Titre de l'invention : Dispositif de soutien d'un conduit de circulation d'un fluide et ensemble comportant un tel dispositif et un tel conduit

Domaine Technique

[0001] Le présent exposé concerne un dispositif de soutien d’un conduit de circulation d’un fluide.

Technique antérieure

[0002] Dans l’aéronautique, et dans le secteur spatial, on emploie divers fluides (oxygène, hydrogène, hélium....) qui doivent être acheminés d’un point à un autre, par exemple entre un moteur et un lanceur, ou entre un lanceur et son pas de tir, par des conduits de circulation du ou des fluides concernés.

[0003] De tels conduits de circulation de fluide répondent à un cahier des charges particulièrement exigeant en raison des conditions opératoires sévères auxquelles ils sont soumis. En particulier, ce type de conduit peut devoir répondre aux exigences suivantes (cumulatives ou non) :

-le conduit peut être relativement long (par exemple de l’ordre de 0,3 à 2 mètres); -il peut véhiculer du fluide pressurisé ou non selon les phases opératoires ;

-il peut véhiculer du liquide ou du gaz ;

-il peut avoir un diamètre élevé et un débit massique important (par exemple de l’ordre de 250kg/s, voire au-delà) ;

-il peut être soumis à des sollicitations dynamiques sévères ;

-il peut avoir besoin d’accepter de faibles déplacements d’origine thermomécanique notamment au niveau de ses deux extrémités opposées qui sont fixées/accrochées à des composants différents, eux-mêmes reliés de manière plus ou moins hyperstatique, tous ces composants et les éléments qui les relient ayant des températures différentes ainsi que des coefficients de dilatation thermique différents ;

-il peut avoir à accepter des mouvements/déplacements de moteur ;

-il peut avoir à relier entre elles différentes parties de moteur ou une partie d’un moteur à une partie d’un lanceur. [0004] De manière générale, compte tenu de ces conditions, les produits standards du commerce (conventionnels) tels que des flexibles faits de convolutions métalliques (onduleux) revêtus de tresses métalliques à leurs extrémités opposées ne conviennent pas pour les applications visées. En effet, lorsque le flexible doit relier entre elles différentes parties de moteur ou une partie d’un moteur à une partie d’un lanceur, sa longueur (par exemple de l’ordre de 1 m pour un diamètre de 15cm) est telle que sa première fréquence propre (vibration) s’avère trop basse pour empêcher des déplacements dynamiques élevés et inacceptables en opération.

[0005] L’emploi de flexibles standards du commerce (conventionnels) est toutefois possible lorsque leur longueur est suffisamment faible ou lorsqu’ils sont suffisamment rigides pour ne pas donner lieu à des déplacements dynamiques trop élevés et inacceptables en opération.

[0006] Lorsqu’il n’est pas possible d’utiliser de tels flexibles conventionnels, il est possible d’avoir recours à des lignes avec cardans (avec des convolutions métalliques pour contenir la pression et assurer l’étanchéité) ou à des assemblages composés de plusieurs flexibles courts reliés par des tronçons de lignes rigides.

[0007] Ces solutions ne sont toutefois pas satisfaisantes et il existe manifestement un besoin en ce sens, notamment pour permettre d’utiliser de longs flexibles existants (conventionnels) pour véhiculer un fluide en réduisant les inconvénients décrits plus haut lors de déplacements ou débattements dynamiques des flexibles en conditions opérationnelles.

Exposé de l’invention

[0008] Un mode de réalisation concerne un dispositif de soutien d’au moins un conduit de circulation d’un fluide , caractérisé en ce que le dispositif de soutien comprend :

-un lien dit de soutien destiné à assurer le soutien dudit au moins un conduit par l’intermédiaire de deux parties d’extrémité du lien qui sont éloignées l’une de l’autre suivant une direction longitudinale X, chaque partie d’extrémité étant apte à adopter, suivant une vue en section transversale relativement à la direction longitudinale X, une forme générale incurvée destinée à recevoir et à soutenir une portion dudit au moins un conduit de circulation de fluide, les deux parties d’extrémité du lien étant reliées entre elles par deux parties intermédiaires du lien, chaque partie intermédiaire reliant une des deux extrémités opposées d’une partie d’extrémité à une des deux extrémités opposées de l’autre partie d’extrémité,

-deux liens dits de fixation destinés à assurer la fixation du dispositif de soutien par l’intermédiaire de deux extrémités opposées de chaque lien de fixation qui sont destinées chacune à être fixées à une structure externe au dispositif de soutien,

-au moins deux éléments dits de liaison qui sont éloignés l’un de l’autre suivant la direction longitudinale X et qui assurent la liaison entre le lien de soutien et les liens de fixation, chaque élément de liaison étant, d’une part, traversé par au moins un lien de fixation et au moins une partie intermédiaire du lien de soutien et, d’autre part, apte à permettre le coulissement de ces liens à travers l’élément de liaison.

