Brevet FR3146656A1 — publié le 20240920

Assemblage comprenant une paroi et au moins une poutre pourvue d’au moins une attache traversant la paroi, caisson central de voilure d’ aéronef comprenant ledit assemblage L'invention a pour objet un assemblage comportant : au moins une paroi (54) présentant une face interne (Fint) et une face externe (Fext) opposée à la face interne (Fint), au moins une poutre (52) positionnée contre la face externe (Fext) de la paroi (54) et reliée à cette dernière par des éléments de liaison (56), au moins une attache (62) en saillie par rapport à la face interne (Fint) de la paroi (54) solidaire de la poutre (52) et formant avec cette dernière une unique et même pièce réalisée d’un seul tenant, la paroi (54) comprenant, pour chaque attache (62), un trou traversant (66) pour permettre à l’attache (62) de traverser la paroi (54). L’invention a également pour objet un caisson central de voilure d’aéronef comprenant au moins un tel assemblage ainsi qu’un aéronef comportant ledit caisson central de voilure. Figure 11 Assemblage comprenant une paroi et au moins une poutre pourvue d’au moins une attache traversant la paroi, caisson central de voilure d’aéronef comprenant ledit assemblage La présente demande se rapporte à un assemblage comprenant une paroi et au moins une poutre pourvue d’au moins une attache traversant la paroi, à un caisson central de voilure d’aéronef comprenant ledit assemblage ainsi qu’à un aéronef comportant ledit caisson central de voilure. Selon un mode de réalisation visible sur la , un aéronef comprend un fuselage 10 qui s’étend entre une pointe avant 10.1 et une pointe arrière 10.2, des ailes 12 ainsi qu’un caisson central de voilure 14 reliant les ailes 12 et le fuselage 10. Pour la présente demande, une direction longitudinale est une direction parallèle à un axe longitudinal, qui est horizontal lorsque l’aéronef est au sol, et s’étend entre les pointes avant et arrière 10.1, 10.2. Un plan longitudinal est un plan vertical lorsque l’aéronef est au sol et parallèle à l’axe longitudinal. Un plan transversal est un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal. Le caisson central de voilure 14 comprend un panneau supérieur 16, un panneau inférieur 18, un longeron avant 20 et un longeron arrière 22, les longerons avant et arrière 20, 22 étant positionnés dans des plans transversaux décalés selon la direction longitudinale. Les panneaux supérieur et inférieur 16, 18 ainsi que les longerons avant et arrière 20, 22 présentent chacun une face interne Fint orientée vers l’intérieur du caisson central de voilure 14, une face externe Fext opposée à la face interne Fint ainsi que des raidisseurs 24 positionnés au niveau de la face interne Fint. Selon un mode de réalisation visible sur les figures 2 à 5, le caisson central de voilure 14 comprend également au moins une poutre longitudinale 26 positionnée contre la face externe Fext du panneau inférieur 18 et reliée à ce dernier par des éléments de liaison 28. Selon une configuration, la poutre longitudinale 26 comprend une première âme 26.1 ainsi qu’une première semelle 26.2 plaquée contre la face externe Fext du panneau inférieur 18. En complément, le caisson central de voilure 14 comprend au moins une bielle 30 reliée au panneau inférieur 18 par une attache 32 positionnée contre la face interne Fint du panneau inférieur 18 et reliée à ce dernier par des éléments de liaison. Selon un mode de réalisation, chaque attache 32 comprend une deuxième âme 32.1 positionnée dans un plan longitudinal ainsi que des deuxièmes semelles 32.2, 32.2’ positionnées de part et d’autre de la deuxième âme 32.1. Ainsi, l’attache 32 présente dans des plans transversaux une section en T. Les deuxièmes semelles 32.2, 32.2’ sont plaquées contre la face interne Fint du panneau inférieur 18 et reliées à ce dernier par des éléments de liaison. Selon un mode d’assemblage, la poutre longitudinale 26 et l’attache 32 sont positionnées de part et d’autre du panneau inférieur 18 et reliées à ce dernier par des éléments de liaison 28 communs qui traversent le panneau inférieur 18, les première et deuxièmes semelles 26.2, 32.2, 32.2’ de la poutre longitudinale 26 ainsi que l’attache 32. Ce mode de réalisation n’est pas satisfaisant en raison du nombre important de pièces à