Brevet FR2946955A1 — publié le 20101224

La présente invention concerne un aéronef pourvu d'un système de pile à combustible. On sait que de nombreux aéronefs comportent un groupe auxiliaire de puissance destiné à produire de l'énergie à bord pour permettre d'ali- menter au sol, quand les moteurs sont arrêtés, et éventuellement en vol lors de la panne d'un moteur, différents systèmes de bord consommant de la puissance électrique ou utilisant une pression pneumatique ou hydraulique. On sait de plus que, comme groupe auxiliaire de puissance, on peut utiliser un système de pile à combustible relié à un réservoir de combustible, ce système de pile à combustible présentant de nombreux avantages lors de son fonctionnement, tels que l'absence d'émission de parti-cules polluantes, la production d'eau et un faible niveau de bruit. Toutefois, le réservoir de combustible rapporté, installé et fixé à l'intérieur du fuselage de l'aéronef constitue une limitation dans le développement des systèmes de pile à combustible embarqués. Notamment, ce réservoir de combustible ne permet pas de développer une autonomie de fonctionnement satisfaisante du système de pile à combustible en rai-son de son volume de stockage réduit. De plus, il est difficilement transportable hors de l'aéronef, ce qui implique, lorsque l'aéronef est au sol, un service de remplissage relative-ment long à mettre en place, compliqué à réaliser du fait de la manipulation délicate du combustible, tel que l'hydrogène, facilement inflammable et par conséquent coûteux. En outre, il nécessite l'utilisation de pompes et de stations de remplissage du combustible. Par ailleurs, des renforts structurels faisant office de barrière antifeu doivent être disposés dans le fuselage de l'aéronef à proximité du réservoir de combustible. Enfin, la maintenance du réservoir de combustible, difficilement accessible dans le fuselage de l'aéronef, n'est pas aisée. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvé-nients. A cette fin selon l'invention, l'aéronef dont la partie arrière du fuselage contient un système de pile à combustible et se prolonge par un cône arrière, est remarquable en ce que ledit cône arrière est conformé en réservoir de combustible pour ledit système de pile à combustible et en ce qu'il est monté de façon amovible par rapport à ladite partie arrière du fuselage. Ainsi, un tel réservoir de combustible amovible, formant cône ar- rière, peut être interchangé avec un autre réservoir compatible, de taille identique ou différente, par des manoeuvres extérieures audit aéronef. Grâce à l'amovibilité et à l'interchangeabilité du réservoir conforme à la présente invention, on peut procéder à son remplissage en usine et le réutiliser sur le même aéronef ou sur d'autres aéronefs. Une fois rempli en usine, le réservoir conforme à l'invention peut être stocké au voisinage de l'aéronef, pour être ensuite fixé sur la partie arrière du fuselage de celui-ci à la place d'un réservoir vide préalablement détaché. Une telle alimentation en combustible peut être effectuée dans des conditions sécurisées, en évitant toute manipulation risquée du combustible. On notera que la disposition du réservoir selon l'invention, à l'extérieur du fuselage de l'aéronef, permet l'adaptation de la structure du cône arrière aux contraintes résultant du stockage du combustible plutôt que l'adaptation de la structure du fuselage de l'aéronef à ces contraintes. De plus, une telle disposition de réservoir permet d'assurer aisément la sécurité, notamment en ce qui concerne les éventuelles fuites de combustible et les risques de feu. Avantageusement, des moyens de guidage et de fixation sont pré-vus pour le montage dudit cône arrière à la partie arrière du fuselage. Ces moyens de guidage et de fixation peuvent comporter au moins une glissière saillante. Par ailleurs, des moyens de connexion complémentaires sont pré-vus à la partie arrière du fuselage et sur ledit cône arrière pour assurer automatiquement une liaison fluide entre ledit réservoir et ledit système de pile à combustible, lors du montage dudit cône arrière à la partie arrière du fuselage. De préférence, ledit cône arrière comporte une jupe longitudinale avant saillante qui est apte à être emboîtée sur ladite partie arrière