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WO 2007/036508 PCT/EP2006/066711
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PANNEAU DE PLANCHER ET INSTALLATION POUR LA FIXATION
D'ELEMENTS D'AMENAGEMENT COMPORTANT DE TELS PANNEAUX
La présente invention concerne un panneau de plancher pour aéronef
et une installation pour la fixation d'éléments d'aménagement comportant de
tels panneaux. En particulier, l'invention vise une installation pour la
fixation
d'éléments d'aménagement cabine (sièges, offices, ...) dans un aéronef.
On connaît de telles installations dans les avions de transport de
passagers, par exemple, lesquels comprennent au moins deux rails de
montage de sièges espacés l'un de l'autre et s'étendant longitudinalement
dans une direction avant/arrière de l'avion. Des châssis comportant chacun
deux ou plusieurs sièges pour former une travée de fauteuils, peuvent être
fixés à ces rails de montage. D'autres éléments d'aménagement cabine tels
que des offices ("galleys"), toilettes, ... sont fixés sur ces mêmes rails ou
sur
des éléments de structure appropriés si besoin.
La Figure 1 représente schématiquement une vue partielle en coupe
d'un plancher de cabine de l'art antérieur avec un rail de montage 1 de
sièges. Chaque rail 1 comporte un élément de rail inférieur présentant
généralement un profilé en forme de I, lequel est constitué d'une semelle
inférieure 2, d'une âme verticale 3 et d'une semelle supérieure 4. S'étendant
vers le haut à partir de cette semelle supérieure 4 se trouve un élément de
rail supérieur ayant une section 5 en forme de C de manière à former une
glissière destinée à la fixation des éléments d'aménagement et des sièges en
particulier. La semelle supérieure 4 comporte également des brides latérales
planes 6, 7 sur lesquelles on vient monter des panneaux 8 de plancher.
Le revêtement conventionnel de sol de cabine est constitué de
panneaux de plancher 8 en sandwich composite (structure en nid d'abeilles).
Ces panneaux de plancher 8 qui sont de faible épaisseur, typiquement de
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l'ordre de 10 mm, sont fixés au moyen de boulons sur les brides latérales 6, 7
des rails de montage de sièges. Lors de l'installation de l'habillage
commercial, un revêtement de sol M, par exemple une moquette, est installé.
Ce revêtement de sol M sert à protéger les panneaux de plancher des
agressions liées aux déplacements ou à toute autre agression liée à
l'occupation de la cabine du véhicule de transport.
Les rails de montage 1 de sièges présentent des caractéristiques
mécaniques satisfaisantes pour supporter les efforts correspondants aux
éléments d'aménagement, et des sièges en particulier. Cependant, ces
caractéristiques mécaniques seules ne sont pas suffisantes car, comme le
montre la figure 1, un rail de montage 1 est particulièrement exposé à la
corrosion dans un avion. Le plancher d'une cabine d'avion est, en effet,
soumis à l'influence de divers éléments corrosifs tels que des liquides
répandus, de l'humidité condensée ou autre. On peut alors observer une
dégradation rapide des caractéristiques mécaniques de ces rails. Des
réparations ou des remplacements fréquents par des opérateurs qualifiés
sont alors nécessaires sur les aéronefs en service.
Par ailleurs, les installations pour la fixation de sièges répondent à des
schémas d'aménagement intérieur d'un avion standardisés.
Il serait néanmoins essentiel de disposer d'une installation pour la
fixation de sièges offrant une plus grande flexibilité dans l'aménagement
intérieur d'un avion afin de répondre à des critères d'exploitation et de
confort
propres à certaines compagnies navigantes.
Il pourrait également s'avérer intéressant de pouvoir moduler plus
aisément l'aménagement intérieur, par exemple, pour des vols où le nombre
de passagers embarqués est moindre. De plus grands espaces entre les
travées de fauteuils ou encore entre les fauteuils pourraient ainsi être
aménagés pour offrir un plus grand confort aux passagers sans avoir recours
à l'installation de structures supplémentaires. Alternativement, un espace
cargo pourrait être crée en fonction des besoins de la compagnie sans
modification de la structure primaire.
L'objectif de la présente invention est donc de proposer un panneau de
plancher pour véhicule de transport de passagers tel qu'un aéronef, simple
dans sa conception et dans son mode opératoire, économique, présentant
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une résistance mécanique très importante, une haute résistance à la
corrosion tout en présentant une masse minimale.
Un autre objet de la présente invention est de disposer d'une
installation pour la fixation d'un ensemble d'éléments d'aménagement
autorisant une grande flexibilité dans l'aménagement intérieur d'un véhicule
de transport de passagers.
A cet effet, l'invention concerne un panneau de plancher pour véhicule
de transport de passagers tel qu'un aéronef.
Selon l'invention, ce panneau comprend au moins un rail de montage
ayant un axe longitudinal, inséré dans l'épaisseur du panneau.
