Brevet FR3013676A1 — publié le 20150529

Aéronef muni d'un système de traitement d'un choc dans un logement fermé par un radôme suite à un impact avec un objet extérieur La présente invention concerne un aéronef muni d'un 5 système de traitement d'un choc dans un logement fermé par un radôme suite à un impact avec un objet extérieur. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un aéronef muni d'un logement accueillant des équipements électriques, et notamment un radar. L'invention est applicable à tout aéronef 10 équipé d'un radôme, et notamment à un aéronef à voilure tournante. Un aéronef s'étend longitudinalement d'un nez vers une queue. Le nez de l'aéronef peut comporter un logement dans lequel sont agencés des équipements. Plus spécifiquement, le 15 logement peut accueillir une antenne de radar mobile. Le logement est alors fermé par un abri protecteur imperméable à l'eau. Un tel abri est dénommé « radôme » par l'homme du métier. Le radôme est réalisé à partir d'une matière visant à atténuer au minimum les signaux émis et reçus par une 20 antenne de radar. Le logement peut aussi accueillir des organes électriques, tels que des batteries par exemple On entend alors par « équipement » tout organe électrique situé dans le logement délimité par le radôme, et notamment une 25 antenne de radar. Un équipement agencé dans un logement fermé par un radôme est alors fixé à une structure porteuse rigide de l'aéronef. En pratique, un aéronef risque d'entrer par exemple en collision avec un oiseau durant un vol. Un constructeur dimensionne alors un aéronef en prenant en considération le risque d'impact avec un oiseau dans diverses zones de l'aéronef. Lorsqu'un oiseau impact un radôme, l'oiseau engendre un effort sur l'aéronef qui est légèrement amorti par le radôme. En effet, le radôme est réalisé dans une matière minimisant l'atténuation d'ondes électromagnétiques, mais qui peut être alors relativement peu absorbant en termes d'énergie mécanique. L'oiseau impacte alors un équipement situé derrière le radôme dans son logement. Plus particulièrement, l'oiseau peut impacter le cas échéant une antenne de radar. L'équipement et plus spécifiquement une antenne de radar présente une rigidité supérieure au radôme. L'impact génère alors un pic d'effort transmis par ledit équipement à la structure porteuse de l'aéronef. Ce pic d'effort peut donner naissance à une onde de choc pouvant être délicate à maitriser. Les évolutions des contraintes de certification peuvent obliger un avionneur à optimiser le comportement global de l'aéronef à l'encontre de certains chocs, tel que la tenue globale de la structure et des équipements lors de chocs avec des oiseaux y compris pour des équipements installés dans une zone à risque et notamment dans le nez de l'aéronef. Le radôme ainsi que les équipements situés derrière le radôme et la structure porteuse portant les équipements absorbe chacun une partie de l'énergie résultant d'un choc avec un oiseau. Néanmoins, il peut être utile de minimiser l'impact effectif du choc sur la structure porteuse. Un constructeur peut alors tendre à optimiser le radôme pour renforcer sa résistance mécanique. Toutefois, l'optimisation n'est pas évidente lorsque le logement accueille une antenne de radar. En effet, un renforcement du radôme peut nuire à la transmission des signaux électromagnétiques émis et reçus par l'antenne de radar. Le document US 6.107.976 décrit un radôme comprenant une mousse micro-cellulaire et un polycarbonate alvéolaire. Le document GB 2.120.858 explique qu'un réflecteur d'antenne peut avoir des performances dégradées en présence de poussières et de vent. Par suite, un radôme permet de protéger le réflecteur contre ces perturbations. Toutefois, le radôme peut dégrader le fonctionnement de l'antenne. Dès lors, le document GB 2.120.858 décrit une antenne munie d'un réflecteur paraboloïdal et d'un radôme solidaire du réflecteur. Le radôme comprend une première partie paraboloïdale de configuration annulaire entourant une seconde partie parabolique. La partie parabolique possède une longueur focale plus courte que la partie paraboloïdale. Ce document GB 2.120.858 ne fournit donc pas d'enseignement relatif au traitement d'un choc entre la partie avant d'un aéronef et un objet extérieur tel qu'un oiseau. Le document FR 2.858.284 