Brevet FR2987345A1 — publié le 20130830

DISPOSITIF AERODYNAMIQUE DE TRANSPORT DE TRONCON DE FUSELAGE D'AERONEF La présente invention est relative à un dispositif aérodynamique permettant le transport de tronçons de fuselage d'aéronef sur un aéronef porteur. Dans l'industrie aéronautique, et pour diverses raisons, toute la construction d'un aéronef n'a généralement pas lieu sur un même site, ni dans un même pays. Aussi, les différentes parties d'un aéronef, fabriquées sur différents sites éloignés les uns des autres, doivent être acheminées vers un même site d'assemblage, lui-même éloigné des sites de fabrication. Dans un cas de figure intéressant la présente invention, les différents tronçons de fuselage formant la cabine de l'aéronef sont fabriqués sur un ou sur différents premiers sites, alors que l'assemblage final de l'aéronef, avec son empennage et sa voilure entre autres parties, est effectué sur un autre site. Différents moyens de transport peuvent être envisagés pour transporter ces tronçons d'aéronef jusqu'au site d'assemblage. Ainsi, il est possible de transporter ces tronçons par la route ou par voie 15 maritime. Toutefois, ces modes de transport présentent l'inconvénient d'être relativement lents. De plus, les grandes dimensions des tronçons de fuselage d'aéronef à transporter compliquent considérablement l'itinéraire routier et nécessitent généralement un blocage du trafic sur les routes empruntées, d'où une limitation 20 de ce mode de transport aux heures nocturnes pour limiter les perturbations. Par conséquent, pour transporter des tronçons de fuselage d'aéronef, la solution la plus rapide demeure le transport aérien. A cet effet, des aéronefs de transport, ou avion-cargo, ont été développés puis fabriqués par les constructeurs d'aéronef. Ces aéronefs de transport, généralement obtenus par une modification lourde de la structure d'un aéronef existant, offrent un volume interne de transport 5 adapté aux grandes dimensions des parties d'aéronef à transporter grâce à un agrandissement conséquent du diamètre du fuselage. Cependant, aujourd'hui, la flotte d'aéronef de transport a atteint sa capacité maximale d'exploitation et commence à vieillir rapidement. La solution consistant à concevoir et fabriquer de nouveaux aéronefs de 10 transport est envisageable, mais elle s'avérerait coûteuse à mettre en oeuvre et peu viable à long terme. Aussi, il existe actuellement une nécessité de trouver une solution alternative aux aéronefs de transport de l'art antérieur pour transporter des tronçons de fuselage d'aéronef par la voie aérienne. 15 Bien entendu, cette solution alternative doit aussi être moins coûteuse et plus viable à long terme que la fabrication de nouveaux aéronefs de transport. La présente invention vise à fournir une telle alternative. A cet effet, l' invention propose un dispositif aérodynamique pour le transport de tronçons de fuselage d'aéronef s'étendant le long d'un axe longitudinal sur un 20 aéronef porteur s'étendant le long d'un axe avion, le dispositif aérodynamique étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un support aérodynamique permettant de positionner et de maintenir au moins un tronçon de fuselage d'aéronef en externe sur un aéronef porteur avec l'axe longitudinal du tronçon d'aéronef sensiblement parallèle à l'axe aéronef de l'avion porteur. 25 bans un premier mode de réalisation, le dispositif aérodynamique selon l'invention permet de positionner et de maintenir un tronçon avant et un tronçon arrière de fuselage d'aéronef sur un aéronef porteur. Dans un second mode de réalisation, le dispositif aérodynamique selon l'invention permet de positionner et de maintenir un tronçon intermédiaire de fuselage d'aéronef sur un aéronef porteur. De plus, dans le premier ou dans le deuxième mode de réalisation, le dispositif 5 aérodynamique selon l'invention prévoit une conception et des éléments permettant de générer une ligne aérodynamique à partir du ou des tronçons de fuselage transportés. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l' invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard 10 des dessins annexés sur lesquels - la figure 1A illustre un premier mode de réalisation du dispositif aérodynamique selon l'invention permettant de positionner et de maintenir un tronçon avant et un tronçon arrière de fuselage d'aéronef sur un aéronef porteur, 15 - la figure 1B illustre schématiquement une vue en coupe selon un plan vertical longitudinal d'un premier mode de réalisation du dispositif aérodynamique selon l'invention, - la figure 2A illustre un second mode de réalisation du dispositif aérodynamique selon l'invention permettant de positionner et de maintenir 20 un tronçon intermédiaire de fuselage d'aéronef sur un aéronef porteur, et - la figure 2B illustre schématiquement une vue en coupe selon un plan vertical longitudinal d'un second mode de réalisation du dispositif aérodynamique selon l'invention. La présente invention est relative à un dispositif aérodynamique 10 pour le 25 transport d'un ou plusieurs tronçons (Tav,Ti,Tar) de fuselage d'aéronef sur un aéronef porteur 12. Les différents tronçons (Tav,Ti,Tar) de fuselage d'aéronef s'étendent le long d'un axe longitudinal (Lav,Li,Lar), et l'aéronef porteur 12 s'étend le long d'un axe avion A. Selon l'invention, le dispositif aérodynamique 10 comprend au moins un support aérodynamique 14 permettant de positionner et de maintenir au moins un tronçon (Tav,Ti,Tar) de fuselage d'aéronef en externe sur un aéronef porteur 12 avec l'axe longitudinal (Lav,Li,Lar) du tronçon d'aéronef sensiblement parallèle à l'axe avion A de l'aéronef porteur 12. bans un premier mode de réalisation illustré par les figures 1A et 1B, visant à positionner et maintenir un tronçon avant Tav et un tronçon arrière Tar de fuselage d'aéronef sur un aéronef porteur 12, le support aérodynamique 14 comprend des éléments support (16,18,20,22) fixés sur la partie supérieure 24 du fuselage de l'aéronef porteur 12, alignés l'un derrière l'autre le long de l'axe avion A de l'aéronef porteur, et conçus de façon à positionner et maintenir un tronçon avant Tav et un tronçon arrière Tar de fuselage d'aéronef avec leurs axes longitudinaux respectifs (Lav,Lar) sensiblement parallèles à l'axe avion A de l'aéronef porteur 12. En complément, le dispositif aérodynamique 10 comprend une structure de liaison 26 permettant de relier un tronçon avant Tav et un tronçon arrière Tar de 20 fuselage d'aéronef de façon que leurs axes longitudinaux respectifs (Lav,Lar) soient sensiblement confondus. Cette structure de liaison 26 prend la forme d'une ceinture 28 formant une jonction aérodynamique entre le tronçon avant Tav et le tronçon arrière Tar de manière à conférer une ligne aérodynamique à l'ensemble ainsi formé avec les 25 tronçons. Cette ceinture 28 est une structure auto-raidie, c'est-à-dire qu'elle intègre des raidisseurs, pour assurer la rigidité de l'assemblage entre le tronçon avant Tav et le tronçon arrière Tar. Comme illustré par la coupe en figure 1B, cette ceinture 28 comprend une partie mâle 30 insérée et fixée dans la partie arrière 34 du tronçon avant Tav, et une partie femelle 32 enveloppant la partie avant 36 du tronçon arrière Tar et fixée à cette partie avant 36. A cet effet, la partie mâle 30 et la partie femelle 32 comprennent respectivement des moyens de fixation à la partie arrière 34 et à la partie avant 36, et la partie arrière 34 et la partie avant 36 comprennent des moyens de réception de ces moyens de fixation. Comme illustré en figure 1A, le support aérodynamique 14 comprend une paire 10 avant d'éléments support (16,18) pour le positionnement et le maintien du tronçon avant Tav, et une paire arrière d'éléments support (20,22) pour le positionnement et le maintien du tronçon arrière Tar. Chaque élément support (16,18,20,22) prend la forme d'un socle 38 à profil inférieur PI creux épousant la forme de la partie supérieure 24 du fuselage de 15 l'aéronef porteur, et à profil supérieur P5 creux pour épouser la forme de la partie inférieure (40,42) du tronçon avant Tav ou du tronçon arrière Tar. Ces éléments support (16,18,20,22) comprennent des moyens de fixation au tronçon avant Tav ou au tronçon arrière Tar, et le tronçon avant Tav et le tronçon arrière Tar comprennent des moyens de réception de ces moyens de 20 fixation. Ces éléments support (16,18,20,22) comprennent aussi des moyens de protection dans leur zone de contact avec les tronçons transportés (Tar,Tav) pour éviter de les endommager. Enfin, la ceinture 28 et les élément support (16,18,20,22) peuvent intégrer des 25 moyens de réglage pour être adaptés aux dimensions, notamment le diamètre du fuselage, des tronçons transportés (Tar,Tav). bans le cas de la ceinture 28, ces moyens de réglage peuvent permettre un serrage de la partie femelle 32 sur la partie avant 36 du tronçon arrière Tar. bans un second mode de réalisation illustré par les figures 2A et 2B, visant à positionner et maintenir un tronçon intermédiaire Ti de fuselage d'aéronef sur un aéronef porteur 12, le support aérodynamique 14 comprend au moins un carénage 44 fixé sur la partie supérieure 24 du fuselage de l'aéronef porteur 12, aligné