[0009] Le dispositif de soutien permet de soutenir ledit au moins un conduit de circulation d’un fluide en deux zones distantes suivant sa longueur par l’intermédiaire des deux parties d’extrémité distantes du lien de soutien, ce qui permet d’augmenter la première fréquence propre (cette fréquence est égale à 1/2n(k/m) ¹ /2 où k est la raideur et m la masse du conduit ) du dispositif de soutien dudit au moins un conduit de circulation d’un fluide et donc de limiter l’amplitude de la réponse dynamique dudit au moins un conduit lorsque ce dernier est soumis à de fortes excitations dynamiques à ses extrémités. En général, la réponse dynamique dudit au moins un conduit est réduite à un niveau acceptable qui permet d’éviter la détérioration, voire la rupture de ce dernier. Plus particulièrement, le dispositif de soutien ci-dessus permet de réduire l’amplitude des déplacements transversaux/latéraux dudit au moins un conduit relativement à la direction longitudinale précitée, et ce à un niveau acceptable, tout en permettant d’accompagner les mouvements de ce dernier, notamment lors des mouvements relatifs entre les structures auxquelles sont fixés les liens de fixation (ex : moteur et son lanceur - en particulier en cas de braquage du moteur, ou parties de moteur et de lanceur). On notera que ledit au moins un conduit peut être flexible ou rigide. Le dispositif de soutien peut avoir une forme différente lorsqu’il n’est pas lié fonctionnellement audit au moins un conduit et, notamment, ses deux parties d’extrémité distantes n’adoptent pas nécessairement une forme générale incurvée (concave) en l’absence de conduit. Le dispositif de soutien peut être utilisé pour soutenir un ou plusieurs conduits séparés ou physiquement réunis par une enveloppe ou un système d’attache.

[0010] Selon d’autres caractéristiques possibles :

-le dispositif de soutien comprend deux paires d’éléments de liaison formées chacune de deux éléments de liaison distants suivant la direction longitudinale, les deux paires d’éléments de liaison étant distantes transversalement et parallèles entre elles et à la direction longitudinale, chacun des deux éléments de liaison de chaque paire d’éléments de liaison étant traversé, d’une part, par un des deux liens de fixation et, d’autre part, par une des deux parties intermédiaires parallèles du lien de soutien;

- chaque élément de liaison est un anneau ou une bague ; la forme de chaque élément de liaison peut être circulaire ou elliptique, ou, plus généralement, d’une forme adaptée pour assurer le coulissage des liens de fixation dans la direction longitudinale et du lien de soutien dans les directions transversale et longitudinale;

-le dispositif de soutien comporte un élément d’écartement disposé entre lesdits au moins deux éléments de liaison suivant la direction longitudinale;

-l’élément d’écartement est choisi parmi les éléments suivants : une tige rigide reliant longitudinalement lesdits au moins deux éléments de liaison l’un à l’autre, et un tube rigide qui est traversé, d’une part, par un des deux liens de fixation et, d’autre part, par l’une des deux parties parallèles du lien de soutien, le tube ayant un diamètre interne inférieur au diamètre des éléments de liaison;

-une pré-charge de traction (« pre-drawn tight » en terminologie anglo-saxonne) est appliquée (avant utilisation) dans les deux liens de fixation (lors du montage/installation de l’ensemble conduit(s)-dispositif, les liens de fixation sont soumis à une tension/traction suivant leur longueur avant qu’ils ne soient fixés chacun à une structure externe);

-le lien de soutien et les liens de fixation sont réalisés dans des matériaux tels que du Kevlar (marque déposée), de l’inox, de l’Inconel (marque déposée). [0011] Un autre mode de réalisation concerne un ensemble qui comprend au moins un conduit de circulation d’un fluide et au moins un dispositif de soutien dudit au moins un conduit de circulation d’un fluide, tel que brièvement exposé ci-dessus. A titre d’exemple, plusieurs dispositifs de soutien peuvent être utilisés pour soutenir différentes portions d’un ou de plusieurs conduits.