assembler. Ces différentes pièces doivent être ajustées, calées et positionnées les unes par rapport aux autres. Pour chaque élément de liaison 28, les pièces empilées sont percées puis les éléments de liaison mis en place. Par conséquent, l’assemblage des trois pièces (panneau inférieur 18, poutre longitudinale 26 et attache 32) est difficile à automatiser. La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur. A cet effet, l’invention a pour objet un assemblage comportant : au moins une paroi présentant une face interne et une face externe opposée à la face interne, au moins une poutre positionnée contre la face externe de la paroi et reliée à cette dernière par des éléments de liaison, au moins une attache en saillie par rapport à la face interne de la paroi. Selon l’invention, l’attache est solidaire de la poutre et forme avec cette dernière une unique et même pièce réalisée d’un seul tenant. En complément la paroi comprend, pour chaque attache, un trou traversant pour permettre à l’attache de traverser la paroi. Cette solution permet de réduire le nombre de pièces à assembler, ce qui permet de simplifier le procédé d’assemblage et potentiellement de l’automatiser. Selon une autre caractéristique, la poutre comprend au moins une première âme ainsi qu’au moins une semelle reliée à la première âme et plaquée contre la face externe de la paroi, l’attache comprenant une deuxième âme reliée à la semelle de la poutre, les première et deuxième âmes étant positionnées de part et d’autre de la semelle. Selon une autre caractéristique, la première âme de la poutre présente un premier plan médian. En complément, la deuxième âme de l’attache comprend un deuxième plan médian, les premier et deuxième plans médians étant coplanaires. Selon une autre caractéristique, l’assemblage comprend au moins une étanchéité intercalée entre d’une part la paroi et, d’autre part, la semelle et/ou la deuxième âme de la poutre, ladite étanchéité étant configurée pour assurer une étanchéité aux fluides. Selon une autre caractéristique, le trou traversant et l’attache sont configurés de manière à délimiter un faible espacement entre la paroi et l’attache. Selon une autre caractéristique, l’étanchéité est configurée pour combler l’espacement entre la paroi et l’attache. L’invention a également pour objet un caisson central de voilure d’aéronef comportant au moins un assemblage selon l’une des caractéristiques précédentes. Selon un mode de réalisation, le caisson central de voilure comprend : des panneaux supérieur et inférieur ainsi que des longerons avant et arrière reliés deux à deux de manière à former une structure en caisson et présentant chacun une face interne et une face externe opposée à la face interne, au moins une bielle présentant une première extrémité reliée à une première attache solidaire d’une première poutre fixée contre la face externe du panneau supérieur ainsi qu’une deuxième extrémité reliée à une deuxième attache solidaire d’une deuxième poutre fixée contre la face externe du panneau inférieur. L’invention a également pour objet un aéronef comprenant un caisson central de voilure selon l’une des caractéristiques précédentes. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l’invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels : est une vue en perspective d’un aéronef, est une coupe longitudinale d’une partie inférieure d’un caisson central de voilure illustrant un mode de réalisation de l’art antérieur, est une coupe d’une zone III de la , est une vue de dessus d’une attache illustrant un mode de réalisation de l’art antérieur, est une coupe longitudinale d’une partie d’un caisson central de voilure illustrant un mode de réalisation de l’art antérieur, est une coupe longitudinale d’un caisson central de voilure illustrant un mode de réalisation de l’invention, est une coupe longitudinale d’une partie inférieure du caisson central de voilure visible sur la , est une vue de dessous d’un panneau inférieur du caisson central de voilure visible sur la , est une coupe d’une zone IX de la , est une coupe longitudinale d’une partie d’un caisson central de voilure illustrant un mode de réalisation de l’invention, et est une coupe transversale d’une partie d’un caisson central de voilure illustrant un mode de réalisation de l’invention. Selon