Brevet FR2983174A1 — publié le 20130531

CIRCUIT DE TRANSPORT DE FLUIDE D'UN AERONEF DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [1] L'invention concerne un circuit de transport de fluide d'un aéronef. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les circuits de transport de fluide véhiculant du carburant ou tout autre liquide hautement inflammable. ETAT DE LA TECHNIQUE [2] De manière classique, une grande partie des éléments de structure d'un aéronef sont réalisés dans un matériau métallique. En plus de ses fonctions mécaniques, le matériau métallique permet d'assurer la transmission d'un signal électrique qui sert, entre autres, de retour de courant fonctionnel, et de mise à la masse pour les divers équipements électriques montés sur l'appareil. Cependant, le métal est lourd. Le poids des structures en matériau métallique impacte donc lourdement la masse totale de l'aéronef et donc sur sa consommation de carburant. [3] Pour résoudre le problème de poids des aéronefs, une solution alternative consiste à utiliser des structures réalisées dans un matériau composite. On entend par matériaux composites, généralement les matériaux composites en fibre de carbone du type CFRP (de l'anglais Carbon Fiber Reinforced Plastic). Cependant, les matériaux composites ne permettent pas d'assurer une conduction de courant électrique. Les structures en matériaux composites nécessitent donc l'introduction, dans l'aéronef, d'un réseau métallique permettant la transmission d'un signal électrique, par exemple un réseau de type ESN (Electrical Structural Network), et assurant les fonctionnalités électriques de retour de courant fonctionnel et de mise à la masse pour les divers équipements électriques montés sur l'appareil. Or, l'introduction de ce réseau métallique a un impact négatif sur la masse de l'aéronef et augmente le temps de fabrication de l'aéronef. [4] Afin de réduire le poids de la structure de l'aéronef sans nécessiter l'installation d'un réseau métallique dédié à la transmission de courant électrique, il est connu d'utiliser les tubes métalliques d'un circuit de transport de fluide de l'aéronef pour assurer une conduction de courant électrique. Les tubes métalliques sont reliés entre eux par un raccord étanche isolant lors du montage des tubes du circuit de transport de fluide. Un élément conducteur est alors soudé entre deux tubes métalliques pour assurer une continuité électrique. Cependant, en raison des contraintes d'étanchéité, la soudure est nécessairement réalisée lorsque le circuit de transport de fluide est monté dans l'aéronef consécutivement à une étape de liaison des tubes par le raccord isolant. La soudure est donc souvent difficile à effectuer en raison de l'encombrement et l'exigüité de l'aéronef. Le procédé de soudure de l'élément conducteur risque également d'endommager le tube. De plus, la soudure ne garantie pas toujours une métallisation suffisante entre les deux tubes, ce qui peut occasionner des problèmes de continuité électrique. [05] Le problème du procédé d'installation d'un élément conducteur entre deux tubes se pose plus particulièrement sur des tubes internes d'un circuit double peau. Dans un circuit double peau, la double peau externe est mise en place sur le tube interne et le jeu est très réduit entre le tube interne et la double peau externe. OBJET DE L'INVENTION [06] La présente invention propose un circuit de transport de fluide simplifiant le procédé de montage et de métallisation entre les tubes. [07] A cet effet, l'invention concerne un circuit de transport de fluide d'un aéronef comportant : - un premier tube réalisé dans un matériau conducteur et présentant une première extrémité, - un deuxième tube réalisé dans un matériau conducteur et présentant une deuxième extrémité et - un raccord étanche apte à relier les deux extrémités des deux tubes. [08] Le circuit de transport de fluide est caractérisé en ce qu'il comporte en outre un élément conducteur apte à assurer une continuité électrique entre les deux tubes, un premier dispositif de fixation disposé sur la paroi externe du premier tube sensiblement au niveau de la première extrémité et un deuxième dispositif de fixation disposé sur la paroi externe du deuxième tube sensiblement au niveau de la deuxième extrémité, les deux dispositifs de fixation comportant des moyens de fixation d'un élément entre les deux tubes. [9] Grâce à cette disposition, les dispositifs de fixations peuvent être fixés sur les tubes préalablement au montage du circuit de transport de fluide dans un aéronef. Cette invention permet