Brevet FR2982243A1 — publié le 20130510

Dispositif d'avitaillement pour aéronef La présente invention concerne un dispositif d'avitaillement en carburant d'un réservoir d'un aéronef, notamment à partir d'un véhicule avitailleur ou d'un réseau de distribution existant sur l'aéroport sur lequel se trouve cet aéronef. On connaît des engins d'avitaillement assurant le transfert de carburant sous pression dans les réservoirs d'aéronefs. Ces engins d'avitaillement tels que des passerelles, sont typiquement équipés d'une nacelle, ou plate-forme, élévatrice, de tuyaux flexibles pour l'alimentation des réservoirs, de systèmes de contrôle de manière à assurer un transfert aisé du carburant. La nacelle élévatrice dont le déplacement est assuré par un ou plusieurs vérins hydrauliques, permet à un opérateur de venir raccorder les tuyaux flexibles sur les prises d'alimentation en carburant des réservoirs de l'aéronef. Or, on constate que certains de ces engins nécessitent le maintien en fonctionnement de leur moteur pendant toute la durée de l'avitaillement, ce qui présente des risques évidents pour la sécurité de l'opérateur assurant seul le contrôle de l'ensemble des opérations d'avitaillement en raison du caractère explosif du carburant sous pression. Par ailleurs, on a observé que l'opérateur est exposé également à un risque lorsqu'il se trouve sur la nacelle élévatrice dans sa position haute d'avitaillement, en train de raccorder ou de désaccoupler les tuyaux flexibles sur les prises d'alimentation en carburant des réservoirs de l'aéronef. En effet, lors de ces opérations, l'opérateur peut se trouver en équilibre instable et basculer par dessus le garde-corps s'il se trouve déstabilisé. La présente invention vise à palier ces divers inconvénients en proposant un dispositif d'avitaillement, simple dans sa conception et dans son mode opératoire, permettant d'assurer l'avitaillement en carburant d'aéronefs de type quelconque, de manière économique et en toute sécurité pour l'opérateur. Un autre objet de la présente invention est un dispositif d'avitaillement comportant une unique source d'énergie pour assurer le déplacement de sa nacelle élévatrice, ce dispositif étant d'une conception nouvelle de manière à économiser sa source d'énergie lors du déplacement de la nacelle élévatrice. Il est ainsi possible avec une même source d'énergie de réaliser plusieurs avitaillements d'aéronefs avant de devoir la réapprovisionner. Il en résulte des gains de productivité pour la société exploitante le dispositif d'avitaillement de l'invention. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif d'avitaillement pour aéronef comprenant une nacelle élévatrice montée sur une structure articulée de façon à être déplacée entre une position basse de repos et une position haute d'avitaillement, et au moins une conduite d'alimentation pour délivrer un liquide à un réservoir de cet aéronef. Selon l'invention, ce dispositif comprend : - un système d'entraînement pour déployer et replier ladite structure articulée, ledit système d'entraînement comprenant une vis sans fin verticale définissant un axe vertical le long duquel se déploie et se replie ladite structure articulée, et une commande motrice de ladite vis, et - une seule unité d'alimentation en énergie, laquelle est une unité d'alimentation en air comprimé qui est reliée à ladite commande motrice pour alimenter en énergie celle-ci et assurer ainsi le déploiement et le repliement de ladite structure articulée. Le dispositif d'avitaillement comporte avantageusement une unité alimentation en énergie autonome pour assurer l'alimentation en énergie de l'ensemble de ses éléments consommateurs. Le présent dispositif est particulièrement sûr pour l'opérateur qui le manoeuvre pour les raisons suivantes: - la source d'énergie alimentant les différents éléments consommateurs d'énergie du dispositif étant uniquement de l'air comprimé, il n'y a aucun risque d'étincelle, - la vis mécanique verticale le long de laquelle se déploie et se replie la structure articulée assure une sécurité accrue, - cette vis mécanique autorise en outre un déplacement fin de la nacelle élévatrice, et - le déplacement vertical de la nacelle élévatrice permet à l'opérateur de se positionner directement dans l'axe de la prise d'alimentation du réservoir de l'aéronef. La conduite d'alimentation peut être n'importe quel tuyau flexible de n'importe quelle longueur souhaitée et réalisé dans un matériau résistant au liquide à délivrer, tel que du carburant pour un aéronef. Cette conduite d'alimentation est destinée à être reliée à une première de ses extrémités à une prise d'un véhicule avitailleur tel qu'un camion citerne, ou à une prise d'un réseau de distribution en liquide. Son autre extrémité est destinée à être reliée pour sa part à un orifice de remplissage, ou prise d'alimentation, en liquide du système de réservoir de l'aéronef. Elle comporte donc à cette dernière extrémité, un raccord en