[0012] Selon d’autres caractéristiques possibles :

-l’ensemble comporte un moyen de protection contre la déformation dudit au moins un conduit de circulation d’un fluide qui est positionné entre, d’une part, chacune des deux parties d’extrémité distantes de forme générale incurvée du lien de soutien, suivant une vue en section transversale et, d’autre part, chaque portion dudit au moins un conduit de circulation de fluide qui est reçue et soutenue par la partie d’extrémité concernée ;

-le moyen de protection est choisi parmi les éléments suivants : une bande de protection disposée entre chacune des deux parties d’extrémité distantes de forme générale incurvée du lien de soutien et chaque portion concernée dudit au moins un conduit de circulation de fluide, un guide de positionnement ayant une section transversale en U et qui est disposé entre chacune des deux parties d’extrémité distantes de forme générale incurvée du lien de soutien et chaque portion concernée dudit au moins un conduit de circulation de fluide afin de recevoir la partie d’extrémité du lien de soutien concernée ; chacun des deux côtés ou branches du U permet d’empêcher que le ou les conduits ne se déplace(nt) latéralement et sorte(nt) de la partie formant le fond du U et qui protège localement le conduit; une gaine de section circulaire disposée autour de chacune des deux parties d’extrémité distantes de forme générale incurvée du lien de soutien.

[0013] Un autre mode de réalisation concerne un véhicule spatial tel qu’un lanceur, comprenant des composants internes et au moins un ensemble conduite- dispositifs) de soutien tel que brièvement exposé ci-dessus, ledit au moins un conduit de circulation de fluide dudit au moins un ensemble connectant entre eux de manière fluidique deux composants internes dudit véhicule spatial.

[0014] Un autre mode de réalisation concerne un système d’approvisionnement en fluide pour véhicule aéronautique ou spatial, comprenant au moins un ensemble conduit(s)-dispositif(s) de soutien tel que brièvement exposé ci-dessus. Brève description des dessins

[0015] L’objet du présent exposé et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation donnés à titre d’exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles :

[0016] [Fig. 1 A] La figure 1A représente un exemple possible d’application d’un dispositif de soutien de conduit de fluide reliant un lanceur à son moteur suivant une vue de côté;

[0017] [Fig. 1 B] La figure 1 B représente une vue de face du dispositif de la figure 1 ;

[0018] [Fig. 1 C] La figure 1 C représente le dispositif de la Figure 1 A avec une angulation du moteur ;

[0019] [Fig. 1 D] La figure 1 D représente le dispositif de la Figure 1 B avec une angulation du moteur ;

[0020] [Fig. 2A] La figure 2A représente un mode de réalisation possible du dispositif de soutien des figures 1 A-D suivant une vue de face;

[0021 ] [Fig. 2B] La figure 2B représente une vue de côté du dispositif de soutien de la figure 2A ;

[0022] [Fig. 2C] La figure 2C représente une vue transversale du dispositif de soutien des figures 2A-B ;

[0023] [Fig. 2D] La figure 2D est une vue partielle agrandie d’un des éléments de liaison des figures 2A-C reliant des liens du dispositif de soutien ;

[0024] [Fig. 3A] La figure 3A représente une variante de réalisation possible du dispositif de soutien des figures 2A-D suivant une vue de face;

[0025] [Fig. 3B] La figure 3B représente une vue de côté du dispositif de soutien de la figure 3A ;

[0026] [Fig. 3C] La figure 3C représente une autre variante de réalisation possible du dispositif de soutien des figures 2A-D suivant une vue de côté;

[0027] [Fig. 3D] La figure 3D représente encore une autre variante de réalisation possible du dispositif de soutien des figures 2A-D suivant une vue de côté ; [0028] Fig. 4A] La figure 4A représente un autre mode de réalisation possible du dispositif de soutien des figures 1 A-D suivant une vue transversale;

[0029] [Fig. 4B] La figure 4B représente une vue de dessus du dispositif de soutien de la figure 4A.