n'appartient pas au domaine technique des radômes d'aéronefs et n'a donc pas de lien avec l'invention. En effet, ce document FR 2.858.284 décrit un dispositif absorbeur de choc à disposer en arrière d'un capot de voiture. La présente invention a alors pour objet de proposer un aéronef muni d'un système de traitement d'un choc dans un logement fermé par un radôme. Selon l'invention, un aéronef s'étend d'un nez avant vers une 5 queue arrière, le nez avant comprenant un logement délimité par un radôme, ce logement accueillant au moins un équipement. L'aéronef est pourvu d'au moins un système de traitement d'un choc suite à un impact d'un objet extérieur avec le radôme, chaque système comprenant un écran réalisé à partir d'au moins 10 un matériau absorbant attaché sur une périphérie d'un équipement en étant interposé entre l'équipement et le radôme. Par conséquent, l'aéronef comporte en série un radôme puis un écran. L'écran génère alors un palier d'absorption d'effort supplémentaire par rapport au radôme. De plus, cet écran limite de 15 fait le niveau d'effort exercé sur l'équipement et par suite sur la structure porteuse portant l'équipement. Lorsque le nez avant de l'aéronef rentre en collision avec un objet tel qu'un oiseau, cet oiseau impacte alors le radôme. Si le radôme cède sous l'impact, l'oiseau n'impacte pas directement 20 l'équipement logé après le radôme, mais son écran. Cet écran peut avoir une forme qui n'est pas nécessairement aérodynamique, contrairement au radôme. En effet, l'écran est situé dans le logement et n'est donc pas en contact avec l'air extérieur à l'aéronef. 25 Cet aéronef propose donc l'ajout d'un écran relativement simple sur un équipement logé dans le logement délimité par le radôme. La surface de l'écran est réduite par rapport à la surface du radôme, mais permet néanmoins d'obtenir des résultats satisfaisants en étant conformée à l'équipement à protéger. L'aéronef peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui suivent. L'équipement peut être un équipement électronique ou encore un équipement électrique, telle qu'une batterie par exemple. De plus, on comprend qu'au moins deux équipements peuvent chacun être équipés d'un système selon l'invention. L'équipement est par exemple un équipement mobile par rapport au radôme. L'écran étant solidarisé à l'équipement, cet écran demeure actif quelle que soit la position de l'équipement. Notamment, l'équipement est éventuellement une antenne de radar mobile. Le matériau absorbant est alors choisi parmi une liste de matériaux connus qui sont transparents aux ondes électromagnétiques. Une antenne de radar telle qu'une antenne de radar météorologique par exemple se déplace fortement à l'intérieur du logement délimité par le radôme. L'antenne de radar oscille de droite à gauche et décrit par suite un large secteur. Au lieu de protéger ce large secteur, l'invention propose d'agencer un écran sur l'antenne de radar pour ne protéger que cette antenne de radar. La protection offerte par l'écran se déplace alors avec l'antenne de radar. Par ailleurs, le système peut comporter un support portant l'écran. L'écran est fixé au support par tout moyen connu, et par exemple par un matériau adhésif tel que de la colle ou autre. De plus, le support peut être fixé par des moyens de fixation réversibles à un équipement. L'équipement peut ainsi être accessible pour des opérations de maintenance par exemple. De façon alternative ou en complément, un support peut être fixé par des moyens de fixation fusibles à un équipement qui se rompent au-delà d'un seuil d'énergie prédéterminé pour participer à l'absorption de l'énergie résultant d'un impact. Un moyen de fixation fusible peut par exemple comprendre un moyen de collage, de soudure ou de visserie étudié pour rompre en étant soumis à un effort prédéterminé. Lorsqu'un oiseau impacte l'écran, le moyen de fixation fusible 15 rompt si l'effort prédéterminé est atteint. Cette rupture tend à absorber une partie de l'énergie résultant de l'impact. Par ailleurs, l'écran a éventuellement une forme de dôme adaptée à la géométrie de l'équipement et à un volume du logement pour ne pas entrer en collision avec le radôme. 