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Giravion équipé de réservoirs à carburant montés par suspension sous
un plancher médian travaillant du fuselage du giravion
La présente invention est du domaine des aménagements relatifs
à l'installation à bord d'un giravion d'une réserve de carburant dédiée à
l'alimentation en carburant d'au moins un moteur à combustion équipant
le giravion. La présente invention relève plus particulièrement des
modalités de montage à bord d'un giravion de poches formant des
réservoirs à carburant installés en soubassement du fuselage du
giravion.
Les giravions sont des aéronefs à voilure(s) tournante(s) équipés
d'au moins un rotor principal à axe sensiblement vertical, voire aussi
d'au moins un rotor à axe sensiblement horizontal tel qu'un rotor de
queue ou une hélice propulsive. Le ou les rotors d'un giravion sont
classiquement entraînés en rotation par un groupe de motorisation
comprenant un ou plusieurs moteurs à combustion, turbomoteurs
notamment.
Le ou les moteurs sont individuellement alimentés en carburant
par des circuits hydrauliques respectifs. Pour chaque circuit
hydraulique, le carburant est acheminé vers un moteur depuis un
zo réservoir de carburant installé à bord du giravion et affecté à
l'alimentation en carburant d'un moteur donné.
Plus particulièrement, un groupe d'alimentation en carburant d'un
groupe de motorisation équipant un giravion comprend un ou plusieurs
ensembles d'alimentation en carburant. Dans le cas d'un giravion
monomoteur, un ensemble d'alimentation en carburant est affecté au
moteur unique équipant le giravion. Dans le cas d'un giravion à
plusieurs moteurs, tel qu'un giravion bimoteur par exemple, les
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ensembles d'alimentation en carburant sont respectivement affectés à
chacun des moteurs pour leurs mises en fonctionnement autonome.
Pour un ensemble d'alimentation en carburant donné, celui-ci
comprend principalement un réservoir à carburant et une nourrice
réservant une quantité minimale de carburant. Selon les modalités
d'implantation du réservoir à bord du giravion, le réservoir est
susceptible de comprendre une poche unique ou d'être composé d'une
pluralité de poches distinctes placées en communication fluidique entre
elles. La nourrice est formée d'une enceinte qui est indépendante au
1.0 regard d'une libre communication fluidique du carburant depuis le
réservoir vers la nourrice. La capacité de la nourrice est limitée à ce qui
est au moins nécessaire à la poursuite du vol pendant une durée
prédéterminée en cas de défaillance du giravion.
Le circuit hydraulique d'alimentation en carburant de l'organe
moteur prélève le carburant à l'intérieur de la nourrice pour l'acheminer
vers le moteur qui lui est affecté par une pompe d'alimentation intégrée
au groupe de motorisation et entraînée par le moteur, et/ou
éventuellement au moyen d'au moins une pompe de gavage plongée
dans la nourrice. La nourrice est alimentée en carburant depuis le
réservoir par un circuit hydraulique d'approvisionnement, mettant en
oeuvre une pompe d'approvisionnement associée à un éjecteur plongé
dans le réservoir. Une telle pompe d'approvisionnement est
potentiellement formée par une dite pompe de gavage. Un dispositif de
trop plein restitue par débordement vers le réservoir l'excès de
carburant hors de la nourrice.
Par ailleurs dans le cas d'un giravion à multiples moteurs
alimentés en carburant par des ensembles d'alimentation en carburant
respectifs, les différents réservoirs sont placés en communication
fluidique entre eux par un circuit de transfert du carburant d'un
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réservoir à l'autre. Un tel circuit de transfert met notamment en oeuvre
une pompe de transfert, qui peut être mise en uvre pour équilibrer les
quantités de carburant respectivement contenues dans les différents
réservoirs et/ou afin de permettre une exploitation de la totalité du
carburant embarqué pour alimenter en carburant un quelconque moteur
depuis le réservoir qui lui est affecté.
On pourra par exemple se reporter au document EP2567896
(EUROCOPTER FRANCE), qui décrit un tel groupe d'alimentation en
carburant d'un groupe de motorisation équipant un giravion.
Il se pose le problème de l'installation et de la maintenance du
groupe d'alimentation en carburant. Il est bien évidemment à prendre en
compte non seulement l'agencement et les modalités d'exploitation
propres de la réserve de carburant, mais aussi les modalités
d'agencement et de fonctionnement des différents organes que
comprend un tel groupe d'alimentation en carburant.
Selon une solution connue telle que décrite par le document
US5451015 (BELL HELICOPTER TEXTRON INC), un compartiment
logeant la réserve de carburant est ménagé à l'arrière du poste de
pilotage du giravion à l'aplomb de l'axe de rotation du rotor principal.
Selon une autre solution connue telle que décrite par les
documents FR2756255 (EUROCOPTER FRANCE) et EP2567896
(EUROCOPTER FRANCE), la réserve de carburant est stockée dans
des poches à carburant disposées dans des compartiments respectifs
ménagés en soubassement, ou barque, du fuselage du giravion. Les
différentes poches à carburant d'un même dit ensemble d'alimentation
en carburant sont en libre communication fluidique entre elles par des
aménagements spécifiques communément désignés
par
intercommunication .