[0030] [Fig. 5] La figure 5 illustre une configuration possible qui fait intervenir un coussin d’amortissement entre structures porteuses ;

[0031 ] [Fig. 6A] la figure 6A illustre une première configuration possible d’une pluralité de conduits soutenus par un dispositif de soutien tel que celui des figures 2A-D ;

[0032] [Fig. 6B] la figure 6B illustre une deuxième configuration possible d’une pluralité de conduits soutenus par un dispositif de soutien tel que celui des figures 2A-D ;

[0033] [Fig. 6C] la figure 6C illustre une troisième configuration possible d’une pluralité de conduits soutenus par un dispositif de soutien tel que celui des figures 2A-D ;

[0034] [Fig. 6D] la figure 6D illustre une quatrième configuration possible d’une pluralité de conduits soutenus par un dispositif de soutien tel que celui des figures 2A-D ;

[0035] [Fig. 7A] la figure 7A représente un autre exemple possible d’application d’un dispositif de soutien de conduit de fluide au sein d’un système propulsif d’un lanceur ;

[0036] [Fig. 7B] la figure 7B représente d’autres exemples possibles d’application d’un dispositif de soutien de conduit de fluide reliant un lanceur à une installation au sol et reliant entre eux deux composants internes d’un lanceur;

[0037] [Fig. 7C] la figure 7C représente un autre exemple possible d’application d’un dispositif de soutien de conduit de fluide reliant une installation au sol à un aéronef.

Description des modes de réalisation

[0038] Les figures 1 A et 1 B représentent schématiquement respectivement en vue de côté et en vue de face un exemple de réalisation où un dispositif de soutien 20 de conduit de fluide est utilisé pour soutenir ou supporter un conduit de fluide C qui véhicule un fluide, tel que l’hydrogène, le méthane, l’oxygène, l’azote, l’hélium entre un lanceur 10 et un moteur 12 fixé à ce dernier par un mécanisme à articulation apte à transmettre un mouvement de torsion de type cardan 14. Le conduit de fluide C est ici un flexible conventionnel qui possède une longueur relativement importante (ex : un mètre) lui permettant de relier une partie 10a du lanceur 10 à une partie 12a du moteur 12. Les figures schématiques 1 C et 1 D montrent en conditions opérationnelles de l’ensemble lanceur-moteur les mouvements angulaires que peut adopter le moteur et donc que le conduit C doit suivre en restant fonctionnel, sans se détériorer. Les traits en pointillés sur les figures 1 C et 1 D illustrent la position au repos (sans angulation moteur) du conduit C.

[0039] Le dispositif de soutien 20 qui sera décrit plus en détail aux figures 2A et suivantes peut permettre d’accompagner ces mouvements d’angulation moteur, de même qu’il peut aussi limiter les déplacements latéraux en réponse dynamique du conduit C, notamment en cas de sollicitations dynamiques importantes (on notera que le dispositif peut également limiter les déplacements verticaux dans le cas où le conduit est disposé horizontalement). Le dispositif 20 accompagne de manière relativement souple les mouvements du conduit flexible C par rapport aux structures portantes environnantes 10 et 12.

[0040] Les figures 2A-2C illustrent un mode de réalisation possible du dispositif de soutien 20 du conduit C respectivement suivant des vues de face (le conduit C est en arrière-plan), de côté et transversale. Bien que le conduit C s’étende ici de manière courbée au repos (lorsqu’il est installé et fixé aux parties 10a et 12 ; on notera que dans d’autres configurations le conduit peut s’étendre de manière rectiligne au repos), comme illustré sur les figures 1 A-B, il est possible de considérer que localement le conduit s’étend sensiblement suivant une direction longitudinale notée X sur les figures 2A-2C (conduit droit),

[0041] Le dispositif de soutien 20 comprend principalement:

-un lien 22 de soutien ou de support du conduit C de circulation de fluide, -deux liens 24, 26 de fixation qui permettent de fixer ou d’attacher le dispositif 20 aux structures environnantes (ici le lanceur 10 et le moteur 12), -au moins deux anneaux 28a-d ou éléments de liaison (alternativement ces éléments peuvent prendre d’autres formes : bagues...) qui sont distants l’un de l’autre suivant la direction longitudinale X et qui relient entre eux le lien de soutien 22 et les liens de fixation 24, 26. Le lien de soutien 22 traverse tous les anneaux quel que soit leur nombre, tandis que, lorsqu’il n’y a que deux anneaux, les liens de fixation traversent la totalité des anneaux. Lorsqu’il y a quatre anneaux, chaque lien de fixation ne traverse que deux des quatre anneaux, comme on le verra ci-dessous. Le dispositif de soutien 20 et le conduit C forment conjointement un ensemble fonctionnel lorsque le dispositif est fixé aux structures portantes environnantes et est lié au conduit par la structure de liaison décrite brièvement ci-dessus et de manière plus détaillée ci-après. Les éléments de liaison sont fermés pour éviter que les liens ou câbles qui les traversent ne s’en échappent. Les liens 24 et 26 sont simplement enfilés dans les éléments de liaison 28a-d.

[0042] Dans le mode de réalisation décrit le dispositif de soutien 20 comprend deux paires d’anneaux formées chacune de deux anneaux 28a, 28b et 28c, 28d qui sont distants entre eux (au sein de chaque paire) suivant la direction longitudinale X. Les deux paires d’anneaux 28a, 28b et 28c, 28d sont distantes transversalement l’une de l’autre (dans le plan de la figure 2C), disposées le long du conduit C et parallèles entre elles (ou globalement parallèles entre elles, c’est- à-dire qu’elles peuvent accepter des angles de l’ordre de quelques degrés entre leurs directions globales d’alignement) et à la direction longitudinale X. La structure de liaison à quatre anneaux permet de former une structure de soutien du conduit en forme générale de berceau avec deux zones de soutien, comme représenté sur la vue transversale de la figure 2C avec la zone de soutien 22a.

[0043] Le lien de soutien 22 est généralement globalement rigide mais peut toutefois présenter une certaine élasticité sans pour autant trop s’allonger lorsqu’une pré-charge ou pré-contrainte est appliquée sur les liens 24 et 26. Il s’agit par exemple d’un lien en Kevlar (marque déposée), en inox, en Inconel (marque déposée). Le lien de soutien 22 (ex : câble) est fermé sur lui-même et inséré à travers les quatre anneaux 28a-d de manière à former :

-deux parties d’extrémité distantes 22a, 22b éloignées l’une de l’autre suivant la direction longitudinale X et disposées en vis-à-vis (figs. 2A-B), chacune de ces parties étant apte à adopter, suivant une vue en section transversale (fig. 2C), une forme générale incurvée (forme générale de U plus ou moins ouvert à sa partie supérieure) dont la concavité permet de recevoir et de soutenir (dans des directions perpendiculaires à la direction longitudinale du conduit, notamment dans le sens de déplacement F1 sur la fig. 2C) une portion Ca, Cb du conduit C de circulation de fluide ; on notera qu’aucun soutien n’est apporté au conduit C dans le sens de déplacement F2 opposé à F1 ;

-deux parties intermédiaires 22c, 22d globalement parallèles entre elles, au conduit C et à la direction longitudinale X (figs. 2A-B) (un écart de plusieurs degrés est envisageable entre les deux parties intermédiaires, le conduit et/ou la direction longitudinale) et qui relient chacune une des deux extrémités opposées 22a1 , 22a2 de la forme générale incurvée d’une 22a des deux parties d’extrémité 22a, 22b à une des deux extrémités opposées 22b1 , 22b2 de la forme générale incurvée de l’autre partie d’extrémité distante 22b, respectivement au niveau des anneaux 28a, 28b, pour la partie d’extrémité 22c, et au niveau des anneaux 28c, 28d pour la partie d’extrémité 22d (voir par exemple la vue agrandie partielle de l’anneau 28a sur la figure 2D).

[0044] On notera qu’un système permettant de solidariser les deux extrémités/bouts du lien de soutien 22 (par sertissage ou soudage) peut être envisagé. Alternativement, des crochets peuvent équiper les deux extrémités/bouts du lien de soutien 22 et être accrochés entre eux une fois le lien 22 enfilé dans les anneaux. Alternativement, un nœud peut être réalisé dans le lien 22.