20 L'écran peut avoir une forme de dôme mais aussi toute autre géométrie adaptée d'une part à l'interface de l'équipement et d'autre part au volume interne du radôme telle qu'une forme de lentille, de trapèze, de diamant, etc... L'épaisseur et le volume de l'écran sont définis en fonction 25 des niveaux d'absorption d'énergie recherchés par le constructeur. Cette architecture permet de protéger une surface exposée minimale, puisque l'écran suit la rotation du radar. Par ailleurs, ledit au moins un matériau absorbant de l'écran peut comporter une mousse absorbant au moins une partie de l'énergie résultant d'un impact par écrasement. L'écran peut en outre comporter une fente générant une absorption d'énergie par déformation suite à un impact. Par exemple, l'écran est réalisé dans la même matière que le radôme et est équipé d'une fente. Cette fente favorise une déchirure de l'écran suite à un impact avec un oiseau par exemple, cette déchirure dissipant au moins une partie de l'énergie résultant de l'impact. Par ailleurs, le logement accueillant une structure porteuse, cet équipement est fixé à la structure porteuse par un dispositif limiteur d'effort se déformant à partir d'un seuil d'effort. Le système de traitement d'un choc comporte alors successivement après le radôme un écran et un dispositif limiteur d'effort qui sont fixés à un équipement. De multiples dispositifs limiteurs d'effort sont connus de l'homme du métier. De tels dispositifs limiteur d'effort sont parfois agencés sur des sièges, et fonctionnent soit par coulissement forcé (billes, interférences de forme, déformations de profils etc..) soit par plastification (flexion, torsion etc...). Ces dispositifs limiteurs d'effort comprennent une zone d'absorption à seuil d'effort qui d'une part limite les efforts et, d'autre part, limite la résonance du système. Par exemple, un dispositif peut comprendre une bille reliée à l'équipement et un tube relié à la structure porteuse. La bille est insérée dans le tube, et déforme le tube suite à un mouvement translatif provoqué par un oiseau impactant l'équipement. L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent : - la figure 1, un aéronef selon l'invention muni d'un système comprenant un écran, - la figure 2, un diagramme présentant les résultats obtenus par ce système comprenant un écran comparé à un aéronef usuel sans écran, - la figure 3, un aéronef selon l'invention muni d'un système comprenant un écran et un dispositif limiteur d'effort, et - la figure 4, un diagramme présentant les résultats obtenus par ce système comprenant un écran et un dispositif limiteur d'effort comparé à un aéronef usuel sans écran et dispositif limiteur d'effort. Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d'une seule et même référence. La figure 1 présente un aéronef 1. Cet aéronef s'étend longitudinalement d'un nez avant 5 vers une queue arrière non 20 représentée par commodité. Le nez avant 5 définit un logement 10 délimité par un radôme 15 et une structure porteuse 50. Dès lors, au moins un équipement 20 est agencé dans le logement 10 en étant fixé directement ou indirectement à la structure porteuse 50. 25 Cet équipement 20 peut être un équipement mobile par rapport au radôme 15 et à la structure porteuse 50, et plus particulièrement une antenne 25 de radar. Néanmoins, l'équipement 20 peut aussi être un équipement immobile, tel qu'un équipement électrique ou électronique et par exemple une batterie. Le radôme 15 protège l'équipement contre les intempéries, mais aussi contre un choc avec un objet, et par exemple un oiseau 100. Toutefois, le radôme est favorablement réalisé à partir d'au moins un matériau transparent aux ondes électromagnétiques pour minimiser son impact sur la transmission de signaux à partir de ou vers une antenne 25. L'aéronef est alors pourvu d'au moins un système 30 pour par 10 exemple traiter un choc entre un équipement et un oiseau ayant le cas échéant traversé le radôme. Par exemple, au moins deux équipements sont munis chacun d'un système 30 selon l'invention. Ce système 30 de traitement d'un choc est pourvu d'un écran 35. Cet écran 35 est fixé directement ou indirectement à un 15 équipement 20 de manière à être interposé entre l'équipement 20 et le radôme 15. Par exemple, l'écran 35 est fixé à une périphérie 21 d'un équipement 20. Cet écran 35 est réalisé à partir d'au moins un matériau absorbant à choisir parmi la liste des matériaux absorbeurs de 20 choc. Par