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Selon cette configuration d'implantation de la réserve à carburant,
les différentes poches à carburant d'un ou de plusieurs réservoirs sont
placées sous un plancher technique de séparation entre la barque et
l'habitacle du giravion. Un tel plancher technique est soutenu selon
diverses modalités de montage par une armature fixée au fuselage du
giravion, en ménageant un plan de chargement à l'intérieur de
l'habitacle du giravion disposé en surplomb des compartiments de
réception des poches à carburant.
Plus particulièrement, de tels planchers techniques d'aéronef sont
couramment fixés sur des organes porteurs montés sur le fuselage de
l'aéronef. De tels organes porteurs sont par exemple formés de poutres,
de traverses et/ou jambes de soutien soutenues par le fuselage. On
pourra par exemple se reporter à ce propos aux documents FR2933065
(AIBUS France SAS), FR2957050 (EADS France), FR2984273
(AEROLIA SAS) et FR2947524 (AIRBUS OPERATONS SAS), qui
décrivent diverses modalités de montage d'un tel plancher technique à
bord d'un aéronef.
La solution d'un placement des réservoirs dans la barque d'un
giravion permet de disposer d'un volume d'installation de la réserve de
carburant conséquent. La quantité de carburant embarqué est
avantageusement optimisée tout en bénéficiant d'un équilibrage naturel
de la masse de carburant embarqué par rapport à l'axe de rotation du
rotor principal du giravion procurant essentiellement sa sustentation.
Une telle recherche constante d'embarquement à bord d'un giravion
d'une quantité de carburant optimisée est évoquée par le document
US3966147 (GRUMMAN AEROSPACE CORP.).
En outre, un avantage du placement des réservoirs dans la barque
d'un giravion permet d'éloigner au mieux les réservoirs par rapport au
groupe de motorisation. Ces dispositions permettent de sécuriser au
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mieux le giravion au regard de l'emport du carburant qui se trouve placé
à distance d'une zone sensible du giravion dans laquelle est implanté le
rotor principal du giravion et le groupe de motorisation qui génère de la
chaleur.
5 Il
est aussi connu d'implanter des réservoirs à carburant
latéralement à l'extérieur du fuselage d'un giravion en étant portés par
le fuselage. On pourra par exemple se reporter à ce propos au
document US4860972 (ERA AVIAT. INC) et au document US3966147
(GRUMMAN AEROSPACE CORP.) précédemment mentionné.
Cependant d'une manière générale, l'installation et la
maintenance de la réserve de carburant à l'intérieur du fuselage d'un
giravion restent délicates. En effet, le volume utile du giravion exploité
pour le transport des personnes et du fret est recherché optimal, au
détriment d'un accès aisé aux compartiments ménageant des locaux
techniques tels que ceux logeant la réserve de carburant. En
conséquence, les compartiments de réception des poches à carburant
sont souvent difficilement accessibles par un opérateur.
On pourra à ce propos se reporter au document US5371935
(UNITED TECH. CORP) qui se rapporte à de telles difficultés d'accès à
des compartiments de réception de poches à carburant, voire encore au
document précédemment mentionné US3966147 (GRUMMAN
AEROSPACE CORP.) qui propose d'éviter de telles difficultés d'accès
en montant des réservoirs à carburant principaux latéralement à
l'extérieur du fuselage.
En fait, l'aisance d'accès aux compartiments de réception des
poches à carburant est conditionnée par la structure même du fuselage
du giravion. En effet, les fuselages de giravion sont essentiellement
formés d'organes raidisseurs d'un revêtement agencés et fixés entre
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eux en conférant au fuselage une conformation désirée. Les organes
raidisseurs et plus ou moins localement le revêtement sont travaillants
mécaniquement vis-à-vis des efforts généraux supportés par le
fuselage.
Pour conformer le fuselage, des organes raidisseurs transversaux
chacun conformés en cadre délimitent localement le profil transversal
du fuselage. De tels cadres, pouvant être de structures et de
conformations distinctes, sont typiquement disposés à distance les uns
des autres suivant l'extension longitudinale du fuselage entre l'avant et
l'arrière de l'aéronef. Des raidisseurs longitudinaux, tels que des
profilés pliés ou filés désignés par lisses ou par longerons, stabilisent le
revêtement et l'ossature du fuselage.
Classiquement, lesdits efforts généraux supportés par le fuselage
sont entre autres générés au moins par la portance et la propulsion du
giravion. Un plancher supérieur travaillant est ancré sur au moins deux
cadres médians délimitant longitudinalement un tronçon médian du
fuselage interposé entre un poste de pilotage et une poutre de queue du
giravion. Le plancher supérieur forme une paroi supérieure du fuselage,
au moins en partie le long dudit tronçon médian, et supporte le rotor
principal via une boîte de transmission de puissance principale ainsi
qu'au moins en partie le groupe de motorisation.
Classiquement encore dans le cas où la réserve de carburant est
logée en soubassement du fuselage du giravion, lesdits efforts
généraux supportés par le fuselage sont potentiellement générés par la
masse du carburant contenue dans les poches à carburant. Il en ressort
que les poches à carburant sont classiquement soutenues par la face
inférieure du giravion, ou ventre du giravion, formée par le revêtement
du fuselage.