Dans différents modes de réalisation particuliers de ce panneau de
plancher, chacun ayant ses avantages particuliers et susceptibles de
nombreuses combinaisons techniques possibles:
- il comporte une face supérieure comprenant une ouverture allongée
disposée suivant l'axe longitudinal du rail de montage pour
permettre l'installation d'éléments d'aménagement et de sièges en
particulier, sur ledit rail,
Il est à noter que la définition géométrique de l'interface avec l'ensemble
des
éléments d'aménagement est inchangée par rapport au principe de l'art
antérieur.
- le panneau comporte une structure sandwich de coeur comprenant
au moins deux parois disposées respectivement sur des faces
opposées externes d'une âme en nid d'abeilles, ces parois étant
des armatures en composite, le rail de montage ayant une section
en forme de I et étant inséré dans l'âme en nid d'abeilles.
Avantageusement, ce rail de montage est réalisé dans un matériau répondant
aux critères de résistance mécanique et de résistance à la corrosion liés à
des applications dans le domaine aéronautique. Il s'agit, par exemple, du
titane ou d'un alliage d'aluminium.
L'invention concerne également une installation pour la fixation d'un
ensemble d'éléments d'aménagement intérieur et de sièges, en particulier,
dans un véhicule de transport de passagers comportant uniquement un
ensemble de poutres transversales sensiblement parallèles.
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Selon l'invention, cette installation comporte des panneaux de plancher
tels que décrits précédemment, lesquels sont assemblés aux poutres
transversales par des moyens de fixation du type boulon.
Enfin, l'invention concerne un aéronef comportant une telle installation
pour la fixation d'un ensemble d'éléments d'aménagement.
L'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins
annexés dans lesquels:
- la figure 1 représente schématiquement une vue partielle en coupe
d'un plancher de cabine de l'art antérieur;
- la figure 2 est une représentation schématique d'un panneau de
plancher pour véhicule de transport de passagers selon un mode de
réalisation de l'invention, le panneau de plancher étant représenté en vue de
dessus (Fig. 2a)) et en coupe selon l'axe A-A du panneau plancher ((Fig.
2b));
- la figure 3 représente schématiquement une vue partielle en coupe
d'une installation pour la fixation d'éléments d'aménagement dans un aéronef
selon un mode de réalisation de l'invention;
La Figure 2 montre un panneau de plancher pour véhicule de transport
de passagers selon un mode de réalisation de l'invention. Le panneau de
plancher 9 comporte une structure sandwich de coeur comprenant au moins
deux parois 10, 11 disposées respectivement sur des faces opposées
externes d'une âme en nid d'abeilles 12.
Ces parois 10, 11 sont des armatures en composite. Les composites
peuvent être choisis dans le groupe, donné à titre non limitatif, comprenant
les composites de carbone, les composites de graphite, les composites de
verre, les composites de silice, les composites de carbure de silicium ou tout
autre composite procurant la rigidité nécessaire tout en répondant à la
contrainte de faible masse liée au domaine aéronautique.
L'âme en nid d'abeilles 12 est, par exemple, réalisée à partir d'aramide.
Les fibres d'aramide présentent en effet une faible inflammabilité, une grande
résistance à la rupture et un haut module d'élasticité.
Comme dans l'état de la technique, un revêtement de sol 13, par
exemple une moquette, peut être installé sur le panneau de plancher 9. Ce
revêtement 13 sert alors de protection des panneaux de plancher.
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Le panneau de plancher 9 comprend un rail de montage 14 de sièges
ayant un axe longitudinal 15, inséré dans l'épaisseur du panneau 9. Un même
panneau 9 peut, toutefois, comporter deux ou plusieurs rails 14 placés à
différentes positions pour permettre des agencements d'aménagements au
gré des besoins de l'utilisateur.
Le rail de montage 14 comprend une section de rail inférieure ayant
une forme de T inversé et comportant une semelle inférieure 16 et une âme
verticale 17. Il comporte également une section de rail supérieure comprenant
une paire de flasques 18, 19. Ces flasques sont espacés latéralement suivant
l'axe longitudinal 15 du rail de montage et comprennent chacun une lèvre 20,
21. Ces lèvres 20, 21 sont orientées l'une vers l'autre pour former une
glissière disposée suivant l'axe longitudinal 15 du rail de montage. Cette
glissière est destinée à la fixation des éléments d'aménagement et des rails
de siège, en particulier.
Le rail de montage 14 n'est cependant pas limité à ce mode de
réalisation donné uniquement à titre illustratif et peut comporter, par
exemple,
une section de rail inférieure 16, 17 ayant une section en forme de Q.
La face supérieure 22 du panneau de plancher présente une ouverture
allongée disposée suivant l'axe longitudinal 15 du rail de montage pour
permettre la fixation des éléments d'aménagement.