le long de l'axe avion A de l'aéronef porteur, et conçu de façon à positionner et maintenir un tronçon intermédiaire Ti de fuselage d'aéronef avec son axe longitudinal Li sensiblement parallèle à l'axe avion A de l'aéronef porteur. En complément, le dispositif aérodynamique 10 comprend un bulbe avant 46 10 monté en partie avant 48 du tronçon intermédiaire Ti et un bulbe arrière 50 monté en partie arrière 52 du tronçon intermédiaire Ti. Ces bulbes avant et arrière (46,50) présentent des profils extérieurs (P46,P50) aérodynamiques de manière à conférer une ligne aérodynamique au tronçon intermédiaire Ti. 15 Ces bulbes avant et arrière (46,50) sont des structures auto-raidies, c'est-à-dire qu"ils intègrent des raidisseurs, pour assurer la rigidité de leur assemblage avec le tronçon intermédiaire Ti. Comme illustré par la coupe en figure 2B, le bulbe arrière 50 est une partie mâle insérée et fixée dans la partie arrière 52 du tronçon intermédiaire Ti, et le 20 bulbe avant 46 est une partie femelle enveloppant la partie avant 48 du tronçon intermédiaire Ti et fixée à cette partie avant 48. A cet effet, le bulbe avant et arrière (46,50) comprennent respectivement des moyens de fixation à la partie arrière 52 et à la partie avant 48, et la partie arrière 52 et la partie avant 48 comprennent des moyens de réception de ces 25 moyens de fixation. Tout comme un radôme, les bulbes avant et arrière (46,50) peuvent intégrer des bandes métalliques parafoudres destinées à conduire le courant d'un arc de foudre du point d'impact à la masse de l'aéronef. Comme illustré en figure 2A, le support aérodynamique 14 comprend un unique carénage 44 pour le positionnement et le maintien du tronçon intermédiaire. Ce carénage 44 prend la forme d'un socle allongé 54 à profil inférieur Pinf creux épousant la forme de la partie supérieure 24 du fuselage de l'aéronef porteur 12, 5 et à profil supérieur Psup creux pour épouser la forme de la partie inférieure 56 du tronçon intermédiaire Ti. Ce carénage 44 comprend des moyens de fixation au tronçon intermédiaire Ti, et le tronçon intermédiaire Ti comprend des moyens de réception de ces moyens de fixation. 10 Dans l'exemple représenté en figure 2A, les moyens de fixation prennent la forme de deux ceintures de maintien (58,60) reliées au carénage 44 et enserrant le tronçon intermédiaire Ti. Le carénage 44 et les ceintures de maintien (58,60), lorsqu'elles sont utilisées, comprennent aussi des moyens de protection dans leur zone de contact avec le 15 tronçon transporté Ti afin d'éviter de l'endommager. Enfin, le carénage 44 et les ceintures de maintien (58,60), lorsqu'elles sont utilisées, peuvent intégrer des moyens de réglage pour être adaptés aux dimensions, notamment le diamètre du fuselage, du tronçon transporté Ti. Dans le cas des ceintures de maintien (58,60), ces moyens de réglage permettent 20 le serrage de celles-ci sur le tronçon intermédiaire Ti. D'une manière générale, dans les premier et second modes de réalisation, les différents composants du dispositif aérodynamique 10, à savoir les éléments support (16,18,20,22), le carénage 44, la ceinture 28, et les bulbes avant et arrière (46,50) présentent des formes extérieures aérodynamiques étudiées 25 pour perturber le moins possible l'aérodynamique de l'aéronef porteur 12 et minimiser la consommation de carburant de celui-ci. De plus, les éléments support (16,18,20,22), le carénage 44, la ceinture 28, et les bulbes avant et arrière (46,50) formant des structures secondaires aérodynamiques, leurs surfaces externes, dite mouillées car exposées aux intempéries, doivent être parfaitement lisses. A cet effet, ces différents composants : éléments support (16,18,20,22), carénage 44, ceinture 28, et bulbes avant et arrière (46,50), sont obtenus en 5 moulage par dépose de fibres de carbone préimprégnées. Alternativement, ces différents composants sont obtenus par assemblage de pièces métalliques. Toujours dans le premier ou dans le second mode de réalisation, les différents composants du dispositif aérodynamique 10 : éléments support (16,18,20,22), 10 carénage 44, ceinture 28, et bulbes avant et arrière (46,50), peuvent intégrer des points de levage pour leur manutention et leur maintenance. De plus, les éléments support (16,18,20,22), le carénage 44, la ceinture 28, et les bulbes avant et arrière (46,50) peuvent aussi intégrer des capteurs, des caméras, ou d'autres équipements similaires, destinés à faciliter les manoeuvres 15 de l'aéronef porteur 12 et/ou la manutention des tronçons d'aéronef (Tav,Ti,Tar) lors de leur chargement et de leur déchargement. REVENDICATIONS1. Dispositif aérodynamique (10) pour le transport de tronçons (Tav,Ti,Tar) de fuselage d'aéronef s'étendant le long d'un axe longitudinal (Lav,Li,Lar) sur un aéronef porteur (12) s'étendant le long d'un axe avion (A), le dispositif aérodynamique (10) étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un support aérodynamique (14) permettant de positionner et de maintenir au moins un tronçon (Tav,Ti,Tar) de fuselage d'aéronef en externe sur un aéronef porteur (12) avec l'axe longitudinal (Lav,Li,Lar) du tronçon d'aéronef sensiblement parallèle à l'axe avion (A) de l'aéronef porteur. 