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Dans ce contexte, il est nécessaire de ménager des trappes dans
le plancher technique pour permettre à un opérateur d'accéder aux
compartiments ménagés dans la barque du giravion pour la réception
des réservoirs à carburant. Cependant, l'usage de telles trappes est
malaisé et il doit être prévu des dispositions particulières pour faciliter
l'accès aux réservoirs par un opérateur, tel que par exemple à la
manière décrite par le document US5371935 (UNITED TECH. CORP).
Par ailleurs, un inconvénient de loger les réservoirs dans la
barque du fuselage réside dans les difficultés d'implantation des
différents passages du carburant, tels que d'un réservoir à l'autre, d'une
poche à l'autre d'un même réservoir et/ou entre les nourrices et les
réservoirs qui leur sont respectivement affectés.
En effet, de tels passages du carburant impliquent une
fragilisation des cadres à travers lesquels doivent être ménagés lesdits
passages. Les cadres devant être structurés pour pouvoir procurer la
résistance souhaitée du fuselage vis-à-vis des efforts généraux
auxquels il est soumis, leur fragilisation nécessite des dispositions
particulières de renforcement des cadres avec en conséquence un
accroissement de leur masse et une complexification de leur structure.
Par ailleurs, il doit être pris en compte une situation de crash du
giravion pour protéger le personnel et les biens embarqués à bord du
giravion. L'installation des réservoirs dans des compartiments du
fuselage du giravion rend difficile une telle protection, tel qu'évoqué par
le document précédemment mentionné US3966147 (GRUMMAN
AEROSPACE CORP.).
Il doit aussi être pris en compte la recherche constante en
aéronautique d'une simplification des équipements d'un aéronef, en vue
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notamment de réduire leur masse et de simplifier les opérations de
maintenance.
Il est bien évidemment compris que les notions de vertical , de
horizontal , de longitudinal , de transversal ,
avant ,
arrière , inférieur , supérieur et de surplomb , sont des
notions relatives qui sont à apprécier vis-à-vis de la station du giravion
au sol et de l'extension longitudinale du fuselage entre l'avant et
l'arrière du giravion. De telles notions sont communément identifiées
par l'homme du métier.
Par ailleurs dans le contexte d'un fuselage de giravion, les notions
de travaillant et de non travaillant sont des notions de
qualification d'organes courantes pour l'homme du métier, de telles
notions qualifiant des organes du fuselage travaillant ou non vis-à-vis
des efforts généraux auxquels le fuselage est soumis.
Il apparaît que l'organisation et les modalités d'implantation à
bord d'un giravion d'un groupe d'alimentation en carburant d'un ou de
plusieurs moteurs équipant le giravion, impliquent une recherche
permanente pour l'homme du métier qui est confronté à une multitude
de problèmes à résoudre et de difficultés à surmonter. L'homme du
métier est en recherche permanente de solutions procurant un
compromis satisfaisant entre les différents inconvénients et avantages
liés à ces solutions.
La présente invention a pour objet un giravion équipé d'un groupe
d'alimentation en carburant d'un groupe de motorisation du giravion
comprenant au moins un moteur à combustion.
Le but de la présente invention s'inscrit dans la recherche du
compromis susvisé, et vise plus particulièrement à proposer des
modalités d'implantation à bord du giravion d'un tel groupe
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d'alimentation en carburant qui procurent une solution satisfaisante vis-
à-vis d'un tel compromis.
Le giravion de la présente invention est équipé d'un groupe
d'alimentation en carburant d'un groupe de motorisation du giravion
comprenant au moins un moteur à combustion. Le giravion comporte un
fuselage étendu longitudinalement entre l'avant et l'arrière du giravion
et formé d'organes raidisseurs d'un revêtement. Les organes
raidisseurs et le revêtement sont classiquement travaillants vis-à-vis
des efforts généraux supportés par le fuselage.
Les organes raidisseurs comprennent au moins une succession
longitudinale de cadres transversaux délimitant localement le profil
transversal du fuselage et des raidisseurs longitudinaux du revêtement.
Les organes raidisseurs comprennent aussi au moins un plancher
supérieur en prise solidaire avec au moins deux dits cadres, dits cadres
médians. De tels cadres médians sont compris dans un tronçon médian
du fuselage interposé entre un poste de pilotage et une poutre de
queue.
Ledit plancher supérieur est classiquement travaillant vis-à-vis
des efforts généraux supportés par le fuselage, en étant porteur au
moins d'un rotor principal à axe sensiblement vertical procurant au
moins la sustentation du giravion.
Ledit groupe d'alimentation en carburant comprend au moins un
ensemble d'alimentation en carburant d'un moteur du groupe de
motorisation, le ou les dits au moins un ensemble d'alimentation en
carburant comprenant chacun au moins :
-) un réservoir à carburant comprenant notamment au moins une poche
à carburant. Ledit réservoir est installé à l'intérieur d'au moins un
compartiment inférieur du fuselage situé sous un plancher médian. Un
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tel plancher médian est un plancher au moins de séparation entre le
compartiment inférieur et au moins un compartiment supérieur formant
un local habitable du giravion.
-) une nourrice noyée dans le réservoir. Ladite nourrice est équipée au
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moins d'un circuit d'approvisionnement en carburant depuis le réservoir
et d'un circuit d'alimentation en carburant depuis la nourrice vers le
moteur auquel est affecté l'ensemble d'alimentation en carburant.
