Brevet FR3135967A1 — publié le 20231201

- Système de fixation pour aéronef configuré pour fixer au moins un réservoir prévu pour contenir de l’hydrogène liquide. - Le système de fixation (1) comprend un caisson longitudinal (4), une structure supérieure (7) fixée sur un côté supérieur (9) du caisson longitudinal (4), une structure inférieure (8) fixée sur un côté inférieur (10) du caisson longitudinal (4) et au moins deux ossatures de fixation (11) comprenant de part et d’autre du plan de symétrie vertical (P1) un dispositif de fixation (12) pour lier un réservoir (2) à la structure supérieure (7). Le système de fixation (1) comprend en outre au moins deux dispositifs de fixation (13) pour lier un point de fixation (151) du réservoir (2) au caisson longitudinal (4) et au moins deux dispositifs de fixation (14) pour lier un point de fixation (152) du réservoir (2) à la structure inférieure (8). Le système de fixation (1) permet de fixer de façon sécurisée au moins un réservoir (2) d’hydrogène à bord d’un aéronef (AC). Figure pour l’abrégé : Fig.2 Système de fixation pour aéronef configuré pour fixer au moins un réservoir prévu pour contenir de l’hydrogène liquide. La présente invention concerne un système de fixation pour aéronef configuré pour fixer au moins un réservoir prévu pour contenir de l’hydrogène liquide. État de la technique Pour se déplacer, un aéronef comporte des systèmes de propulsion comprenant au moins un moteur. Les systèmes de propulsion peuvent correspondre à des turboréacteurs ou des turbopropulseurs dans lesquels un moteur entraîne une hélice en rotation. Les moteurs de ces systèmes de propulsion peuvent correspondre à des moteurs à combustion interne alimentés par de l’hydrogène liquide. Ces moteurs peuvent également correspondre à des moteurs électriques alimentés par des piles à combustibles. Afin alimenter ces moteurs, il est nécessaire d’embarquer des réservoirs à hydrogène liquide. Ces réservoirs peuvent être embarqués l’un à côté de l’autre dans un tronçon de fuselage de l’aéronef. Pour être embarqués à bord de l’aéronef, les réservoirs demandent d’être fixés de manière sécurisée. La présente invention a pour objet de donner une solution à la fixation de réservoirs embarqués à bord de l’aéronef. Pour cela, elle concerne un système de fixation configuré pour fixer au moins un réservoir prévu pour contenir de l’hydrogène liquide, le ou les réservoirs présentant un centre de gravité, le système de fixation étant destiné à être intégré dans un corps de fuselage d’un aéronef, le système de fixation présentant un plan de symétrie verticale, le système de fixation étant lié à un repère orthogonal défini par un axe X destiné à être parallèle à un axe longitudinal du corps de fuselage, un axe Y horizontal et un axe Z vertical. Selon l’invention, le système de fixation comprend : - un caisson longitudinal s’étendant parallèlement à l’axe X, le caisson longitudinal présentant un plan médian vertical longitudinal confondu avec le plan de symétrie vertical du système de fixation, le caisson longitudinal présentant un plan médian horizontal destiné à comprendre le centre de gravité du ou des réservoirs, le caisson longitudinal comprenant au moins deux plaques longitudinales parallèles au plan de symétrie vertical, - une structure supérieure fixée sur un côté supérieur du caisson longitudinal, - une structure inférieure fixée sur un côté inférieur du caisson longitudinal, - au moins deux ossatures de fixation réparties le long de l’axe X, chacune des au moins deux ossatures de fixation comprenant symétriquement, de part et d’autre du plan de symétrie vertical, deux premiers dispositifs de fixation configurés pour lier un réservoir à la structure supérieure par une liaison pivot glissant d’axe pivot parallèle à l’axe X, l’axe pivot étant configuré pour être compris dans un plan perpendiculaire à l’axe Z comportant le centre de gravité du réservoir ; le système de fixation comprenant en outre symétriquement, de part et d’autre du plan de symétrie verticale : - au moins deux deuxièmes dispositifs de fixation symétriques configurés pour lier un premier point de fixation du réservoir au caisson longitudinal, le premier point de fixation étant configuré pour être compris dans le plan médian horizontal du caisson longitudinal, - au moins deux troisièmes dispositifs de fixation symétriques configurés pour lier un deuxième point de fixation du réservoir à la structure inférieure. Ainsi, grâce aux trois dispositifs de fixation pour chaque réservoir, le système de fixation