vue de son accouplement à cet orifice de remplissage. Le liquide peut être un carburant pour un réservoir d'aéronef tel que du kérosène ou tout produit de substitution. Dans différents modes de réalisation particuliers de ce dispositif d'avitaillement, chacun ayant ses avantages particuliers et susceptibles de nombreuses combinaisons techniques possibles: - la structure articulée est à ciseaux. De préférence, cette structure à ciseaux comprend au moins deux tronçons comportant chacun au moins deux paires de branches superposées en étant reliées entre elles, les branches de chacune de ces paires pouvant pivoter l'une par rapport à l'autre autour d'un axe de ciseaux. A titre purement illustratif, cette structure à ciseaux comprend deux tronçons parallèles entre eux, chaque tronçon comprenant quatre paires de branches identiques et superposées en étant reliées entre elles. Chacune de ces paires de branches présentant une course de 50 cm, le déplacement de la nacelle élévatrice est de l'ordre de deux (2) mètres. Les paires de branches sont reliées entre elles par des points de liaison. - le dispositif comprend au moins un ensemble d'amortissement à ressorts permettant de limiter les forces de déplacement lors de l'élévation ou l'abaissement de la nacelle. De préférence, les tronçons étant identiques et parallèles entre eux, et les paires de branche de chacun desdits tronçons étant reliées entre elles par des points de liaison, des bras joignent au moins certains des points de liaison placés en vis-à-vis et l'ensemble d'amortissement comprend au moins deux ressorts placés parallèlement l'un à l'autre en étant reliés à des bras de sorte que ces ressorts sont placés dans un plan horizontal. Ce plan horizontal est considéré lorsque le dispositif d'avitaillement est placé sur un sol de surface horizontale, tel que le tarmac d'une structure aéroportuaire. - la commande motrice est un moto-réducteur, - la structure articulée étant montée sur un châssis, l'unité d'alimentation en air comprimé comporte une ou plusieurs sources en air comprimé montées sur le châssis, ces sources étant reliées à un circuit de distribution de l'air comprimé auquel est reliée cette commande motrice. De préférence, ces sources en air comprimé étant des bouteilles d'air comprimé, cette unité comporte au maximum quatre bouteilles. Bien entendu, ce circuit de distribution en air comprimé est pourvu de capteurs et de vannes permettant de gérer l'alimentation en air comprimé. - la nacelle élévatrice est montée sur un châssis équipé de roues pour assurer le déplacement du dispositif d'avitaillement, - le dispositif comprend un dispositif d'arrêt automatique d'urgence permettant de stopper le déploiement ou le repliement de la structure articulée, et en conséquence la montée ou la descente de la nacelle élévatrice, - la nacelle élévatrice comportant un garde-corps et un marchepied monté de façon pivotante entre une position de repos où il est escamoté et une position déployée, Avantageusement, ce marchepied est relié à l'unité d'alimentation en air comprimé de manière à passer de la position de repos à ladite position déployée lorsque ladite nacelle se déplace entre sa position de repos et sa position d'avitaillement. De préférence, ce garde-corps comporte une portion d'extension de garde-corps qui est escamotable et placée à son extrémité supérieure. Cette portion d'extension, encore appelée rembarde, vient surélever le garde-corps lorsque le marchepied est dans sa position déployée de manière à garantir la sécurité de l'opérateur. Avantageusement, le garde-corps est relié à ladite unité d'alimentation en air comprimé de sorte que ladite portion d'extension passe de la position escamotée à ladite position déployée lorsque ladite nacelle se déplace entre sa position basse de repos et sa position haute d'avitaillement. - la nacelle comporte un garde-corps et un portillon d'accès à cette nacelle, ce portillon comportant un organe de verrouillage pour verrouiller ce portillon, cet organe de verrouillage étant relié à l'unité d'alimentation en air comprimé de manière qu'il passe d'une position de repos à une position de verrouillage lorsque la nacelle se déplace entre sa position de repos et sa position d'avitaillement. Le dispositif d'avitaillement peut comporter de plus un ou plusieurs organes de rappel pour automatiquement rappeler le portillon en position de 20 fermeture. De manière avantageuse, au moins une butée empêche l'ouverture du portillon vers l'extérieure de la nacelle. - le dispositif comprend au moins deux bras latéraux comportant chacun un élément d'appui au sol afin de stabiliser le dispositif d'avitaillement avant déplacement de la nacelle élévatrice. 