Selon la présente invention, ledit plancher médian est monté en
prise solidaire avec tout ou partie des cadres du tronçon médian, et tout
10 au
moins avec deux dits cadres médians en étant travaillant vis-à-vis
des efforts généraux supportés par le fuselage. Le compartiment
inférieur est exempt dudit revêtement à la face inférieure du fuselage.
La face inférieure du fuselage est ouverte vers l'extérieur en ménageant
un débouché du compartiment inférieur vers l'extérieur du fuselage. Le
réservoir est porté en suspension à la face inférieure du plancher
médian, ledit plancher médian formant en outre un organe d'ancrage par
suspension du réservoir qui est accessible depuis l'extérieur du
fuselage à travers ledit débouché.
La structuration du plancher médian en plancher travaillant vis-à-
vis des efforts généraux supportés par le fuselage autorise un
agencement avantageux des modalités de montage du groupe
d'alimentation en carburant à bord du giravion. En effet, le débouché
vers l'extérieur du compartiment inférieur est rendu possible à la face
inférieure du fuselage libérée du revêtement.
L'accès à travers ledit débouché au compartiment inférieur et à
des moyens d'ancrage par suspension du réservoir au plancher médian
est aisé. Un tel accès aisé au compartiment inférieur facilite
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l'installation et/ou le retrait du réservoir par un opérateur, ainsi que les
opérations de maintenance de l'ensemble d'alimentation en carburant.
La solution proposée par l'invention permet d'éviter, pour
l'implantation du groupe d'alimentation en carburant à bord du giravion
et notamment pour l'installation du réservoir dans le compartiment
inférieur, un démontage et une réinstallation traditionnels au moins
d'une trappe que comporte le plancher médian voire du plancher médian
dans son ensemble, étant rappelé que le plancher médian est
habituellement formé d'un plancher technique non travaillant.
En outre, l'opération d'installation à bord du giravion du groupe
d'alimentation en carburant peut être effectuée sur une chaîne de
montage du giravion indépendamment d'autres opérations d'assemblage
des organes constitutifs du giravion.
Le maintien en conformation des cadres est procuré par leur partie
supérieure comprise entre le plancher supérieur et le plancher médian,
indépendamment d'un prolongement des cadres en zone inférieure
depuis le plancher médian pour ménager une paroi latérale du fuselage
notamment agencée en jupe délimitant le compartiment inférieur.
Le dit débouché peut être ménagé à la face inférieure du fuselage
zo sans affecter la résistance des cadres vis-à-vis des efforts
généraux
globalement supportés par le fuselage.
En outre, les cadres et plus particulièrement les cadres en prise
solidaire avec le plancher médian, peuvent être dispensés d'un bord
transversal inférieur de rigidification de leur maintien en conformation. Il
en découle que le volume intérieur du compartiment inférieur peut être
libre de tout obstacle potentiellement formé d'un bord inférieur des
cadres, ce qui permet d'agencer librement le réservoir à l'intérieur du
compartiment inférieur suivant son extension longitudinale.
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Le réservoir peut s'étendre de manière continue en une même
poche le long du compartiment inférieur, en évitant la contrainte des
moyens d'intercommunication entre différentes poches distinctes
composant classiquement un même réservoir et individuellement
disposées entre deux cadres longitudinalement voisins.
En outre, le circuit d'approvisionnement en carburant de la
nourrice et/ou éventuellement au moins un circuit de transfert de
carburant entre plusieurs réservoirs respectivement affectés à
l'alimentation en carburant de différents moteurs du groupe de
lo
motorisation, peuvent être librement et aisément agencés en évitant
notamment une fragilisation des cadres et en simplifiant les structures
respectives des réservoirs et/ou desdits circuits.
En effet, la continuité longitudinale du volume intérieur du
compartiment inférieur permet de préserver les cadres d'une
fragilisation habituellement induite par des ouvertures ménagées à leur
travers pour offrir des passages de carburant d'une zone à l'autre du
compartiment inférieur délimitée entre deux cadres longitudinalement
voisins, les cadres étant traditionnellement renforcés pour pallier une
telle fragilisation.
Par ailleurs, l'ouverture de la face inférieure du fuselage pour
ménager le débouché facilite la ventilation et le drainage du
compartiment inférieur logeant le réservoir, ce qui permet d'accroître
aisément la sécurisation du giravion vis-à-vis d'une échappée inopinée
de gaz voire de carburant hors du réservoir.
Le compartiment inférieur est notamment délimité entre le
plancher médian et une jupe latérale ménagée en soubassement du
fuselage en prolongement du revêtement. Ces dispositions sont telles
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que ledit débouché est délimité entre des bords inférieurs libres de la
jupe.
La jupe est notamment maintenue en conformation par des
prolongements verticaux de montants latéraux des cadres médians
depuis le plancher médian. La jupe est potentiellement munie d'organes
de renfort à l'encontre d'un fléchissement de ses parois, notamment de
ses parois longitudinales. De tels organes de renfort sont par exemple
chacun agencés en caisson ménagé en bordure du débouché du
compartiment inférieur sur l'extérieur du fuselage.