exemple, un matériau absorbant 36 de l'écran 35 comporte une mousse absorbant au moins une partie de l'énergie résultant d'un impact par écrasement. Le matériau absorbant peut aussi être plus particulièrement 25 choisi dans la liste des matériaux transparents aux ondes électromagnétiques pour ne pas perturber le fonctionnement d'un équipement de type antenne. Dans ces conditions, le matériau absorbant peut par exemple comprendre une mousse thermoplastique de faible densité. Eventuellement et de manière non limitative, la mousse peut être une mousse connue sous la marque IMPAXX®. L'écran 35 a selon la réalisation de la figure 1 une forme de dôme. Cette forme est choisie pour être adaptée à la géométrie de l'équipement 20 et au volume du logement 10 pour ne pas entrer en collision avec le radôme 15. D'autres formes sont aussi envisageables. En outre, l'écran 35 peut comporter une fente 38. En cas d'impact, cette fente s'agrandit et déchire l'écran 35 ce qui permet d'absorber au moins une partie de l'énergie résultant d'un impact par déformation. L'écran 35 est fixé à un équipement. Ainsi, même si l'équipement est un équipement mobile se déplaçant au sein du logement, cet écran 35 reste interposé entre le radôme et l'équipement. De plus, la surface de l'écran 35 peut être limitée pour uniquement recouvrir l'équipement ce qui permet de minimiser 20 l'augmentation de masse générée par cet écran 35. Par suite, si un oiseau pénètre dans le logement en traversant le radôme, cet oiseau entre alors en collision avec l'écran au moins dans un premier temps. L'écran 35 crée ainsi un palier d'absorption d'énergie supplémentaire s'ajoutant au palier 25 d'absorption généré par le radôme. L'écran 35 est fixé à l'équipement soit directement, soit indirectement par le biais d'un support 40. Par suite, le système 30 peut comprendre un support solidarisé à l'écran 35 par des moyens usuels. Par exemple, l'écran 35 est adhérisé à un support 40. Le support est alors solidarisé à un équipement 20 par des moyens de fixation 45 pouvant être fusibles et/ou réversibles. Par exemple, le support est fixé par des vis à un équipement, ces vis étant dimensionnées pour rompre dans des conditions prédéterminées par l'avionneur. La figure 2 quantifie l'apport de l'invention dans un diagramme explicatif. Ce diagramme présente en abscisse le temps, et en ordonnée un effort subi par l'aéronef suite à impact d'un oiseau. La courbe en pointillés Cl représente l'état de la technique, alors que la courbe en trait plein C2 représente le résultat selon la réalisation de la figure 1. Cette courbe en pointillés Cl fait apparaître trois tronçons. Un premier tronçon C11 représente l'impact de l'oiseau avec le radôme. Si l'oiseau traverse le radôme, cet oiseau impacte l'équipement. Cet impact génère un pic d'effort Cl MAX atteint dans un deuxième tronçon puis une onde de choc dans le troisième tronçon. A l'inverse, le premier tronçon de la courbe en trait plein C2 fait apparaître un premier palier C21' représentant l'impact avec le radôme, puis un deuxième palier C21" représentant l'impact avec l'écran si l'oiseau traverse le radôme. En cas d'impact ultérieur avec l'équipement 20 portant l'écran 35, le pic d'effort C2MAX atteint dans le deuxième tronçon C22 est inférieur au pic d'effort atteint selon l'état de la technique dans la mesure où l'écran a absorbé une partie de l'énergie. La courbe en trait plein C2 peut ensuite présenter un troisième tronçon présentant une éventuelle onde de choc. Selon la figure 3, un système 30 peut non seulement posséder un écran mais aussi un dispositif limiteur d'effort 60 interposé entre l'équipement et la structure porteuse. Ainsi, l'équipement 20 a un dispositif limiteur d'effort 60, ce dispositif limiteur d'effort étant alors fixé à la structure porteuse 50. Le dispositif limiteur d'effort peut être un dispositif usuel. Un tel dispositif limiteur d'effort peut comprendre un élément se déchirant progressivement, tel qu'une ceinture munie d'une pluralité de coutures. Le dispositif limiteur d'effort peut comprendre au moins un amortisseur, hydraulique ou à gaz, ou bien des dispositifs utilisant la déformation de matériaux ductiles. Le dispositif limiteur d'efforts peut aussi comprendre des systèmes fonctionnant par interférence de forme sur la base de cônes, billes, couteau, emmanchements