25 Chaque élément d'appui au sol comporte avantageusement un vérin relié à l'unité d'alimentation en air comprimé pour assurer son fonctionnement. L'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement une vue en perspective d'un 30 dispositif d'avitaillement pour aéronef selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la nacelle élévatrice de ce dispositif d'avitaillement étant dans une position intermédiaire entre sa position basse de repos et sa position haute d'avitaillement; - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif d'avitaillement de la fig. 1, la nacelle élévatrice étant dans sa position haute d'avitaillement ave le marchepied en position déployée; - la figure 3 est une vue élargie de la structure articulée d'un dispositif d'avitaillement selon un autre mode de réalisation, une des branches d'une paire de branches ayant été omise pour montrer clairement l'ensemble d'amortissement à ressorts; Les figures 1 et 2 montrent un dispositif d'avitaillement en carburant pour avion selon un mode de réalisation préféré de la présente invention. Ce dispositif d'avitaillement est une passerelle comprenant un châssis 1 pourvu de roues 2 fixes ou directionnelles, le châssis 1 recevant plusieurs bouteilles 3 d'air comprimé qui constituent l'unique source d'énergie de cette passerelle d'avitaillement. Ce châssis 1 comporte à l'une de ses extrémités un organe 4 mâle ou femelle d'accrochage mécanique permettant de tracter le dispositif d'avitaillement en vue de son déplacement dans la structure aéroportuaire. Sur ce châssis 1 est placée une structure articulée 5 à ciseaux supportant dans sa partie supérieure une plate-forme, ou nacelle, 6 de sorte 20 que cette plate-forme peut être déplacée entre une position basse de repos et une position haute d'avitaillement par l'ouverture et la fermeture de la structure articulée 5 à ciseaux. L'accès à la plate-forme dans sa position basse de repos est assuré par un escalier 7 pourvu de mains courantes latérales sur ses deux bords, 25 lesquelles forment également un garde-corps pour la sécurité de l'opérateur. Cet escalier 7 est dans sa partie inférieure solidaire du châssis de la passerelle. La plate-forme 6 élévatrice est constituée d'une plaque de sol ajourée et d'un garde-corps 8, un portillon 9 assurant l'accès à cette plate-forme 6 30 depuis l'escalier. Cette passerelle d'avitaillement est également équipée d'un ou plusieurs tuyaux 10 flexibles pour délivrer le carburant au système de réservoir de l'avion, de compteurs (non représentés) permettant de mesurer la quantité de carburant délivré ainsi qu'un certain nombre de vannes et de 35 sécurités (non représentés). La passerelle d'avitaillement comprend encore un système d'entraînement pour assurer l'ouverture et la fermeture de la structure articulée 5 et ainsi le déplacement de la plate-forme 6. Ce système d'entraînement comprend une vis 11 sans fin verticale définissant un axe vertical le long duquel se déploie et se replie la structure articulée, et un moto-réducteur. L'axe vertical défini par la vis mécanique 11 est considéré lorsque la passerelle d'avitaillement est placée sur un sol de surface horizontale, tel que le tarmac d'une structure aéroportuaire. Cette structure articulée 5 est ici à double ciseaux, c'est-à-dire qu'elle comprend deux tronçons espacés l'un de l'autre en étant parallèle ou sensiblement parallèle, chacun de ces tronçons comportant au moins deux paires de branches 12, 13 superposées et reliées entre elles, les branches 14, 15 de chacune de ces paires 12, 13 pouvant pivoter l'une par rapport à l'autre autour d'un axe de ciseaux 16. Les extrémités supérieures des branches d'une première paire 12 sont donc reliées aux extrémités inférieures de la paire 13 de branches placée immédiatement au-dessus de cette première paire 12 de branches par des points de liaison 17 de sorte que le déplacement des extrémités supérieures de la première paire 12 de branches entraînent le déplacement des extrémités inférieures de la paire 13 de branches placées immédiatement au-dessus de cette première paire 12. Ces tronçons sont reliés l'un à l'autre par des premiers bras 18, 18' joignant des points de liaison 17 placés en vis-à-vis et des seconds bras 16 dont les axes longitudinaux sont confondus avec les axes de ciseaux 16 des différentes paires de branches 12, 13. Les bouteilles d'air comprimé 3 sont reliées via un circuit de distribution à ce moto-réducteur pour l'alimenter en énergie et assurer ainsi le déplacement le long de la vis 11 sans fin de la structure articulée à ciseaux. Cette structure articulée à ciseaux est reliée à la vis sans fin par un organe d'entrainement (non représenté) venant en prise avec la vis. La figure 3 est une vue élargie de la structure articulée d'un dispositif d'avitaillement selon un autre mode de réalisation, une des branches de la paire de branches supérieure ayant été omise pour montrer clairement l'ensemble d'amortissement à ressorts. Cet ensemble d'amortissement à ressorts comprend ici deux ensembles 19, 20 de ressorts disposés parallèlement l'un à l'autre, chaque ensemble comportant deux ressorts 21, 22 accouplés entre eux par un organe de liaison 23, les extrémités de