De tels prolongements des montants des cadres médians et/ou
organes de renfort sont non travaillants vis-à-vis des efforts généraux
supportés par le fuselage. Il en découle que lesdits prolongements
peuvent être dispensés d'une ou de plusieurs traverses susceptibles de
former un obstacle longitudinal inopportun dans le compartiment
inférieur, tels que classiquement des bords transversaux inférieurs des
cadres.
Le compartiment inférieur est de préférence équipé de moyens de
stabilisation du maintien en suspension du réservoir par le plancher
médian. De tels moyens de stabilisation sont avantageusement formés
par des platines transversales ménagées à la base d'au moins un
couple de dits cadres et emboîtées à l'intérieur de fentes que comporte
la paroi supérieure du réservoir.
De telles platines, non travaillantes vis-à-vis des efforts généraux
supportés par le fuselage, s'étendent potentiellement au moins
partiellement, sinon suivant la totalité de la dimension transversale du
fuselage reliant entre eux des montants transversalement opposés d'un
même cadre.
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Selon une forme de réalisation, lesdites fentes sont issues de la
paroi supérieure du réservoir en ménageant un cloisonnement vertical
du réservoir séparant son volume intérieur en une pluralité de chambres
longitudinalement successives. Des passages de carburant entre deux
chambres voisines d'un même réservoir peuvent être aisément ménagés
en fond du réservoir à la base du cloisonnement. De telles dispositions
permettent de ménager simplement des intercommunications entre les
différentes chambres d'un même réservoir.
On relèvera que le réservoir peut être avantageusement rigidifié
par les platines logées dans les fentes, lesdites platines formant des
éléments de renfort évitant une déformation du réservoir potentiellement
constitué d'une poche flexible.
Selon une forme préférée de réalisation, la nourrice est placée
dans une chambre longitudinalement médiane du réservoir disposée
entre deux cadres voisins. Ladite chambre longitudinalement médiane
est préférentiellement ménagée sensiblement à l'aplomb de l'axe de
rotation du rotor principal du giravion entre les deux dits cadres
médians.
Conformément à une forme de réalisation selon laquelle le groupe
d'alimentation en carburant comporte une pluralité de dits ensembles
d'alimentation en carburant, les réservoirs respectifs desdits ensembles
d'alimentation en carburant sont en communication fluidique entre eux
par l'intermédiaire d'un circuit de transfert de carburant s'étendant
transversalement entre les réservoirs en étant ménagé entre deux
cadres voisins.
Un tel circuit de transfert de carburant peut être avantageusement
ménagé entre les nourrices respectives des dits ensembles
d'alimentation en carburant.
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Le réservoir comporte de préférence une paroi de fond intégrant
des pentes de drainage par gravité du carburant vers un débouché du
circuit d'approvisionnement à travers lequel est prélevé le carburant
pour son acheminement vers la nourrice, ledit débouché étant
5 notamment ménagé par un éjecteur. De telles dispositions permettent
de drainer la totalité du carburant à l'intérieur du réservoir vers le
circuit d'approvisionnement en carburant, en évitant à cet effet un
aménagement spécifique du compartiment inférieur.
Lesdites pentes sont par exemple ménagées par incorporation au
10 réservoir de blocs de matériau cellulaire conférant à ladite paroi de
fond
une conformation localement pentue.
Le réservoir peut être indifféremment agencé en poche flexible ou
en poche plus rigide ayant une tenue naturelle en conformation. En
effet, l'accès depuis l'extérieur du giravion au compartiment inférieur
15 procuré par son débouché autorise l'exploitation d'un réservoir rigide
sans affecter l'aisance de son installation et/ou de son retrait.
Il est à relever que selon une forme de réalisation, la paroi
inférieure du fuselage dans la zone du compartiment inférieur est
potentiellement formée au moins en partie par une paroi de fond du
réservoir clôturant le débouché, de sorte que le fond du réservoir est
exploité pour former au moins en partie le ventre du giravion.
Selon une forme de réalisation, la paroi inférieure du fuselage
dans la zone du compartiment inférieur est formée au moins en partie
par une paroi amovible de fermeture du débouché, telle qu'agencée en
capot. Il est bien évident qu'une telle paroi amovible est non travaillante
vis-à-vis des efforts généraux supportés par le fuselage.
En cas de crash du giravion, le plancher médian constitue un
bouclier de protection du compartiment supérieur à l'encontre d'une
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intrusion du réservoir et/ou des divers organes du groupe d'alimentation
en carburant logés dans le compartiment inférieur.
Des moyens d'ancrage en suspension du réservoir sont
avantageusement de structure simple, en étant par exemple formés
d'organes d'accrochage solidaires du plancher médian et coopérant
avec des sangles équipant le réservoir.
Selon une forme avantageuse de réalisation, les moyens
d'ancrage sont potentiellement munis de moyens de rupture de la
coopération entre les organes d'accrochage et les sangles, par exemple
mis en oeuvre spontanément à un seuil d'effort prédéterminé et/ou par
commande par le pilote du giravion d'une activation de tels moyens de
rupture. De tels moyens de rupture sont potentiellement agencés en
moyens connus de l'homme du métier et autorisent traditionnellement,
en cas de crash du giravion, un largage d'un réservoir de carburant
monté par exemple à l'extérieur du fuselage.