[0045] Le soutien du conduit en deux zones distinctes, à savoir le soutien de deux portions de conduit Ca, Cb respectivement par les deux parties d’extrémité distantes 22a, 22b, permet de répartir l’effort de soutien et ainsi d’éviter une concentration locale des contraintes sur le conduit. De manière générale, les deux parties d’extrémité 22a, 22b sont écartées axialement l’une de l’autre d’une distance minimale qui est comprise entre deux et cinq fois le diamètre du conduit C. Les deux parties d’extrémité 22a, 22b sont disposées à distance des deux extrémités opposées du ou des conduits que le dispositif soutient et l’écartement maximal entre ces deux parties dépend de la raideur du ou des conduits à soutenir. Plus la raideur est forte, plus les deux parties d’extrémité peuvent être rapprochées l’une de l’autre. Ces remarques générales s’appliquent quels que soient le mode de réalisation de l’invention et ses variantes. [0046] Chaque partie d’extrémité, telle que la partie 22a sur la figure 2C, s’étend d’un des anneaux, ici 28b, à l’autre anneau de l’autre paire qui est transversalement en vis-à-vis, ici 28d, en formant vers le bas une courbure ou concavité (ici en U) au fond de laquelle est logée une portion (ici Ca) du conduit. Les deux anneaux, ici 28b, 28d (fig. 2C), sont ainsi agencés verticalement à une position (ou cote) supérieure à la position (ou cote) du fond de la partie d’extrémité, ici référencée 22a (fig. 2C), et du conduit C. Les deux anneaux 28b, 28d sont écartés transversalement de manière à ne pas être directement disposés au-dessus (à l’aplomb) du conduit C (fig. 2C) et sont agencés aux deux extrémités opposées de la partie d’extrémité 22a de manière à adopter avec cette dernière une forme globale de U dont les deux branches s’étendent suivant un secteur angulaire d’environ 60° au maximum. L’espacement transversal entre les deux anneaux 28b et 28d est égal à k*diamètre du conduit C (avec k compris entre 2 et 4 dans le cas où l’angle est de 60°). La même description s’applique à l’autre partie d’extrémité distante 22b avec les anneaux 28a et 28c. Par ailleurs, l’espacement minimal entre le plan médian passant par les deux anneaux 28b, 28d et le plan médian passant par le conduit C peut être compris entre deux et quatre fois le diamètre du conduit dans cet exemple de réalisation.

[0047] Chacun des deux liens de fixation 24, 26 comporte deux extrémités opposées 24a-b, 26a-b illustrées par exemple sur la figure 1 B et qui sont destinées chacune à être fixées (par exemple par l’intermédiaire d’anneaux) à une structure telle que le lanceur 10 et le moteur 12. Chaque lien de fixation 24, 26 s’étend d’une extrémité à l’extrémité opposée en traversant les deux anneaux successifs 28a, 28b du dispositif 20 par une partie intermédiaire 24c du lien 24 et les deux anneaux successifs 28c, 28d par une partie intermédiaire 26c du lien 26. La partie intermédiaire 24c, 26c de chaque lien 24, 26 qui traverse les deux anneaux d’une même paire s’étend parallèlement à la partie intermédiaire 22c, 22d (lien de soutien 22) qui traverse les deux mêmes anneaux. Les liens sont des câbles avec une légère élasticité : une élasticité trop grande n’apporte pas suffisamment de raideur à l’ensemble « liens flexibles + liens de fixation >>, et une élasticité trop faible réduit la « fluidité » de supportage du dispositif selon le mode de réalisation de l’invention, en cas de braquage moteur. A titre d’exemples de matériaux des liens de fixation on peut citer l’acier, l’inconel, le kevlar. [0048] Dans le mode de réalisation décrit, les liens de fixation 24, 26 peuvent être soumis à une pré-tension (appliquée et ajustée de manière connue sur des liens ou câbles, par exemple en fonction de tests préalables) lors de leur mise en place sur les structures portantes et en liaison avec le conduit C. Ainsi, ils appliquent sur le conduit C, dès le montage, une pré-tension. Lorsque le conduit est pressurisé il tend à se déformer naturellement vers l’extérieur (et non vers les structures portantes), c’est-à-dire dans le sens indiqué par la flèche F1 sur la figure 2C, ce qui accroît la tension initiale dans les liens 24 et 26. Les liens de fixation sont par exemple réalisés dans des matériaux tels que du Kevlar (marque déposée), de l’inox, de l’Inconel (marque déposée).