permet d’assurer la fixation d’un ou deux réservoirs tout en assurant une répartition des charges exercées par le ou les réservoirs. Selon une première particularité, chacun des deux premiers dispositifs de fixation comprend une potence double fixée sur la structure supérieure, la potence double comportant une première poutre et une deuxième poutre formant un V, le V étant compris dans un plan perpendiculaire à l’axe X, la première poutre et la deuxième poutre comportant chacune une première extrémité, la première extrémité de la première poutre et la première extrémité de la deuxième poutre se rejoignant à un sommet du V, la première poutre présentant une deuxième extrémité fixée à une extrémité supérieure de la structure supérieure, la deuxième poutre présentant une deuxième extrémité fixée à la structure supérieure de façon que la deuxième poutre soit parallèle à l’axe Y, le sommet du V étant configuré pour être fixé à une chape d’axe X fixée au réservoir. Selon une deuxième particularité, chacun des au moins deux deuxièmes dispositifs de fixation comprend : - une première plaque double en forme de triangle compris dans un plan médian horizontal du caisson longitudinal, la première plaque double étant fixée au caisson longitudinal par un côté de fixation du triangle de la première plaque double, le côté de fixation étant opposé à un sommet de fixation du triangle, - deux premières biellettes parallèles à l’axe X, les deux premières biellettes présentant une première extrémité liée au sommet de fixation du triangle par une première liaison pivot d’axe Z, les deux premières biellettes présentant une deuxième extrémité destinée à être liée par une deuxième liaison pivot d’axe Z à une plaque horizontale fixée au réservoir. Par ailleurs, chacun des au moins deux deuxièmes dispositifs de fixation (13) comprend une cornière de fixation, la cornière de fixation fixant la première plaque double à une plaque longitudinale respective du caisson longitudinal. Selon une troisième particularité, chacun des au moins deux troisièmes dispositifs de fixation comprend : - une deuxième plaque double en forme de triangle compris dans un plan vertical perpendiculaire à l’axe X, la deuxième plaque double étant fixée à la structure inférieure par un côté de fixation du triangle de la deuxième plaque double, le côté de fixation étant opposé à un sommet de fixation du triangle, - deux deuxièmes biellettes parallèles à l’axe Y, les deux deuxièmes biellettes présentant une première extrémité liée au sommet de fixation du triangle par une première liaison pivot d’axe X, les deux deuxièmes biellettes présentant une deuxième extrémité destinée à être liée par une deuxième liaison pivot d’axe X à une plaque verticale fixée au réservoir. De plus, les premières extrémités des deux premières biellettes prennent en sandwich le sommet de fixation du triangle de la première plaque double, les deuxièmes extrémités des deux premières biellettes étant configurées pour prendre en sandwich la plaque horizontale fixée au réservoir, les premières extrémités des deux deuxièmes biellettes prenant en sandwich le sommet de fixation du triangle de la deuxième plaque double, les deuxièmes extrémités des deux deuxièmes biellettes étant configurées pour prendre en sandwich la plaque verticale fixée au réservoir. Par ailleurs, la structure supérieure comprend une paire de panneaux supérieurs s’écartant symétriquement de part et d’autre du plan de symétrie vertical à partir d’une arête longitudinale respective du côté supérieur du caisson longitudinal jusqu’à un bord supérieur, chacun des panneaux supérieurs comportant des raidisseurs perpendiculaires à l’axe X, chacun des deux premiers dispositifs de fixation de chacune des au moins deux ossatures de fixation étant fixé à un raidisseur d’un panneau supérieur respectif, la structure inférieure comprenant une paire de panneaux inférieurs s’écartant symétriquement de part et d’autre du plan de symétrie vertical à partir d’une arête longitudinale respective du côté inférieur du caisson longitudinal, chacun des panneaux inférieurs comportant des raidisseurs perpendiculaires à l’axe X, chacun des au moins deux troisièmes dispositifs de fixation étant fixé à un raidisseur d’un panneau inférieur respectif. En outre, la structure supérieure comprend des arceaux fixés au bord supérieur des panneaux supérieurs pour relier entre eux les panneaux supérieurs, chacun des arceaux étant compris dans un plan comprenant un raidisseur de chacun des panneaux supérieurs. Avantageusement, chacune