La face inférieure du compartiment inférieur étant ouverte sur
l'extérieur, une mise en oeuvre de tels moyens de rupture autorise un
largage du réservoir à travers ledit débouché opéré notamment en cas
de crash du giravion.
Des exemples de réalisation de la présente invention vont être
décrits en relation avec les figures des planches annexées, dans
lesquelles :
- les fig.1 et fig.2 sont des illustrations d'un fuselage d'un giravion
porteur en suspension d'une réserve de carburant selon un exemple de
réalisation de l'invention, respectivement représenté en perspective et
en coupe transversale médiane.
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- la fig.3 est une illustration en vue de dessus d'une réserve de
carburant composée de plusieurs réservoirs équipant le giravion
représenté sur les fig.1 et fig.2.
- les fig.4 et fig.5 sont des illustrations partielles du fuselage du
giravion représenté sur les fig.1 et fig.2 logeant en soubassement une
réserve de carburant, respectivement en perspective écorchée et en
coupe longitudinale.
- la fig.6 est une illustration schématique d'une réserve de
carburant équipant un giravion représenté sur les fig.1 et fig.2.
Sur la fig.1, un giravion 1 comprend longitudinalement un poste de
pilotage 2 situé à l'avant et une poutre de queue 3 supportant un
dispositif anti-couple arrière, tel qu'un rotor arrière 4 par exemple. Le
poste de pilotage 2 et la poutre de queue 3 sont longitudinalement
séparés l'un de l'autre par un tronçon médian 5 du fuselage du giravion
1. Le tronçon médian 5 est cloisonné par un plancher médian 12b
ménageant un compartiment supérieur 6 formant un local habitable et
un compartiment inférieur 7 formant un local technique.
Le fuselage du giravion 1 s'étend longitudinalement entre l'avant
et l'arrière du giravion 1 et est principalement formé d'organes
raidisseurs d'un revêtement 8. De tels organes raidisseurs et
revêtement 8 sont communément travaillants vis-à-vis des efforts
généraux supportés par le fuselage. Classiquement, les organes
raidisseurs comprennent des cadres transversaux
9a-9f
(9a,9b,9c,9d,9e,9f) et 10a,10b par exemple, qui délimitent localement le
profil transversal du fuselage du giravion 1 en étant successivement
disposés longitudinalement à distance les uns des autres. Des
raidisseurs longitudinaux 11a et 11b sont par exemple formés de lisses
stabilisant le revêtement et/ou sont formés par des longerons.
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Les organes raidisseurs comprennent aussi un couple de
planchers 12a,12b en prise solidaire avec au moins deux cadres du
tronçon médian 5, dits cadres médians 9a,9b. L'un desdits planchers
est constitué du plancher médian 12b et l'autre desdits planchers est
constitué d'un plancher supérieur 12a surplombant ledit plancher
médian 12b au moins partiellement. L'extension longitudinale du
plancher médian 12b est de préférence optimisée pour accroître au
mieux le volume utile du compartiment inférieur 7.
Traditionnellement, le plancher supérieur 12a est porteur d'un
rotor principal 14 à axe sensiblement vertical du giravion 1, notamment
par l'intermédiaire d'une boîte 15 de transmission de puissance
principale. Le giravion 1 est équipé d'un groupe de motorisation 13
comprenant au moins un moteur 13a,13b pour fournir au giravion la
puissance mécanique nécessaire à son fonctionnement, et notamment
la puissance mécanique nécessaire à l'entraînement des rotors 4,14.
Le groupe de motorisation 13 est couramment monté sur le
plancher supérieur 12a. Sur l'exemple de réalisation illustré, le giravion
1 est équipé de deux moteurs 13a,13b. Il est cependant compris que
l'invention est aussi applicable à un giravion monomoteur ou à un
giravion équipé de plus de deux moteurs.
Sur l'exemple de réalisation illustré, le plancher médian 12b
s'étend le long de la totalité du tronçon médian 5, en étant prolongé
sous le poste de pilotage par un plancher technique 18 non travaillant
vis-à-vis des efforts généraux supportés par le fuselage. Un tel plancher
technique 18 est classiquement porté par des cadres 10a,10b du poste
de pilotage 2, voire encore par un cadre avant 9c du tronçon médian 5,
par l'intermédiaire d'organes de soutien non travaillants typiquement
agencés en béquilles, en traverses et/ou en longerons par exemple.
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19
Sur les fig.1 et fig.2, le compartiment inférieur 7 du fuselage est
dédié à la réception d'une réserve de carburant 16 pour permettre
l'alimentation en carburant du groupe de motorisation. Le plancher
médian 12b est exploité pour porter par suspension la réserve de
carburant 16 en permettant, en raison de son caractère travaillant, de
dégager la face inférieure du fuselage du revêtement 8 afin de ménager
un débouché 17 du compartiment inférieur 7 sur l'extérieur du
giravion 1.
Sur la fig.2, la suspension au plancher médian 12b de la réserve
1.0 de carburant 16 est réalisée par des moyens d'ancrage associant des
organes d'accrochage 19 coopérant avec des sangles 20 équipant au
moins un réservoir de la réserve de carburant 16. Les organes
d'accrochage 19 sont en prise solidaire avec la face inférieure du
plancher médian 12b, une telle prise solidaire étant potentiellement
réalisée par intégration ou par fixation des organes d'accrochages 19 à
la face inférieure du plancher médian 12b.