un mode de réalisation visible sur la , un caisson central de voilure 40 d’un aéronef comprend un panneau supérieur 42, un panneau inférieur 44, un longeron avant 46 et un longeron arrière 48, les longerons avant et arrière 46, 48 étant positionnés dans des plans transversaux décalés selon la direction longitudinale. Les panneaux supérieur et inférieur 42, 44 ainsi que les longerons avant et arrière 46, 48 sont reliés deux à deux au niveau de zones de jonction orientées selon une direction de jonction de manière à former une structure en caisson. Ils présentent chacun une face interne Fint orientée vers l’intérieur du caisson central de voilure 40 ainsi qu’une face externe Fext opposée à la face interne Fint. Les faces interne et externe Fint, Fext de chaque panneau ou longeron sont sensiblement parallèles entre elles. Selon une configuration, le caisson central de voilure 40 comprend des raidisseurs 50 positionnés au niveau de la face interne Fint des panneaux supérieur et inférieur 42, 44 ainsi que des longerons avant et arrière 46, 48, les raidisseurs 50 étant orientés selon des directions parallèles à la direction de jonction. Le caisson central de voilure 40 comprend au moins une poutre 52 positionnée contre la face externe Fext d’au moins une paroi 54 parmi les panneaux supérieur et inférieur 42, 44 ainsi que les longerons avant et arrière 46, 48, la poutre 52 étant reliée à la paroi 54 par des éléments de liaison 56. Selon un agencement, la poutre 52 est orientée selon une direction parallèle à la direction longitudinale. Selon une configuration, la poutre 52 comprend au moins une première âme 58 ainsi qu’au moins une semelle 60 reliée à la première âme 58 et plaquée contre la face externe Fext de la paroi 54. La première âme 58 présente des première et deuxième faces 58.1, 58.2 symétriques par rapport à un premier plan médian PM1 parallèle à la direction longitudinale. Selon un agencement, la semelle 60 est perpendiculaire à la première âme 58 et s’étend de part et d’autre de cette dernière. Selon cet agencement, la poutre 52 présente une section en I ou en T. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette section pour la poutre 52. Selon un mode de réalisation, chaque élément de liaison 56 présente une tige 56.1 et, pour chaque élément de liaison 56, la paroi 54 et la semelle 60 de la poutre 52 comprennent chacune un orifice 54.1, 60.1 traversant la paroi 54 et la semelle 60 pour permettre le passage de la tige 56.1. Pour chaque élément de liaison 56, le caisson central de voilure 40 comprend au moins une étanchéité, comme un cordon et/ou un enrobage de mastic, pour obtenir au droit de chaque élément de liaison 56 une barrière étanche entre l’intérieur et l’extérieur du caisson central de voilure 40. Les panneaux supérieur et inférieur 42, 44, les longerons avant et arrière 46, 48, les raidisseurs 50, les poutres 52 ainsi que les éléments de liaison 56 ne sont pas plus décrits car ils peuvent être identiques à ceux de l’art antérieur. Le caisson central de voilure 40 comprend au moins une attache 62 en saillie par rapport à la face interne Fint de la paroi 54 ainsi qu’au moins un élément 64, comme une bielle par exemple, positionné dans le caisson central de voilure 40 et relié à l’attache 62. Selon une caractéristique de l’invention, l’attache 62 est solidaire de la poutre 52 et la paroi 54 comprend, pour chaque attache 62, un trou traversant 66 pour permettre à l’attache 62 de traverser la paroi 54. Selon l’invention, la poutre 52 et l’attache 62 forment une unique et même pièce réalisée d’un seul tenant. Selon un mode de réalisation, l’attache 62 comprend au moins une deuxième âme 68 reliée à la semelle 60 de la poutre 52, les première et deuxième âmes 58, 68 étant positionnées de part et d’autre de la semelle 60. Cette deuxième âme 68 présente des première et deuxième faces 68.1, 68.2 symétriques par rapport à un deuxième plan médian PM2. Selon un agencement, la deuxième âme 68 est alignée avec la première âme 58 de la poutre 52. Ainsi, les premier et deuxième plans médians PM1, PM2 sont coplanaires. Selon un agencement, la semelle 60 présente des surfaces de contact 70.1, 70.2 sensiblement coplanaires, positionnées de part et d’autre de la deuxième âme 68 et configurées pour être plaquées contre la face externe