donc de simplifier le procédé de montage et de métallisation entre les tubes. De plus, l'intégrité des tubes est garantie lors de la fixation de l'élément conducteur et la qualité de la métallisation est plus fiable. [10] Selon une réalisation particulière, au moins un dispositif de fixation comporte 1/ une patte fixée sur la paroi externe d'un tube et comportant une lumière, 2/ une borne comprenant une plaque de contre appui fixée avec un pion apte à pénétrer dans la lumière de la patte et 3/ un écrou apte à coopérer avec un filetage réalisé sur le pion de la borne, et l'élément conducteur comporte une partie apte à coopérer avec la patte, la borne et l'écrou, de manière à ce que cette partie de l'élément conducteur puisse être enserrée entre la patte et l'écrou par un serrage dudit écrou sur la plaque de contre appui. [11] Selon une réalisation plus particulière, la patte comporte deux surfaces incurvées conformées de manière à pourvoir épouser localement la surface d'un tube, une portion d'appui comportant la lumière et deux portions d'élèvement reliant chacune une extrémité de la portion d'appui avec une surface incurvée. [12] Encore plus particulièrement dans ce cas, les deux surfaces incurvées sont avantageusement soudées sur la paroi d'un tube. De cette manière, le montage est réalisé de façon simple et rapide, et une bonne conduction électrique est assurée. [13] Selon divers modes de réalisation éventuellement utilisés en conjonction avec les précédents, [14] - au moins un dispositif de fixation comporte une collerette présentant une ouverture de forme interne identique à la forme externe de la paroi d'un tube, la collerette comportant une excroissance dans laquelle est ménagé un alésage dont l'axe de révolution est sensiblement parallèle à l'axe de révolution du tube, une vis comportant une tête, ladite vis coopérant avec l'alésage, et étant destinée à enserrer une partie de l'élément conducteur entre la tête de la vis et une paroi de l'excroissance de la collerette. [15] - au moins un dispositif de fixation comporte, d'une part, une borne fixée sur un tube et comprenant une plaque de contre appui comportant un pion fileté et, d'autre part, un écrou apte à coopérer avec le pion de la borne, le dispositif étant tel qu'une partie de l'élément conducteur est conformée de manière à pouvoir être enserrée entre la borne et l'écrou par un serrage de l'écrou sur la plaque de contre appui. [016] - le circuit de transport de fluide comporte au moins une double peau disposée autour d'un tube. [17] Dans ce cas, selon une réalisation plus particulière, une première double peau étant disposée autour du premier tube et une deuxième double peau étant disposée autour du deuxième tube, le circuit de transport de fluide comporte un manchon disposé autour du raccord étanche et fixé concentriquement autour des deux doubles peaux. [18] Selon une réalisation, l'élément conducteur est une tresse métallique. [19] L'invention vise sous un autre aspect un aéronef comportant un circuit de transport de fluide tel qu'exposé. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [20] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles montrent : 2 983 174 5 [21] Figure 1: une représentation schématique d'une interface de connexion entre deux tubes d'un circuit de transport de fluide selon un premier mode de réalisation, en vue partiellement écorchée ; [22] Figure 2: une représentation schématique d'une étape de 5 montage d'une borne de l'interface de connexion de la Figure 1, ici représentée sur un seul tube ; [23] Figure 3: une représentation schématique d'une étape de montage d'un écrou de l'interface de connexion de la Figure 1, selon une vue analogue à la figure 2 ; 10 [024] Figure 4: une représentation schématique, en vue de détail, du montage de l'élément conducteur de l'interface de connexion de la Figure 1 ; [25] Figure 5 : une vue en coupe d'un dispositif de fixation de l'interface de connexion de la Figure 1 ; [26] Figure 6: une représentation schématique, en vue en perspective, 15 d'une interface de connexion entre deux tubes d'un circuit de transport de fluide selon un second mode de réalisation ; et [27] Figure 7 : un organigramme d'un procédé d'installation, dans un aéronef, du circuit de transport de fluide selon un mode de réalisation de l'invention. 