22,24, 26,28) comporte au moins un connecteur inverse (36,38, 40) pour chaque cordon de liaison (30,80) associé, et en ce que les connecteurs complémentaires des cordons de liaison (30,80) et des modules d'interconnexion (26,28) sont démontables. 6. -Avion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque module d'interconnexion (26,28) comporte un ensemble de cartes enfichables (54A, 54B, 54C) de brassage et/ou de connexion, et des connecteurs (52) de réception des cartes enfichables, les conducteurs de cordons de liaison (30, 80) étant reliés aux bornes des connecteurs (52) de réception des cartes enfichables (54A, 54B, 54C). 7.-Avion selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins une carte enfichable (54B, 54C) de brassage et/ou de connexion comporte des connecteurs (60) de liaison des harnais de câblage filaire (44) spécifiques à chaque organe fonctionnel (16). 8. -Avion selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'au moins une carte affichable (54C) de brassage et/ou de connexion comporte des modules de jonction reconfigurables (70) permettant une modification du circuit de la carte. 9. -Avion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un module d'interconnexion d'extrémité (22,24) adapté pour assurer la connexion des conducteurs du ou de chaque cordon de liaison (30,80), seulement aux conducteurs de harnais de câblage filaire (32) spécifiquement adaptés à des organes fonctionnels (16). 10. -Avion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un module d'interconnexion intermédiaire (26,28) reliés à au moins deux cordons de liaison identiques, les deux cordons de liaison étant reliés, à leur autre extrémité, à deux modules d'interconnexion distincts (22,24, 26,28). 11.-Avion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un cordon de liaison (30,80) comporte des conducteurs non fonctionnellement connectés à un module d'interconnexion (22,24, 26,28), lesquels conducteurs non fonctionnellement connectés constituent une réserve pré-câblée disponible.