etc... D'autres dispositifs limiteurs d'efforts peuvent comprendre 20 des dispositifs se déformant par flambage par exemple, des dispositifs a chape « grignotable » ou encore des moyens de fixation par vis cisaillables. Selon la figure 3, le dispositif limiteur d'effort peut comprendre un premier organe 61 déformant un deuxième organe 25 62 à partir d'un seuil d'effort pour limiter les efforts transmis à ce seuil d'effort. Par exemple, le premier organe comprend une bille déformant un deuxième organe tubulaire fendu. La figure 4 quantifie l'apport d'un système muni d'un écran et d'un dispositif limiteur d'effort. Ce diagramme présente en abscisse le temps et en ordonnée un effort généré par l'impact d'un oiseau. La courbe en pointillés Cl représente l'état de la technique, alors que la courbe en trait plein C3 représente la réalisation de la figure 3. Cette courbe en pointillés Cl fait apparaître trois tronçons. Un premier tronçon C11 représente l'impact entre le radôme et un oiseau par exemple. Si l'oiseau traverse le radôme, cet oiseau impacte l'équipement. Cet impact génère un pic d'effort C1 MAX atteint dans un deuxième tronçon puis une onde de choc dans un troisième tronçon C13. A l'inverse, le premier tronçon C31 de la courbe en trait plein 15 C3 fait apparaître un premier palier C31' représentant l'impact avec le radôme, puis un deuxième palier C31" représentant l'impact avec l'écran si l'oiseau traverse le radôme. En cas d'impact ultérieur avec l'équipement 20 portant l'écran 35, l'effort maximal C3MAX atteint dans le deuxième tronçon C32 20 est inférieur au pic d'effort atteint selon l'état de la technique. De plus, cet effort maximal n'est pas atteint au travers d'un pic mais au travers d'un troisième palier, l'effort maximal correspondant au seuil d'effort prédéterminé auquel est réglé le dispositif limiteur d'effort 60. 25 De plus, ce dispositif limiteur d'effort peut tendre à limiter la résonance du système durant le troisième tronçon C33. Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1. Aéronef (1) s'étendant d'un nez avant (5) vers une queue arrière (6), ledit nez avant (5) comprenant un logement (10) délimité par un radôme (15), ledit logement (10) accueillant au 5 moins un équipement (20), caractérisé en ce que ledit aéronef (1) est pourvu d'au moins un système (30) de traitement d'un choc suite à un impact d'un objet extérieur (100) avec le radôme (15), chaque système (30) comprenant un écran (35) réalisé à partir d'au moins un matériau 10 absorbant (36) attaché sur une périphérie (21) d'un équipement (20) en étant interposé entre l'équipement (20) et le radôme (15). 2. Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit équipement (20) est un équipement mobile par rapport au radôme. 15 3. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que ledit équipement (20) est une antenne (25) de radar mobile. 4. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit système (30) comporte un support (40) 20 portant ledit écran (35). 5. Aéronef selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit support (40) est fixé par des moyens de fixation (45) réversibles audit équipement (20). 6. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,caractérisé en ce que ledit support (40) est fixé par des moyens de fixation (45) fusibles audit équipement qui se rompent au-delà d'un seuil d'énergie prédéterminé pour participer à l'absorption de l'énergie résultant d'un impact. 7. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit écran (35) a une forme de dôme adaptée à la géométrie de l'équipement (20) et à un volume du logement (10) pour ne pas entrer en collision avec le radôme (15). 8. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit au moins un matériau absorbant (36) de l'écran (35) comporte une mousse absorbant au moins une partie de l'énergie résultant d'un impact par écrasement. 9. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit écran (35) comporte une fente (38) 15 générant une absorption d'énergie par déformation suite à un impact. 10. Aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit logement (10) accueillant une structure 20 porteuse (50), ledit équipement (20) est fixé à ladite structure porteuse (50) par un dispositif limiteur d'effort (60) se déformant à partir d'un seuil d'effort.