20 [028] Les Figures ne sont pas à l'échelle. [29] Les éléments identiques, similaires ou analogues, conservent la même référence d'une Figure à l'autre. DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION [30] La Figure 1 montre une interface de connexion 10 entre un premier 25 et un second tubes 12, 13 d'un circuit de transport de fluide, ledit circuit étant fixé à la structure d'un aéronef par au moins un support 25. Les deux tubes 12, 13 sont réalisés dans un matériau conducteur, par exemple un matériau métallique. Un raccord 15 étanche et isolant réalise une liaison hermétique entre une première extrémité 17 du premier tube 12 et une seconde 30 extrémité 18 du second tube 13. 2 983 174 6 [031] Dans le présent exemple, les deux tubes 12, 13 sont des cylindres rectilignes et sensiblement alignés. Il est clair cependant que le dispositif objet de la présente demande serait inchangé pour un cas de tubes courbes, de section non circulaire, ou formant entre eux une liaison en angle. 5 [032] On définit pour la suite de la description un axe longitudinal X déterminé par l'axe du premier tube 12 en sa première extrémité 17. On définit de même un axe transversal Y perpendiculaire à l'axe longitudinal et un axe vertical Z perpendiculaire aux deux précédents. Les termes de avant, arrière, dessus, dessous etc. sont définis par rapport à ce repère. 10 [033] L'interface de connexion 10 comporte un élément conducteur 20, par exemple une tresse métallique, réalisant une conduction électrique entre les deux tubes 12, 13 au moyen de deux dispositifs de fixation 22, 23. Un premier dispositif de fixation 22 est disposé sur la paroi externe du premier tube 12 sensiblement au niveau de la première extrémité 17. Un deuxième 15 dispositif de fixation 23 est disposé sur la paroi externe du deuxième tube 13 sensiblement au niveau de la seconde extrémité 18. Dans le présent exemple de réalisation nullement limitatif, ces deux dispositifs de fixation 22, 23 sont identiques. [34] Le circuit de transport de fluide comporte une seconde peau 27, 28 20 disposée autour des tubes 12, 13 afin de les protéger. La première partie de cette seconde peau 27 s'étend longitudinalement autour du premier tube 12 jusqu'à un support 25. La deuxième partie de la seconde peau 28 s'étend longitudinalement autour du deuxième tube 13 jusqu'à une distance prédéterminée de la seconde extrémité 18. Comme on le voit sur la figure 1, 25 les deux dispositifs de fixation 22, 23 ne sont donc pas disposés entre les tube 12, 13 et la seconde peau 27, 28. Ceci permet de réaliser la fixation de l'élément conducteur 20 après l'assemblage des tubes 12, 13 et de la seconde peau 27, 28. Un manchon 30 est ensuite fixé concentriquement autour du support 25 et de la deuxième double peau 28 afin de protéger le 30 raccord étanche 15, l'élément conducteur 20 et les deux dispositifs de fixation 22, 23. [35] Les Figures 2, 3, 4 et 5 montrent le dispositif de fixation 22 disposé sur la paroi externe du premier tube 12 selon le mode de réalisation de la Figure 1. Le dispositif de fixation 22 comporte une patte 32 supportant une 2 983 174 7 borne 33 fixée avec un écrou 34. La Figure 4 montre que l'élément conducteur 20 est destiné à être enserré entre l'écrou 34 et la patte 32. La patte 32 se présente ici sous la forme d'une bande rectangulaire mince allongée, ladite bande présentant plusieurs pliages parallèles, ces pliages 5 étant perpendiculaires à sa direction de plus grande longueur. Une telle disposition est donnée à titre d'exemple et ne présente pas de caractère limitatif. [36] La patte 32 comporte deux surfaces incurvées 37, 38 soudées sur la paroi externe du premier tube 12 circulaire. Dans le présent exemple de 10 réalisation, tel qu'illustré figure 2, les deux surfaces incurvées 37, 38 s'étendent suivant un axe radial Y (perpendiculairement à l'axe longitudinal X) par rapport aux tubes 12, 13 circulaires. En variante, les deux surfaces incurvées 37, 38 peuvent être orientées différemment. Les surface incurvées 37, 38 sont reliées à une portion d'appui 40 par l'intermédiaire de deux 15 portions d'élèvement 41. Plus précisément, les deux portions d'élèvement 41 relient chacune une extrémité de la portion d'appui 40 avec une surface incurvée 37, 38. La portion d'appui 40 comporte une lumière 35 dans laquelle la borne 33 est emmanchée. La lumière 35 est réalisée depuis le milieu du bord de la portion d'appui 40 proche de l'extrémité jusqu'au milieu de la 20 portion d'appui 40 suivant l'axe longitudinal X du tube 12. En variante, la lumière peut être orientée différemment, notamment depuis le bord de la portion d'appui 40 opposé au bord proche de l'extrémité. [37] La borne 33 comporte une plaque de contre appui 46 fixée avec un pion 45 fileté. La Figure 2 montre que, lorsque la borne 33 est emmanchée 25 dans la patte 32, le pion 45 s'étend dans la lumière 35 de la portion d'appui 40 de la patte 32. La plaque de contre appui 46 est en contact avec la face de la portion d'appui 40 en regard du tube 12, la portion d'élèvement 41 de la patte 32 permettant le passage de la plaque de contre appui 46. Le serrage de l'élément conducteur est effectué entre l'écrou 34 et la portion d'appui 40. 