Dans un mode de réalisation particulier, le rail 14 est inséré dans le
panneau de plancher 9 avant assemblage d'un ensemble comprenant l'âme
12 et au moins les deux parois 10, 11. Pour cela, on réalise dans l'épaisseur
de l'âme 12 un évidement apte à recevoir au moins la section de rail
inférieure, puis on recouvre le rail de montage 14 sur au moins une portion de
sa surface externe d'un film de colle non polymérisée. On positionne la
section de rail inférieure au moins dans l'évidement et on polymérise pour
solidariser le rail à la structure sandwich de coeur. L'évidement présente une
forme appropriée pour recevoir la partie du rail de montage 14 destinée à être
insérée dans l'épaisseur du panneau de plancher 9.
La section de rail supérieure comporte également deux brides latérales
24, 25 présentant chacune au moins un trou pour le passage d'un moyen de
fixation 26 du panneau sur une traverse. Ce moyen de fixation 26 est, par
exemple, un boulon en acier ou en titane.
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Cependant, la fixation du panneau de plancher 9 peut poser des
problèmes car l'âme 12 et les armatures 10, 11 ont des propriétés
mécaniques insuffisantes pour supporter une charge concentrée en un point
de la structure sandwich telle que celle occasionnée par un boulon. Le
panneau 9 comprend donc des inserts 27 pour réaliser l'interfaçage du moyen
de fixation 26 et de la structure sandwich et répartir ainsi les efforts de
liaison
qui son locaux sur un plus grand volume de la structure sandwich.
Chacun de ces inserts 27 comprend un corps cylindrique creux pour le
passage d'un moyen de fixation 26 de type boulon. Il comprend de plus une
bride ou tête large venant prendre appui sur la surface externe de face
inférieure du panneau de plancher 9 pour répartir les efforts sur une plus
grande zone de la face inférieure du panneau. Une couche adhésive est
avantageusement disposée entre la bride et la surface externe de la paroi
inférieure du panneau de plancher 9 de manière à s'assurer de l'étanchéité
de la structure sandwich.
L'insert 27 est assemblé à la structure sandwich de sorte que l'axe
principal du corps cylindrique creux est centré sur un trou correspondant des
brides latérales 24, 25. Cet insert 27 est métallique et de préférence réalisé
à
partir d'un alliage en aluminium, en titane ou encore en Invar.
La Figure 3 montre une vue partielle en coupe d'une installation pour la
fixation d'éléments d'aménagement dans un mode de mise en oeuvre
particulier de l'invention. Cette installation vise en effet à permettre
l'aménagement intérieur d'une cabine d'aéronef.
Cette installation comporte un ensemble de poutres transversales 28
de hauteur constante sensiblement parallèles et des panneaux de plancher 9
tels que décrit précédemment assemblés à ces poutres transversales 28 par
des moyens de fixation 26 du type boulon. Ces moyens de fixation 26 sont
avantageusement placés à chaque coin du panneau (fig. 2A). De plus, pour
assurer une plus grande rigidité du rail de montage 14, des moyens de
fixation 26 sont de préférence prévus au niveau des brides latérales 24, 25 du
rail de fixation.
Lorsque la jonction longitudinale de deux panneaux de plancher 9 est
réalisée au dessus d'une poutre transversale 28, un joint d'étanchéité 29 est
de préférence placé entre ces panneaux et la semelle supérieure 30 de cette
poutre transversale 28. Lorsque la jonction longitudinale entre deux panneaux
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de plancher 9 ne se situe pas au-dessus d'une poutre transversale 28, un
joint d'étanchéité 29 est avantageusement placé entre ces panneaux de
plancher 9 et les semelles supérieures de deux poutres transversales 28
successives (fig. 3). Ce joint d'étanchéité 29 peut être métallique, composite
ou éventuellement en caoutchouc.
Chacune de ces poutres transversales 28 est fixée au fuselage de l'aéronef.
Ces poutres transversales 28 sont réalisées, par exemple, en composite à
matrice organique renforcée de fibres de carbone (CFRP).
Pour l'installation des systèmes (câbles, tuyauteries d'air, ...) 31, un
espace est prévu dans la partie inférieure de l'aéronef, généralement utilisée
comme soute à bagages avec ou sans utilisation de containers. La création
de cet espace nécessite une séparation avec la structure plancher qui est
obtenue par des panneaux d'habillage 32. Ces panneaux d'habillage 32 sont
fixés sur des profilés 33 reliés à la partie inférieure des poutres
transversales
28. Ainsi chacune des poutres transversales 28 supporte un ensemble de
profilés 33 permettant de créer cet espace pour le passage des systèmes 31.
Ces panneaux d'habillage 32 forment le plafond du compartiment soute. Les
systèmes 31 sont disposés entre les panneaux d'habillage 32 et les parties
inférieures des poutres transversales 28. Ces profilés 33 peuvent être
réalisés en alliage léger. Ils sont par exemple en aluminium.