du fuselage, lorsque ledit cône arrière est fixé à cette dernière. La partie arrière du fuselage peut être tronquée par une face d'extrémité arrière sensiblement plane et le cône arrière peut comporter une face d'extrémité avant sensiblement plane, lesdites faces d'extrémité arrière et avant portant lesdits moyens de connexion complémentaires et au moins une partie desdits moyens de guidage et de fixation et étant ad- jacentes lorsque le cône arrière est fixé à la partie arrière. Avantageusement, une paroi anti-feu est agencée sur la face d'extrémité arrière du fuselage et/ou sur la face d'extrémité avant du cône arrière Il résulte de ce qui précède que la présente invention concerne également un cône arrière en tant que tel conformé en réservoir de combustible et fixable de façon amovible sur la partie arrière du fuselage d'un aéronef. Les figures des dessins annexés feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 représente schématiquement, en vue latérale, la partie arrière du fuselage d'un aéronef sur laquelle est fixée un cône arrière amo- vible selon l'invention. Les figures 2 et 3 illustrent schématiquement, en vue de dessus partielle, un exemple de réalisation de la présente invention, ledit cône arrière amovible étant respectivement représenté détaché et fixé à la partie arrière du fuselage. La queue d'aéronef montrée sur la figure 1 comprend une partie arrière de fuselage 1 et un cône arrière 2, ladite partie arrière de fuselage 1 comprenant un empennage vertical 3, un empennage horizontal 4 et un système de pile à combustible 5 embarqué à l'intérieur du fuselage. Le cône arrière 2 est conformé en réservoir de combustible et fixé de façon amovible au fuselage, comme l'illustre la double flèche F. La partie arrière 1 du fuselage est donc tronquée d'un volume correspondant au cône arrière réservoir 2. La fonction amovible et interchangeable du cône arrière réservoir 2 permet son remplissage en usine et le rend réutilisable sur le même aéronef ou sur d'autres aéronefs. De même, sa maintenance est réalisée en usine. Le cône arrière réservoir 2 est un cône arrière standard, c'est-à-dire qu'il peut être remplacé par un autre cône arrière compatible, de taille identique ou différente. Le cône arrière réservoir 2 peut présenter une extrémité allongée non représentée sur les figures, ce qui augmente d'autant le volume de stockage du combustible. Dans l'exemple de réalisation des figures 2 et 3, le cône arrière réservoir 2 est délimité par une enveloppe longitudinale 6a et une face I d'extrémité avant plane 8. Il comporte une jupe longitudinale avant 6b qui prolonge l'enveloppe longitudinale 6a en saillie de la face d'extrémité avant 8. Un espace 6c est ainsi délimité par la jupe longitudinale avant 6b, en avant de ladite face d'extrémité 8. Lorsque le cône arrière réservoir 2 est fixé sur la partie arrière 1 du fuselage, ce qui est illustré par la figure 3, la jupe longitudinale avant 6b est emboîtée autour de la paroi longitudinale 1 a de la partie arrière 1 au niveau de l'espace 6b et la face d'extrémité avant 8 du cône arrière réservoir 2 est adjacente à une face d'extrémité arrière plane 7 de la partie ar- rière 1, cette face d'extrémité arrière plane 7 étant orthogonale à l'axe longitudinal du fuselage L-L. Le cône arrière réservoir 2 est monté sur la partie arrière 1 du fuselage à l'aide d'un équipement de support non représenté. Cet équipement de support déplace en translation (flèche F) le cône arrière réservoir 2 selon l'axe longitudinal L-L du fuselage de l'aéronef. II permet d'amener la face d'extrémité avant 8, perpendiculairement à l'axe longitudinal L-L et à proximité de la face d'extrémité arrière 7 de la partie arrière 1. Il peut présenter des ventouses latérales pour protéger la partie arrière du fuselage 1 de chocs potentiels avec le cône ar- rière réservoir 2. Des moyens de guidage et de fixation disposés sur la partie arrière 1 du fuselage coopèrent avec des moyens de guidage et de fixation disposés sur le cône arrière réservoir 2. Les moyens de guidage (les moyens de fixation peuvent être de tout type connu et ne sont pas représentés sur les figures 2 et 3) comprennent, dans l'exemple des figures 2 et 3, deux glissières 9 disposées en saillie de la face d'extrémité