Brevet FR2972997A1 — publié le 20120928

RACCORDEMENT D'UN FUSELAGE A UNE VOILURE D'AERONEF DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE Le sujet de l'invention présente est la zone de raccordement d'un fuselage à une voilure d'aéronef. Le mode classique de raccordement comprend, comme on le représente à la figure 1, une pièce de raccord 1 de section cruciforme à la jonction d'un panneau du fuselage 2, d'un panneau d'extrados de voilure 3, d'un panneau d'extrados de caisson de voilure 4 prolongeant le panneau précédent, et d'une nervure 5 du caisson de voilure prolongeant le fuselage 2 en s'étendant sous lui. Des ferrures 6 s'appuient sur le fuselage 2, et les panneaux d'extrados 3 et 4 sous la pièce de raccord 1 pour assurer une transmission d'effort entre les panneaux d'extrados 3 et 4, en étant unies à ces panneaux et aussi unies entre elles à travers la nervure 5 et l'aile inférieure de la pièce de raccord 1, par des boulons 7. La nervure 5 s'étend en bas jusqu'à un té d'intrados 8 par lequel elle est raccordée à un panneau d'intrados de voilure 9 et un panneau d'intrados de caisson de voilure 10. L'assemblage est complété par une contre-éclisse d'intrados 11 qui serre les panneaux d'intrados 9 et 10 entre elle et le té d'intrados 8. De tels raccordements apparaissent dans les documents antérieurs FR-A-2 916 417 et FR-A-2 936 489. La figure 2 montre que la nervure 5 a un contour qui épouse la section de la voilure et qui est 2 donc irrégulier. Elle se joint au fuselage 2 par une ligne supérieure de jonction 12 courbe et de hauteur variable, s'étendant typiquement sur plusieurs panneaux 2a et 2b adjacents du fuselage 2. Elle se joint encore à un panneau de cadre oblique 20 par un bord arrière 21. Le panneau de cadre oblique 21 se joint à un des panneaux 2b du fuselage par un bord supérieur 22. Cette conception est compliquée, et donne un raccordement assez long à fabriquer, et qui de plus est pesant. L'objet de l'invention est de proposer un raccordement différent, simplifié par rapport à la conception antérieure. Sous une forme générale, l'invention concerne un raccordement d'un fuselage à une voilure d'aéronef, la voilure comprenant une nervure prolongeant le fuselage et un panneau d'extrados de voilure joint à la nervure, caractérisé en ce que la nervure s'étend au-dessus du panneau d'extrados de voilure et se joint au fuselage à une ligne supérieure plus élevée qu'une ligne de jonction du panneau d'extrados de voilure à la nervure. La nervure débordante permet un assemblage à d'autres panneaux de fuselage sur un contour plus simple que celui de la ligne supérieure 12 de la figure 2. La jonction de la nervure au fuselage est facilitée. La pièce de raccord 1 à section cruciforme disparaît et l'assemblage est simplifié. La structure de l'aéronef n'est pas substantiellement affaiblie malgré l'omission de la pièce de raccord 1 puisque les efforts de la voilure restent transmis au reste de l'aéronef par le caisson 3 de voilure à travers la nervure. La simplification de l'assemblage peut au contraire conduire à le renforcer en ce qui concerne les risques de rupture par fatigue ou par corrosion des assemblages. Un avantage important de l'invention est que la ligne supérieure est avantageusement horizontale et peut donc être assemblée très facilement au reste du fuselage, surtout si cette ligne supérieure appartient à une ligne de jonction de deux bandes horizontales de panneaux de ce fuselage. De façon encore meilleure, la ligne supérieure peut s'étendre à une ligne neutre de flexion de l'aéronef dans un plan vertical, ce qui diminue fortement les efforts. La simplification de la structure de l'aéronef est plus poussée si la nervure englobe encore un panneau de cadre oblique. Une attache satisfaisante de la voilure au caisson de voilure est rétablie si le panneau d'extrados de voilure et le panneau d'extrados de caisson de voilure le prolongeant sont joints par des ferrures appuyées sur la nervure à une face supérieure et à une face inférieure desdits panneaux d'extrados, et assemblés par des boulons traversant la nervure, en remplacement donc de la liaison procurée par la pièce de raccord 1. Un tel raccordement est particulièrement avantageux avec un fuselage en matière composite, puisqu'aucun panneau ne doit alors être assemblé à la pièce de raccord 1 à proximité des panneaux d'extrados de voilure et de caisson de voilure, où les sollicitations sont importantes. 