2. Dispositif aérodynamique (10) selon la revendication 1, le support aérodynamique (14) comprenant des éléments support (16,18,20,22) fixés sur la partie supérieure (24) du fuselage de l'aéronef porteur (12), alignés l'un derrière l'autre le long de l'axe avion (A) de l'aéronef porteur, et conçus de façon à positionner et maintenir un tronçon avant (Tav) et un tronçon arrière (Tar) de fuselage d'aéronef avec leurs axes longitudinaux respectifs (Lav,Lar) 15 sensiblement parallèles à l'axe avion (A) de l'aéronef porteur (12). 3. Dispositif aérodynamique (10) selon la revendication 2, le support aérodynamique (14) comprenant une paire avant d'éléments support (16,18) pour le positionnement et le maintien du tronçon avant (Tav), et une paire arrière d'éléments support (20,22) pour le positionnement et le maintien du tronçon 20 arrière (Tar), chaque élément support (16,18,20,22) prenant la forme d'un socle (38) à profil inférieur (PI) creux épousant la forme de la partie supérieure (24) du fuselage de l'aéronef porteur, et à profil supérieur (P5) creux pour épouser la forme de la partie inférieure (40,42) du tronçon avant (Tav) ou du tronçon arrière (Tar). 25 4. Dispositif aérodynamique (10) selon la revendication 2 ou 3, les éléments support (16,18,20,22) comprenant des moyens de protection dans leurzone de contact avec les tronçons transportés (Tar,Tav) pour éviter de les endommager. 5. Dispositif aérodynamique (10) selon l'une des revendications 1 à 4, le dispositif aérodynamique (10) comprenant une structure de liaison (26) permettant de relier un tronçon avant (Tav) et un tronçon arrière (Tar) de fuselage d'aéronef de façon que leurs axes longitudinaux respectifs (Lav,Lar) soient sensiblement confondus. 6. Dispositif aérodynamique (10) selon la revendication 5, la structure de liaison (26) prenant la forme d'une ceinture (28) formant une jonction 10 aérodynamique entre le tronçon avant (Tav) et le tronçon arrière (Tar) de manière à conférer une ligne aérodynamique à l'ensemble ainsi formé avec les tronçons, la ceinture (28) comprenant une partie male (30) insérée et fixée dans la partie arrière (34) du tronçon avant (Tav), et une partie femelle (32) enveloppant la partie avant (36) du tronçon arrière (Tar) et fixée à cette partie 15 avant (36). 7. Dispositif aérodynamique (10) selon la revendication 1, le support aérodynamique (14) comprend au moins un carénage (44) fixé sur la partie supérieure (24) du fuselage de l'aéronef porteur (12), aligné le long de l'axe avion (A) de l'aéronef porteur, et conçu de façon à positionner et maintenir un tronçon 20 intermédiaire (Ti) de fuselage d'aéronef avec son axe longitudinal (Li) sensiblement parallèle à l'axe avion (A) de l'aéronef porteur (12). 8. Dispositif aérodynamique (10) selon la revendication 7, le support aérodynamique (14) comprenant un unique carénage (44) pour le positionnement et le maintien du tronçon intermédiaire, ce carénage (44) prenant la forme d'un 25 socle allongé (54) à profil inférieur (Pinf) creux épousant la forme de la partie supérieure (24) du fuselage de l'aéronef porteur (12), et à profil supérieur (Psup) creux pour épouser la forme de la partie inférieure (56) du tronçon intermédiaire (Ti). 9. Dispositif aérodynamique (10) selon la revendication 7 ou 8, le dispositif aérodynamique (10) comprenant un bulbe avant (46) monté en partie avant (48) du tronçon intermédiaire (Ti) et un bulbe arrière (50) monté en partie arrière (52) du tronçon intermédiaire (Ti), ces bulbes avant et arrière (46,50) présentant des profils extérieurs (P46,P50) aérodynamiques de manière à conférer une ligne aérodynamique au tronçon intermédiaire (Ti). 10. Dispositif aérodynamique (10) selon la revendication 9, le bulbe arrière (50) étant une partie mâle insérée et fixée dans la partie arrière (52) du tronçon intermédiaire (Ti), et le bulbe avant (46) étant une partie femelle enveloppant la partie avant (48) du tronçon intermédiaire (Ti) et fixée à cette partie avant (48).