arrière 7 de la partie arrière 1 du fuselage et coopérant avec deux logements 10 situés dans le cône arrière réservoir 2 à l'opposé de la jupe longitudinale avant 6a par rapport à la face d'extrémité 8. Les glissières 9 s'emboîtent dans les Io- gements 10 qui assurent leur guidage par leur forme complémentaire à la forme longiligne des glissières 9. En variante, les glissières 9 peuvent être disposés sur le cône arrière réservoir 2 et les logements 10 sur la partie arrière 1. Des éléments de renforts destinés à la protection du fuselage contre un éventuel incendie se déclenchant à proximité du cône arrière réservoir 2 et non représentés peuvent être disposés sur la face d'extrémité arrière 7 et la face d'extrémité avant 8. Le cône arrière réservoir 2 est relié au système de pile à combustible 5 par des organes de connexion fluidique 12a et 12b. Un organe de connexion fluidique mâle 12a disposé en saillie de la face d'extrémité avant 8 s'emboîte automatiquement dans un organe de connexion fluidique femelle 12b disposé en saillie de la face d'extrémité arrière 7 lors du montage du cône arrière 2 sur la partie arrière 1. Des moyens 15 d'alimentation non représentés déplacent le combustible du cône arrière réservoir 2 vers le système de pile à combustible 5 Le cône arrière réservoir 2 peut comporter, sur son enveloppe longitudinale 6a, des cellules photovoltaïques qui permettent la génération d'énergie pour le fonctionnement des systèmes de bord de l'aéronef, en 20 particulier lorsque l'aéronef est au sol. REVENDICATIONS1. Aéronef dont la partie arrière (1) du fuselage contient un système de pile à combustible (5) et se prolonge par un cône arrière (2), caractérisé en ce que ledit cône arrière (2) est conformé en réservoir de combustible pour ledit système de pile à combustible (5) et en ce qu'il est monté de façon amovible par rapport à ladite partie arrière (1) du fuselage. 2. Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit cône arrière (2) est interchangeable avec des cônes arrière compatibles. 70 3. Aéronef selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que des moyens de guidage et de fixation (9, 10) sont prévus pour le montage dudit cône arrière (2) à la partie arrière (1) du fuselage. 4. Aéronef selon la revendication 3, 15 caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage et de fixation comportent au moins une glissière saillante (9). 5. Aéronef selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des moyens de connexion complémentaires (12a, 12b) sont prévus à ladite partie arrière (1) du fuselage et sur ledit cône 20 arrière (2) pour assurer automatiquement une liaison fluide entre ledit réservoir et ledit système de pile à combustible (5), lors du montage dudit cône arrière (2) à ladite partie arrière (1) du fuselage. 6. Aéronef selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit cône arrière (2) comporte une jupe longitudinale 25 avant saillante (6b) qui est apte à être emboîtée sur ladite partie arrière (1) du fuselage, lorsque ledit cône arrière (2) est fixé à cette dernière. 7. Aéronef selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la partie arrière (1) du fuselage est tronquée par une face d'extrémité arrière (7) sensiblement plane et en ce que le cône arrière (2) comporte une face d'extrémité avant (8) sensiblement plane, lesdites faces d'extrémité arrière (7) et avant (8) portant lesdits moyens de connexion complémentaires (12a, 12b) et au moins une partie des dits moyens de guidage et de fixation (9, 10) et étant adjacentes lorsque le cône arrière (2) est fixé à la partie arrière (1). 8. Cône arrière pour aéronef dont la partie arrière (1) du fuselage contient un système de pile à combustible (5), caractérisé en ce qu'il est conformé en réservoir de combustible et en ce qu'il est destiné à être monté de façon amovible sur ladite partie arrière (1) du fuselage. 9. Cône arrière selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est interchangeable avec des cônes arrière compatibles. 10. Cône arrière selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il comporte une jupe longitudinale avant saillante (6b) qui est apte à être emboîtée sur la partie arrière (1) du fuselage, lorsque ledit cône arrière (2) est fixé à cette dernière.