4 Un autre aspect de l'invention est un aéronef pourvu d'un raccordement conforme à ce qui précède. L'invention sera maintenant décrite de façon purement illustrative en liaison aux figures, parmi lesquelles : - les figures 1 et 2, déjà décrites, représentent un raccordement connu d'un fuselage à une voilure d'aéronef, et les autres figures 3, 4 et 5 illustrent une réalisation de l'invention, la figure 3 illustrant le raccordement, la figure 4 l'implantation de la nervure sur l'aéronef, et la figure 5 la disposition de la nervure sur le fuselage. On se reporte aux figures 3 et 4. La nervure conforme à l'invention porte la référence (13) et a désormais une extension plus grande que la section de la voilure : sa ligne supérieure (14) de jonction au fuselage (2) est au-dessus de la ligne de jonction (15) au panneau d'extrados (3 et 4). Cette ligne supérieure est avantageusement horizontale afin d'être raccordée aisément aux panneaux du fuselage (2), et encore plus avantageusement à la jonction de deux bandes horizontales de ces panneaux, bandes dénotées (2i et 2j) à la figure 5, et, de façon encore plus avantageuse, à une altitude correspondant à la ligne neutre de flexion du fuselage dans un plan vertical, ce qui réduit ainsi des contraintes s'exerçant sur la nervure (13) et plus particulièrement sur la ligne de jonction. La pièce de raccord (1) est, comme on le représente à la figure 3, remplacée par deux ferrures (16) supplémentaires semblables aux autres ferrures (6) mais établies sur les faces supérieures des panneaux 5 d'extrados (3 et 4), avec encore des boulons (17) pour les unir les unes aux autres à travers la nervure (3) en rendant une transmission d'efforts possible. La nervure (13) peut aussi être prolongée vers l'arrière par rapport à la nervure (5) connue, en englobant désormais le panneau de cadre oblique (20) ; son bord arrière (23) est alors lui aussi raccordé au fuselage (2). Il est manifeste que l'intégration d'une partie de la superficie du fuselage à la nervure (13), que l'on réalise dans cette invention, donne un raccordement plus cohérent, les panneaux de fuselage étant réguliers et les irrégularités de forme étant toutes regroupées sur la nervure, qui est de toute façon une pièce destinée à absorber des efforts importants. L'extension de la superficie de la nervure évite aussi que d'autres parties de l'aéronef, moins résistantes, ne soient adjacentes à la voilure et aux efforts qui la parcourent. La fabrication de l'aéronef elle-même doit être simplifiée. Les contraintes thermiques dans la zone de raccordement, dues à des dilatations différentielles, sont fortement diminuées ou éliminées, de même que les problèmes liés à la corrosion galvanique aussi bien en utilisation courante que pendant l'assemblage. Ces différents avantages permettent de construire plus facilement le fuselage en matière composite. REVENDICATIONS1. Raccordement d'un fuselage à une voilure d'aéronef, la voilure comprenant une nervure prolongeant le fuselage et un panneau d'extrados de voilure joint à la nervure, caractérisé en ce que la nervure (13) s'étend au-dessus du panneau d'extrados de voilure (3) et se joint au fuselage (2) à une ligne supérieure (14) plus élevée qu'une ligne de jonction (15) du panneau d'extrados de voilure à la nervure. 2. Raccordement d'un fuselage à une voilure d'aéronef suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne supérieure (14) est horizontale. 3. Raccordement d'un fuselage à une voilure d'aéronef suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la ligne supérieure (14) appartient à une ligne de jonction de deux bandes (2i, 2j) horizontales de panneaux du fuselage (2). 4. Raccordement d'un fuselage à une voilure d'aéronef suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la ligne supérieure s'étend à une ligne neutre de flexion de l'aéronef dans un plan vertical. 5. Raccordement d'un fuselage à une voilure d'aéronef suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le panneau d'extrados de voilure (3) et un panneau d'extrados de caisson de voilure (4) le prolongeant sont joints par des ferrures (16) appuyées sur la nervure à une face supérieure et 7 une face inférieure desdits panneaux d'extrados, et assemblées par des boulons (17) traversant la nervure (13). 6. Raccordement d'un fuselage à une voilure d'aéronef suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la nervure englobe un panneau de cadre oblique (21). 7. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend un raccordement suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 8. Aéronef suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le fuselage (2) est en matière composite.