Le compartiment inférieur 7 est délimité entre le plancher médian
12b et une jupe 21 latérale du fuselage ménagée en prolongement
vertical du revêtement 8. La jupe 21 est maintenue en conformation par
les montants des cadres du tronçon médian 5, en étant munie d'organes
de renfort 23 pour favoriser son maintien en conformation, notamment à
l'encontre d'un fléchissement transversal. Les organes de renfort 23
sont agencés en caissons rapportés à la base de la jupe 21 en bordure
du débouché 17 sur l'extérieur du compartiment inférieur 7. La jupe 21
est ouverte à sa face inférieure en délimitant entre ses bords libres
inférieurs le débouché 17 du compartiment inférieur 7 sur l'extérieur du
giravion. Ledit débouché 17 est potentiellement obturé par une paroi
amovible 22 fixée de manière facilement réversible sur le fuselage. Une
telle paroi amovible 22, non travaillante vis-à-vis des efforts supportés
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par le fuselage, est par exemple agencée en capot de clôture du
débouché 17.
Sur les fig.3 à fig.5, les moteurs 13a,13b du groupe de
motorisation 13 sont chacun alimentés en carburant depuis la réserve
5 de carburant 16 par des circuits d'alimentation 24a,24b qui leur sont
respectivement affectés.
Sur la fig.3, la réserve de carburant est subdivisée en plusieurs
réservoirs 25,26 respectivement affectés à l'alimentation en carburant
des moteurs 13a,13b par l'intermédiaire des circuits d'alimentation
10 24a,24b. La fig.3 illustre deux ensembles d'alimentation en carburant de
moteurs 13a,13b respectifs du groupe de motorisation, tandis que les
fig.4 et fig.5 illustrent en vue longitudinalement écorchée seulement l'un
des dits ensembles d'alimentation en carburant.
Sur les fig.3 à fig.5, chaque ensemble d'alimentation en carburant
15 d'un moteur 13a,13b donné comprend un réservoir 25,26 à l'intérieur
duquel est logée une nourrice 28a,28b. Les réservoirs 25,26 sont
chacun formés d'une poche unique. Un premier réservoir 25 s'étend
depuis l'avant vers une zone longitudinalement médiane du
compartiment inférieur 7 et un deuxième réservoir 26 s'étend depuis
20 l'arrière vers la dite zone longitudinalement médiane du compartiment
inférieur 7. Des moyens de stabilisation du maintien en suspension des
réservoirs 25,26 sont ménagés en interposition entre les cadres 9a-9f et
les réservoirs 25,26.
Plus particulièrement sur les fig.4 et fig.5, les cadres 9a-9f
comportent chacun à leur base des platines 38 transversales coopérant
par emboîtement avec des fentes 39 ménagées dans la paroi supérieure
des réservoirs 25,26. De telles platines 38 logées dans les fentes 39
s'étendent verticalement et transversalement. Les fentes 39 sont issues
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de la paroi supérieure des réservoirs 25,26 en étant avantageusement
formées par des renvois sur elle-même de la paroi supérieure des
réservoirs 25,26.
Les fentes 39 forment des cloisonnements verticaux internes des
réservoirs 25,26 subdivisant le volume d'un même réservoir 25,26 en
une pluralité de chambres 36a,36b,36c ; 37a,37b,37c longitudinalement
successives. L'étendue transversale des platines 38, voire encore des
fentes 39, est potentiellement limitée, les platines ne constituant pas
des organes travaillants de l'armature. De telles platines 38 et fentes 39
forment lesdits moyens de stabilisation du maintien en suspension des
réservoirs 25,26.
Pour maintenir une libre circulation du carburant entre les
différentes chambres 36a,36b,36c ; 37a,37b,37c d'un même réservoir
25,26, des passages 40a,40b de carburant entre les chambres sont
ménagés à la base des réservoirs 25,26. A cet effet sur l'exemple de
réalisation illustré, les platines 38 et les fentes 39 s'étendent
partiellement suivant l'extension verticale des réservoirs 25,26 de sorte
que lesdits passages 40a,40b sont ménagés entre la base des fentes 39
et le fond des réservoirs 25,26. Selon une autre forme de réalisation
non représentée, lesdits passages 40a,40b sont formés par au moins un
orifice et/ou un conduit ménagés à travers les platines 38 qui s'étendent
jusqu'à la base des cadres 9a-9f.
Des intercommunications entre les différentes chambres
36a,36b,36c ; 37a,37b,37c d'un même réservoir 25,26 sont ainsi
simplement ménagées par lesdits passages 40a,40b formés par des
débouchés des chambres 36a,36b,36c ; 37a,37b,37c l'une sur l'autre
ménagés à la base des réservoirs 25,26.
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22
Des chambres médianes 36c,37c respectives des réservoirs 25,26
sont placées transversalement côte-à-côte sensiblement à l'aplomb du
rotor principal, en logeant chacune la nourrice 28a,28b qui leur est
affectée. Des pompes de gavage sont potentiellement noyées dans
chacune des nourrices 28a,28b pour prélever le carburant et
l'acheminer vers le moteur 13a,13b qui leur est affecté.