chacun de ces ensembles étant reliées à des premiers bras 18, 18' de sorte que ces ressorts soient placés dans un plan horizontal. Alors que les seconds bras 16 sont immobiles dans une direction transverse à l'axe vertical défini par la vis 11 sans fin, les premiers bras 18, 18' sont quant à eux mobiles dans cette direction transverse, se rapprochant ou s'éloignant de l'axe vertical défini par la vis 11 sans fin lors de l'ouverture ou la fermeture de la structure articulée 5 à ciseaux. Ainsi, lors du déploiement, respectivement du repliement, de la structure articulée 5 à ciseaux, les ressorts vont stocker de l'énergie additionnelle qui sera restituée dans le système lors du repliement, respectivement du déploiement, de la structure articulées. Cette énergie additionnelle permet de limiter les forces de déplacement lors de l'élévation ou l'abaissement de la plate-forme élévatrice, et ainsi économiser la source d'énergie en air comprimé. On peut dés lors réaliser plus d'avitaillements avant de devoir réapprovisionner cette source d'énergie en air comprimé que si la passerelle n'était pas équipée de cet ensemble d'amortissement à ressorts. Cette source d'énergie en air comprimé comporte à titre purement illustratif quatre (4) réservoirs d'air comprimé de 100 litres. REVENDICATIONS1. Dispositif d'avitaillement pour aéronef comprenant une nacelle élévatrice (6) montée sur une structure articulée (5) de façon à être déplacée entre une position basse de repos et une position haute d'avitaillement, et au moins une conduite d'alimentation (10) pour délivrer un liquide, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend: - un système d'entraînement pour déployer et replier ladite structure articulée (5), ledit système d'entraînement comprenant une vis (11) sans fin verticale définissant un axe vertical le long duquel se déploie et se replie ladite structure articulée (5), et une commande motrice, et - une seule unité d'alimentation (3) en énergie, laquelle est une unité d'alimentation (3) en air comprimé qui est reliée à ladite commande motrice pour alimenter en énergie celle-ci et assurer ainsi le déploiement et le repliement de ladite structure articulée (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite structure articulée (5) est à ciseaux. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite structure articulée (5) à ciseaux comprend deux tronçons comportant chacun au moins deux paires de branches (12, 13) superposées en étant reliées entre elles, les branches de chacune desdites paires pouvant pivoter l'une par rapport à l'autre autour d'un axe de ciseaux (16). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ensemble d'amortissement (19- 22) à ressorts permettant de limiter les forces de déplacement lors de la montée ou la descente de la nacelle (6). 5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les paires de branche (12, 13) de chacun desdits tronçons étant reliées entre elles par des points de liaison (17) et lesdits tronçons étant parallèles entre eux, des bras (18, 18') joignent au moins certains des points de liaison (17) placés en vis-à-vis et en ce que ledit ensemble d'amortissement comprend au moins deux ressorts placés parallèlement l'un à l'autre en étant reliés à des bras de sorte que ces ressorts sont placés dans un plan horizontal. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite commande motrice est un moto-réducteur. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite nacelle élévatrice (6) comportant un garde-corps et un marchepied monté de façon pivotante entre une position de repos où il est escamoté et une position déployée. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit marchepied est relié à ladite unité d'alimentation (3) en air comprimé de manière à passer de la position de repos à ladite position déployée lorsque ladite nacelle (6) se déplace entre sa position de repos et sa position d'avitaillement. 9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ledit garde-corps comporte une portion d'extension de garde-corps escamotable et placée à son extrémité supérieure de sorte que ledit marchepied étant dans sa position déployée, ladite portion d'extension vient élever le garde-corps, ledit garde-corps étant relié à ladite unité d'alimentation (3) en air comprimé de manière que ladite portion d'extension passe de la position escamotée à ladite position déployée lorsque ladite nacelle (6) se déplace entre sa position de repos et sa position d'avitaillement. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite nacelle comporte un garde-corps et un portillon d'accès à la nacelle, ce portillon comportant un organe de verrouillage pour verrouiller ledit portillon, cet organe de verrouillage étant relié à l'unité d'alimentation (3) en air comprimé de manière qu'il passe d'une position de repos à une position de verrouillage lorsque la nacelle (6) se déplace entre sa position de repos et sa position d'avitaillement.25