Fext de la paroi 54. Selon une configuration, les surfaces de contact 70.1, 70.2 sont sensiblement perpendiculaires au deuxième plan médian PM2. Toutefois, l’invention n’est pas limitée à cette configuration. Le trou traversant 66 présente une section rectangulaire. Ainsi, le trou traversant 66 est délimité par des premier et deuxième chants longs 72.1, 72.2 sensiblement parallèles entre eux ainsi que par des premier et deuxième chants courts 74.1, 74.2 sensiblement parallèles entre eux et reliant les premier et deuxième chants longs 72.1, 72.2. Ces chants 72.1, 72.2, 74.1, 74.2 sont sensiblement perpendiculaires aux faces interne et externe Fint, Fext. Contrairement à l’art antérieur, aucune plaque n’est plaquée contre la face interne Fint de la paroi 54, qui peut rester à l’état brut et n’a pas besoin d’être usinée. Selon l’invention, seule une plaque, en l’occurrence la semelle 60 de la poutre 52, nécessite des opérations d’ajustage et de calage, contrairement à l’art antérieur qui nécessite des opérations d’ajustage et de calage pour les semelles de la poutre et de l’attache. Le trou traversant 66 présente une longueur correspondant à une distance séparant les premier et deuxième chants courts 74.1, 74.2 ainsi qu’une largeur correspondant à une distance séparant les premier et deuxième chants longs 72.1, 72.2. La deuxième âme 68 présente une épaisseur qui correspond à une distance séparant ses première et deuxième faces 68.1, 68.2, sensiblement égale ou très légèrement inférieure à la largeur du trou traversant 66. La longueur du trou traversant 66 est dimensionnée de manière à permettre le passage de la deuxième âme 68 tout en limitant l’espacement entre la deuxième âme 68 et les premier et deuxième chants courts 74.1, 74.2. Ainsi, le trou traversant 66 et l’attache 62 sont configurés de manière à délimiter un faible espacement entre la paroi 54 et l’attache 62. Pour chaque attache 62, le caisson central de voilure 40 comprend au moins une étanchéité 76, comme un cordon de mastic et/ou un enrobage de mastic, pour combler l’espacement entre la paroi 54 et l’attache 62, et plus particulièrement sa deuxième âme 68, pour obtenir, autour de la deuxième âme 68 de l’attache 62, une barrière étanche entre l’intérieur et l’extérieur du caisson central de voilure 40. Les formes de la deuxième âme 68 peuvent être adaptées pour faciliter la mise en place de l’étanchéité 76 dans l’espacement entre la deuxième âme 68 et la paroi 54. En variante, l’étanchéité 76 est positionnée entre la semelle 60 de la poutre 52 et la paroi 54. Quelle que soit la variante, le caisson central de voilure 40 comprend au moins une étanchéité 76 intercalée entre d’une part la paroi 54 et, d’autre part, la semelle 60 et/ou la deuxième âme 68 de la poutre 52, configurée pour assurer une étanchéité aux fluides entre des zones intérieure et extérieure séparées par la paroi 54. Plusieurs attaches 62 peuvent être reliées à la même poutre 52. Selon une configuration, le caisson central de voilure 40 comprend plusieurs poutres 52 orientées selon la direction longitudinale et positionnées contre les faces externes Fext des panneaux supérieur et inférieur 42, 44. En complément, le caisson central de voilure 40 comprend au moins une bielle 64 présentant une première extrémité 64.1 reliée à une première attache 62 solidaire d’une première poutre 52 fixée contre la face externe Fext du panneau supérieur 42 ainsi qu’une deuxième extrémité 64.2 reliée à une deuxième attache 62’ solidaire d’une deuxième poutre 52’ fixée contre la face externe Fext du panneau inférieur 44. Selon un mode de réalisation, chaque poutre 52, 52’ et les attaches 62, 62’ reliées à ladite poutre 52, 52’ sont réalisées d’un seul tenant par tout procédé de fabrication approprié. Pour chaque attache 62, 62’, un trou traversant 66 est réalisé dans la paroi 54 contre laquelle est fixée la poutre 52, 52’ à laquelle est reliée l’attache 62, 62’. Un procédé d’assemblage d’une poutre 52, 52’ comprend une étape d’ajustement de la position de la poutre 52, 52’ par rapport à la paroi 54 en insérant dans un trou traversant 66 la deuxième âme 68 de chaque attache 62, 62’ de la poutre 52, 52’, une étape de perçage des orifices 54.1, 60.1 traversant la paroi 54 et la semelle 60, une étape de mise en place des éléments de liaison 56 puis une étape de pose d’une étanchéité 76 pour combler l’espacement entre la deuxième âme 68 de chaque attache 62, 62’ et la paroi 54. L’invention permet de réduire le nombre de pièces à assembler, ce qui permet de simplifier le procédé d’assemblage et potentiellement de l’automatiser. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée au caisson central de voilure. Elle peut s’appliquer à tout assemblage comprenant une paroi 54 présentant des faces interne et externe Fint, Fext, une poutre 52 positionnée contre la face externe Fext de la paroi 54 ainsi qu’une attache 62 en saillie par rapport à la face interne Fint de la paroi 54 et reliée à la poutre 52. Selon une application, la paroi 54 sépare, de manière étanche aux fluides, des zones extérieure et intérieure. A titre d’exemple, un panneau de pressurisation d’une case de train d’atterrissage d’un aéronef comprend une paroi, au moins une première poutre plaquée contre une première face de la paroi (celle orientée vers l’extérieur de la case de train d’atterrissage) pour la renforcer ainsi qu’au moins une attache en saille par rapport à une deuxième face de la paroi (celle orientée vers l’intérieur de la case de train d’atterrissage) à laquelle est reliée une deuxième poutre. Assemblage comportant : au moins une paroi (54) présentant une face interne (Fint) et une face externe (Fext) opposée à la face interne (Fint), au moins une poutre (52) positionnée contre la face externe (Fext) de la paroi (54) et reliée à la paroi (54) par des éléments de liaison (56), au moins une attache (62) en saillie par rapport à la face interne (Fint) de la paroi (54), caractérisé en ce que l’attache (62) est solidaire de la poutre (52) et forme avec la poutre (52) une unique et même pièce réalisée d’un seul tenant et en ce que la paroi (54) comprend, pour chaque attache (62), un trou traversant (66) pour permettre à l’attache (62) de traverser la paroi (54). Assemblage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la poutre (52) comprend au moins une première âme (58) ainsi qu’au moins une semelle (60) reliée à la première âme (58) et plaquée contre la face externe (Fext) de la paroi (54) et en ce que l’attache (62) comprend une deuxième âme (68) reliée à la semelle (60) de la poutre (52), les première et deuxième âmes (58, 68) étant positionnées de part et d’autre de la semelle (60). Assemblage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première âme (58) de la poutre (52) présente un premier plan médian (PM1) et en ce que la deuxième âme (68) de l’attache (62) comprend un deuxième plan médian (PM2), les premier et deuxième plans médians (PM1, PM2) étant coplanaires. Assemblage selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’assemblage comprend au moins une étanchéité (76) intercalée entre d’une part la paroi (54) et, d’autre part, la semelle (60) et/ou la deuxième âme (68) de la poutre (52) et configurée pour assurer une étanchéité aux fluides. Assemblage selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le trou traversant (66) et l’attache (62) sont configurés de manière à délimiter un faible espacement entre la paroi (54) et l’attache (62). Assemblage selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l’étanchéité (76) est configurée pour combler l’espacement entre la paroi (54) et l’attache (62). Caisson central de voilure d’aéronef comprenant au moins un assemblage selon l’une des revendications précédentes. Caisson central de voilure d’aéronef selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le caisson central de voilure comprend : des panneaux supérieur et inférieur (42, 44) ainsi que des longerons avant et arrière (46, 48) reliés deux à deux de manière à former une structure en caisson et présentant chacun une face interne (Fint) et une face externe (Fext) opposée à la face interne (Fint), au moins une bielle (64) présentant une première extrémité (64.1) reliée à une première attache (62) solidaire d’une première poutre (52) fixée contre la face externe (Fext) du panneau supérieur (42) ainsi qu’une deuxième extrémité (64.2) reliée à une deuxième attache (62’) solidaire d’une deuxième poutre (52’) fixée contre la face externe (Fext) du panneau inférieur (44). Aéronef comprenant un caisson central de voilure selon l’une des revendications 7 à 8.