30 [038] La Figure 5 montre, en traits épais, les zones 50 de contacts métalliques entre le tube 12, la patte 32, la borne 33, l'écrou 34 et l'élément conducteur 20. Le tube 12 est en contact avec la patte 32 par une soudure réalisée entre les surfaces incurvées 37, 38 de la patte 32 et le tube 12. La patte 32 est en contact direct par l'appui entre la portion d'appui 40 et l'élément conducteur 20. La patte 32 est également en contact d'appui avec la plaque de contre appui 46 de la borne 33. La borne 33 est en contact avec l'écrou 34 par l'intermédiaire du contact hélicoïdale entre le filetage de l'écrou 34 et le filetage du pion 45. L'écrou est également en contact direct avec l'élément conducteur 20. Ces contacts métalliques assurent une conduction de courant électrique sans perte de puissance entre le tube 12 et l'élément conducteur 20. [39] Les Figures 1-5 présentent un dispositif de fixation 22 comportant une patte 32, une borne 33 et un écrou 34. En variante, la borne 33 peut être soudée directement sur le tube 12. La patte 32 peut également être équipée d'un pion fileté soudé permettant de réduire la hauteur de l'ensemble et de simplifier le dispositif de fixation par la suppression de la borne 33. [40] La Figure 6 montre une variante de l'invention pour laquelle le dispositif de fixation 22 comporte une vis 54 coopérant avec un alésage disposé sur une excroissance 53 d'une collerette 52. La collerette 52 présente une ouverture de forme interne identique à la paroi du tube 12. Le tube 12 étant circulaire sur la Figure 6, la collerette 52 est adaptée concentriquement autour du tube 12. La collerette 52 comporte une excroissance 53 de la forme d'une flèche. En variante, l'excroissance 53 pourrait comporter une autre forme. [41] Un alésage est réalisé dans l'épaisseur de l'excroissance 53 selon un axe X' sensiblement parallèle à l'axe longitudinal X du tube 12. Une vis 54 coopère avec l'alésage de sorte à enserrer une partie de l'élément conducteur 20 entre une tête de la vis 54 et une paroi de l'excroissance 53 de la collerette 52. A cet effet, et afin d'améliorer la connexion électrique, l'élément conducteur comporte des connecteurs 56 classiques disposés à ses deux extrémités. Chaque connecteur 56 comporte une partie circulaire sertie autour d'une extrémité d'une tresse métallique, la partie circulaire est reliée avec une partie plane dans laquelle un alésage est ménagé. [042] Le procédé d'installation du circuit de transport de fluide dans un aéronef (Figure 7) comporte une étape 100 de préparation des tubes 12, 13 du circuit, une étape 200 d'installation des tubes 12, 13 et une étape 300 de raccordement des tubes 12, 13. [43] Dans l'étape 100 de préparation des tubes 12, 13, les dispositifs de fixation 22, 23 sont fixés sur les tubes 12, 13 et les doubles peaux 27, 28 sont disposées concentriquement autour des tubes 12, 13. [44] Dans l'étape 200 d'installation, le support 25 est fixé sur une structure d'un aéronef de sorte que les tubes 12, 13 soient sensiblement étendus suivant le même axe X et que les rebords 60 des tubes 12, 13 soient positionnés face à face. [45] Dans l'étape 300 de raccordement, le raccord 15 étanche est disposé entre les deux tubes 12, 13. L'élément conducteur 20 est fixé par les deux dispositifs de fixation 22, 23 entre les deux tubes 12, 13. Le dispositif de fixation 22 des Figures 1-6 permet d'enserrer l'élément conducteur 20 bien que le jeu soit très réduit entre le tube 12 et la double peau 27. De plus, un seul outil permet de réaliser le serrage de l'élément conducteur 20 dans le dispositif de fixation 22 sans risquer d'endommager le tube 12. L'élément conducteur 20 peut également être orienté entre les deux tubes 12, 13 lors de l'étape de raccordement. Le manchon 30 est ensuite disposé entre les deux doubles peaux 27, 28. [46] Dans les revendications, le mot "comprendre" n'exclu pas d'autres éléments ou étapes, et l'article indéfinie "un" ou "une" n'exclu pas une pluralité d'éléments. Le simple fait que différentes caractéristiques sont énumérées dans des revendications indépendantes n'indique pas que la combinaison de ces caractéristiques ne peut pas être avantageusement utilisée.