des au moins deux ossatures de fixation comprend une ferme entre les deux panneaux supérieurs, la ferme comportant : - un entrait fixé aux deux panneaux supérieurs dans le prolongement de la deuxième poutre de la potence double du premier dispositif de fixation de part et d’autre du plan de symétrie vertical, - deux contrefiches symétriquement disposées selon le plan de symétrie vertical, chacune des deux contrefiches présentant une première extrémité fixée à un arceau qui se trouve dans un plan comprenant la potence double, chacune des deux contrefiches présentant une deuxième extrémité fixée au panneau supérieur respectif. Par ailleurs, le caisson longitudinal comprend un voile central liant les deux plaques longitudinales, le voile central étant compris dans le plan médian horizontal du caisson longitudinal entre deux premières plaques doubles de deux deuxièmes dispositifs de fixation symétriques par rapport au plan de symétrie vertical. Selon une particularité, le voile central présente deux bords latéraux parallèles à l’axe X et perpendiculaires à l’axe Y, les deux bords latéraux étant fixés aux plaques longitudinales du caisson longitudinal. De plus, le caisson longitudinal comprend au moins une paire de voiles transversaux associé à un voile central ou à chacun des voiles centraux, la ou les paires de voiles transversaux comportant un premier voile transversal et un deuxième voile transversal reliant les deux plaques longitudinales de part et d’autre du ou des voiles centraux associés selon l’axe X, le premier voile transversal et le deuxième voile transversal étant perpendiculaires à l’axe X. L’invention concerne également un fuselage d’aéronef comprenant un système de fixation tel que décrit ci-dessus, le système de fixation étant intégré dans le fuselage. L’invention concerne également un aéronef, en particulier un avion de transport, comportant un fuselage intégrant un système de fixation tel que spécifié ci-dessus. Brève description des figures Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La représente une vue en perspective d’un aéronef présentant un fuselage intégrant un système de fixation auquel sont fixés deux réservoirs. La représente une vue en perspective d’un système de fixation auquel sont fixés deux réservoirs. La représente une vue de derrière du système de fixation. La représente une vue en perspective d’une potence double du premier dispositif de fixation fixé sur un raidisseur d’un panneau supérieur. La représente une vue de derrière d’un mode de réalisation de la structure supérieure d’une ossature de fixation et du premier dispositif de fixation auquel sont fixés deux réservoirs. La représente une vue en perspective de deux ossatures de fixation d’un système de fixation auquel sont fixés deux réservoirs. La représente une vue en perspective d’une coupe horizontale et longitudinale du caisson longitudinal du système de fixation mettant en évidence un voile central, deux voiles transversaux et les deuxièmes dispositifs de fixation d’une ossature de fixation. La représente une vue en perspective d’un voile central et des deuxièmes dispositifs de fixation d’une ossature de fixation. La représente une vue en perspective des troisièmes dispositifs de fixation fixés sur des raidisseurs de panneaux inférieures. La représente une vue en perspective d’un troisième dispositif de fixation. Système de fixation configuré pour fixer au moins un réservoir (2) prévu pour contenir de l’hydrogène liquide, le ou les réservoirs (2) présentant un centre de gravité (CG), le système de fixation (1) étant destiné à être intégré dans un corps de fuselage (3) d’un aéronef (AC), le système de fixation (1) présentant un plan de symétrie verticale (P1), le système de fixation (1) étant lié à un repère orthogonal (R) défini par un axe X destiné à être parallèle à un axe longitudinal (A1) du corps de fuselage (3), un axe Y horizontal et un axe Z vertical, caractérisé en ce qu’il comprend : un caisson longitudinal (4) s’étendant parallèlement à l’axe X, le caisson longitudinal (4) présentant un plan médian vertical longitudinal (P2) confondu avec le plan de symétrie vertical (P1) du système de fixation (1), le caisson longitudinal (4) présentant un plan médian horizontal (P3) destiné à comprendre le centre de gravité du ou des réservoirs (2), le caisson longitudinal (4) comprenant au moins deux plaques longitudinales (5, 6) parallèles au plan de symétrie vertical (P1), une structure supérieure (7) fixée sur un côté supérieur (9) du caisson longitudinal (4), une