Des pompes d'approvisionnement 29a,29b sont exploitées pour
approvisionner les nourrices 28a,28b en carburant, par l'intermédiaire
de circuits d'approvisionnement 34a,34b mettant classiquement en
oeuvre des éjecteurs 35a,35b noyés dans les réservoirs 25,26
respectivement affectés aux nourrices 28a,28b. Sur l'exemple de
réalisation illustré, de telles pompes d'approvisionnement 29a,29b sont
potentiellement formées par de dites pompes de gavage.
Des pompes d'alimentation 31a,31b des moteurs 13a,13b en
carburant sont chacune entraînées par un moteur 13a,13b qui leur est
affecté. Classiquement dans le cas d'une utilisation de dites pompes de
gavage, les pompes d'alimentation 31a,31b relaient les pompes de
gavage.
Les nourrices 28a,28b sont placées en communication fluidique
entre elles par l'intermédiaire d'un circuit de transfert 32 mettant en
oeuvre une pompe de transfert 33. Un tel circuit de transfert 32 est
typiquement exploité pour transférer au besoin du carburant d'un
ensemble d'alimentation affecté à un moteur 13a,13b vers un ensemble
d'alimentation affecté à un autre moteur 13a,13b.
Il apparaît que l'architecture de montage à bord du giravion du
groupe d'alimentation en carburant est de structure simple avec une
capacité d'embarquement d'un volume optimisé de carburant. En outre,
les avantages suivants sont notamment à relever :
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23
-) la continuité du volume intérieur des réservoirs 25,26 est procurée
par les intercommunications entre les chambres 36a,36b,36c ;
37a,37b,37c d'un même réservoir 25,26 agencées en dits passages
40a,40b de carburant ménagés à la base des moyens de stabilisation
38,39. Un tel agencement desdites intercommunications évite un
affaiblissement des cadres 9a-9f libérés d'un bord inférieur en raison de
la conception d'un plancher médian 12b travaillant. En effet tel que
couramment pratiqué dans le domaine des giravions, les
intercommunications usuelles entre différentes poches distinctes
composant un même réservoir logé en soubassement du fuselage,
impliquent une fragilisation des cadres et plus particulièrement de leur
bord inférieur, les cadres devant en conséquence être renforcés.
-) un accès au compartiment inférieur 7 est procuré depuis l'extérieur
du fuselage à travers ledit débouché 17. Un tel accès facilite pour un
opérateur un accès aux réservoirs 25,26 et aux différents circuits
24a,24b ;34a,34b ;32 que comprend le groupe d'alimentation en
carburant. L'installation et la maintenance des réservoirs 25,26 en sont
facilitées.
-) une ventilation du compartiment inférieur 7, et donc une sécurisation
du giravion vis-à-vis de l'émission de gaz par le groupe d'alimentation
en carburant, sont obtenues de manière simple grâce au débouché 17
du compartiment inférieur 7 sur l'extérieur du fuselage qui procure une
telle ventilation. Le compartiment inférieur 7 peut être dispensé
d'aménagements spécifiques pour sa ventilation.
-) au regard d'un simple plancher technique, l'espace habitable du
giravion 1, comprenant le poste de pilotage 2 et le compartiment
supérieur 6, est mieux protégé par le plancher médian 12b en cas de
crash du giravion à l'encontre d'une intrusion des organes que
comprend le groupe d'alimentation en carburant voire encore d'organes
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du giravion tels qu'un atterrisseur voire d'éléments extérieurs au
giravion 1.
Sur la fig.2, le plancher médian 12b est par exemple formé de
panneaux 41 travaillants portés par des traverses 42 travaillantes en
prise solidaire avec les cadres du fuselage, tel que par l'intermédiaire
de longerons 43 travaillants reliant les traverses 42 entre elles. Les
panneaux 41 sont potentiellement fixés par rivetage sur lesdites
traverses 42 et/ou sur lesdits longerons 43 en étant de préférence
encastrés à leurs bords dans des goulottes ménagées au moins par les
1.0 dites traverses 42 sinon aussi par lesdits longerons 43. Un tel
encastrement des panneaux procure un renfort du plancher médian 12b
favorisant sa résistance globale vis-à-vis des efforts généraux
supportés par le fuselage et plus particulièrement vis-à-vis de la masse
de carburant embarqué à bord du giravion 1 par suspension du ou des
réservoirs 25,26.
Selon une forme de réalisation, lesdits panneaux 41 sont de
préférence formés de panneaux stratifiés agencés en panneaux
alvéolés armés par au moins une strate de renfort en matériaux
composites intégrant des fibres multidirectionnelles noyées dans une
matrice résineuse.
Sur la fig.6, un réservoir 25 d'un ensemble d'alimentation en
carburant équipant un giravion 1 tel qu'illustré pour exemple sur la fig.1,
est classiquement agencé en poche flexible. Le réservoir 25 intègre en
son fond des blocs 27 de matériau cellulaire ménageant des pentes 30
de drainage du carburant vers l'éjecteur 35b du circuit
d'approvisionnement 34b en carburant de la nourrice 28b qui lui est
affectée.
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On comprendra que les numéros de référence communs aux
différentes figures sont correspondants à de mêmes organes du giravion
et notamment du groupe d'alimentation en carburant dont il est équipé,
de tels organes identifiés par lesdits numéros de référence communs
5 étant potentiellement non représentés d'une figure à l'autre.