structure inférieure (8) fixée sur un côté inférieur (10) du caisson longitudinal (4), au moins deux ossatures de fixation (11) réparties le long de l’axe X, chacune des au moins deux ossatures de fixation (11) comprenant symétriquement, de part et d’autre du plan de symétrie vertical (P1) deux premiers dispositifs de fixation (12) configurés pour lier un réservoir (2) à la structure supérieure (7) par une liaison pivot glissant (5) d’axe pivot (A2) parallèle à l’axe X, l’axe pivot (A2) étant configuré pour être compris dans un plan (P2) perpendiculaire à l’axe Z comportant le centre de gravité (CG) du réservoir (2) ; le système de fixation (1) comprenant en outre symétriquement, de part et d’autre du plan de symétrie vertical (P1) : au moins deux deuxièmes dispositifs de fixation (13) symétriques configurés pour lier un premier point de fixation (151) du réservoir (2) au caisson longitudinal (4), le premier point de fixation (151) étant configuré pour être compris dans le plan médian horizontal (P3) du caisson longitudinal (4), au moins deux troisièmes dispositifs de fixation (14) symétriques configurés pour lier un deuxième point de fixation (152) du réservoir (2) à la structure inférieure (8). Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des deux premiers dispositifs de fixation (12) comprend une potence double (16) fixée sur la structure supérieure (7), la potence double (16) comportant une première poutre (17) et une deuxième poutre (18) formant un V, le V étant compris dans un plan perpendiculaire à l’axe X, la première poutre (17) et la deuxième poutre (18) comportant chacune une première extrémité (E11, E12), la première extrémité (E11) de la première poutre (17) et la première extrémité (E12) de la deuxième poutre (18) se rejoignant à un sommet (19) du V, la première poutre (17) présentant une deuxième extrémité (E21) fixée à une extrémité supérieure (E7) de la structure supérieure (7), la deuxième poutre (18) présentant une deuxième extrémité (E22) fixée à la structure supérieure (7) de façon que la deuxième poutre (18) soit parallèle à l’axe Y, le sommet (19) du V étant configuré pour être fixé à une chape (20) d’axe X fixée au réservoir (2). Système selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacun des au moins deux deuxièmes dispositifs de fixation (13) comprend : une première plaque double (21) en forme de triangle compris dans un plan médian horizontal (P3) du caisson longitudinal (4), la première plaque double (21) étant fixée au caisson longitudinal (4) par un côté de fixation (22) du triangle de la première plaque double (21), le côté de fixation (22) étant opposé à un sommet de fixation (23) du triangle, deux premières biellettes (24a, 24b) parallèles à l’axe X, les deux premières biellettes (24a, 24b) présentant une première extrémité (E31) liée au sommet de fixation (23) du triangle par une première liaison (25) pivot d’axe Z, les deux premières biellettes (24a, 24b) présentant une deuxième extrémité (E32) destinée à être liée par une deuxième liaison (26) pivot d’axe Z à une plaque horizontale (27) fixée au réservoir (2). Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun des au moins deux deuxièmes dispositifs de fixation (13) comprend une cornière de fixation (28), la cornière de fixation (28) fixant la première plaque double (21)à une plaque longitudinale (5, 6) respective du caisson longitudinal (4). Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacun des au moins deux troisièmes dispositifs de fixation (14) comprend : une deuxième plaque double (29) en forme de triangle compris dans un plan vertical perpendiculaire à l’axe X, la deuxième plaque double (29) étant fixée à la structure inférieure (8) par un côté de fixation (30) du triangle de la deuxième plaque double (29), le côté de fixation (30) étant opposé à un sommet de fixation (31) du triangle, deux deuxièmes biellettes (32a, 32b) parallèles à l’axe Y, les deux deuxièmes biellettes (32a, 32b) présentant une première extrémité (E41) liée au sommet de fixation (31) du triangle par une première liaison (33) pivot d’axe X, les deux deuxièmes biellettes (32a, 32b) présentant une deuxième extrémité (E42) destinée à être liée par une deuxième liaison pivot (34) d’axe X à une plaque verticale (35) fixée au réservoir (2). Système selon les revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les premières extrémités (E31) des deux premières biellettes (24a, 24b) prennent en sandwich le sommet de fixation (23) du triangle de la première plaque double (21), les deuxièmes extrémités (E32) des deux premières biellettes (24a, 24b) étant configurées pour prendre en sandwich la plaque horizontale (27) fixée au réservoir (2), les premières extrémités (E41) des deux deuxièmes biellettes (32a, 32b) prenant en sandwich le sommet de fixation (31) du triangle de la deuxième plaque double (29), les deuxièmes extrémités (E42) des deux deuxièmes biellettes (32a, 32b) étant configurées pour prendre en sandwich la plaque verticale (35) fixée au réservoir (2). Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la structure supérieure (7) comprend une paire de panneaux supérieurs (70, 71) s’écartant symétriquement de part et d’autre du plan de symétrie vertical (P1) à partir d’une arête longitudinale (72, 73) respective du côté supérieur (9) du caisson longitudinal (4) jusqu’à un bord supérieur (74, 75), chacun des panneaux supérieurs (70, 71) comportant des raidisseurs (76) perpendiculaires à l’axe X, chacun des deux premiers dispositifs de fixation (12) de chacune des au moins deux ossatures de fixation (11) étant fixé à un raidisseur (76) d’un panneau supérieur (70, 71) respectif, la structure inférieure (8) comprenant une paire de panneaux inférieurs (80, 81) s’écartant symétriquement de part et d’autre du plan de symétrie vertical (P1) à partir d’une arête longitudinale (82, 83) respective du côté inférieur (10) du caisson longitudinal (4), chacun des panneaux inférieurs (80, 81) comportant des raidisseurs (86) perpendiculaires à l’axe X, chacun des au moins deux troisièmes dispositifs de fixation (14) étant fixé à un raidisseur (86) d’un panneau inférieur (80, 81) respectif. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que la structure supérieure (7) comprend des arceaux (77) fixés au bord supérieur (74, 75) des panneaux supérieurs (70, 71) pour relier entre eux les panneaux supérieurs (70, 71), chacun des arceaux (77) étant compris dans un plan comprenant un raidisseur (76) de chacun des panneaux supérieurs (70, 71). Système selon l’une quelconque des revendications 7 et 8 ; caractérisé en ce que chacune des au moins deux ossatures de fixation (11) comprend une ferme (36) entre les deux panneaux supérieurs (70, 71), la ferme (36) comportant : un entrait (37) fixé aux deux panneaux supérieurs (70, 71) dans le prolongement de la deuxième poutre (18) de la potence double (16) du premier dispositif de fixation (12) de part et d’autre du plan de symétrie vertical (P1), deux contrefiches (38) symétriquement disposées selon le plan de symétrie vertical (P1), chacune des deux contrefiches (38) présentant une première extrémité (E51) fixée à un arceau (77) qui se trouve dans un plan comprenant la potence double (16), chacune des deux contrefiches (38) présentant une deuxième extrémité (E52) fixée au panneau supérieur (70, 71) respectif. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le caisson longitudinal (4) comprend un voile central (39) liant les deux plaques longitudinales (5, 6), le voile central (39) étant compris dans le plan médian horizontal (P3) du caisson longitudinal (4) entre deux premières plaques doubles (21) de deux deuxièmes dispositifs de fixation (13) symétriques par rapport au plan de symétrie vertical (P1). Système selon la revendication 10, caractérisé en ce que le voile central (39) présente deux bords latéraux (40) parallèles à l’axe X et perpendiculaires à l’axe Y, les deux bords latéraux (40) étant fixés aux plaques longitudinales (5, 6) du caisson longitudinal (4). Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le caisson longitudinal (4) comprend au moins une paire de voiles transversaux associée à un voile central 39 ou à chacun des voiles centraux 39, le ou les paires de voiles transversaux comportant un premier voile transversal (41) et un deuxième voile transversal (42) reliant les deux plaques longitudinales (5, 6) de part et d’autre du ou des voiles centraux (39) associés selon l’axe X, le premier voile transversal (41) et le deuxième voile transversal (42) étant perpendiculaires à l’axe X. Fuselage d’un aéronef, caractérisé en ce qu’il comprend un système de fixation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, le système de fixation (1) étant intégré dans le fuselage (F). Aéronef, comportant un fuselage (F) intégrant un système de fixation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12. Aéronef selon la revendication 14, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un réservoir (2) prévu pour contenir de l’hydrogène liquide, le ou les réservoirs étant fixés au système de fixation (1).