[0049] On notera que les liens de fixation 24, 26 et le lien de soutien 22 qui traversent les anneaux sont aptes à coulisser/glisser à l’intérieur de ceux-ci (en d’autres termes, un mouvement relatif de coulissement peut intervenir entre les anneaux et les différents liens), ce qui permet au dispositif de soutien 20 de s’adapter, dans une certaine mesure, aux mouvements du conduit C et des structures portantes mobiles environnantes 10 et 12, notamment en cas d’angulation moteur (en d’autres termes cela permet d’accompagner le plus « doucement » possible le mouvement/déplacement de la conduite C (en particulier en cas de braquage moteur)). Le dispositif 20 peut en effet suivre certains mouvements du conduit C et limiter l’amplitude de certains mouvements (ex : déplacements latéraux dans une direction perpendiculaire aux sens de déplacement F1 et F2 sur la figure 2C) qui risqueraient de détériorer le conduit.

[0050] Le dispositif de soutien 20 peut permettre d’atteindre un facteur minimal de deux entre la fréquence d’excitation de l’ensemble lanceur 10 et moteur 12 et la première fréquence propre du conduit C (une fois soutenu par le dispositif objet de l’invention), ce qui permet d’éviter les phénomènes vibratoires trop intenses (amplitude inacceptable des déplacements dynamiques latéraux du conduit qui serait susceptible d’endommager le conduit). Autrement dit, le dispositif permet de modifier (d’augmenter) la première fréquence du conduit C, ce qui a pour effet d’éloigner cette première fréquence de la plage de fréquences dans laquelle les niveaux d’excitation dynamique provenant du lanceur sont maximum. Il s’ensuit une réduction du facteur d’amplification dynamique de la réponse du conduit C. [0051] Les figures 3A et 3B sont respectivement des vues de face et de côté illustrant une variante de réalisation du dispositif de soutien des figures 2A-D dans laquelle est prévu un élément d’écartement (élément qui assure un écartement minimal) entre les deux anneaux distants d’une même paire d’anneaux 28a-b et 28c-d suivant la direction longitudinale X (ou suivant une direction globalement longitudinale qui est donc susceptible d’accepter des écarts angulaires transversaux relatifs) et ce, pour les deux paires d’anneaux. Le dispositif de soutien 20’ comporte plus particulièrement deux éléments d’écartement 30a et 30b parallèles entre eux et au conduit C qui maintiennent ainsi un écartement minimum entre les deux anneaux 28a, 28b et 28c, 28d respectivement, empêchant les deux anneaux d’une même paire de se rapprocher axialement l’un de l’autre. Grâce au maintien d’un écartement minimum entre les anneaux, les efforts de soutien du conduit sont mieux répartis et donc plus efficaces que si les anneaux étaient susceptibles de se rapprocher longitudinalement l’un de l’autre.

[0052] A titre d’exemple (figs. 3A-B), chaque élément d’écartement peut être une tige rigide 30a, 30b qui relie à ses deux extrémités opposées les deux anneaux d’une même paire l’un à l’autre en étant, par exemple, fixée (ex : par soudage) à ces anneaux, voire ne pas être fixée aux anneaux. Chaque tige est par exemple disposée entre les deux parties intermédiaires parallèles 22c, 24c et 22d, 26c des liens traversant les anneaux concernés.

[0053] Alternativement (fig. 3C), chaque élément d’écartement du dispositif de soutien 20” peut être un tube rigide, tel que le tube 32 sur la vue de côté de la figure 3C, qui est traversé, d’une part, par une partie intermédiaire de chacun des deux liens de fixation, ici la partie 24c du lien 24 et, d’autre part, par chacune des deux parties intermédiaires parallèles du lien de soutien 22, ici la partie 22c. Le tube 32 possède un diamètre interne qui est inférieur au diamètre des anneaux 28a-b afin qu’ils ne puissent pas y pénétrer. Un tube identique non représenté est prévu pour entourer les parties 26c et 22d, entre les anneaux 28c-d.

[0054] Dans une variante de réalisation de chacun des dispositifs de support des figures 2A-D et 3A-C, le dispositif de soutien 20’” peut comporter, un moyen de protection contre la déformation du conduit C de circulation d’un fluide. Un tel moyen a pour fonction de répartir la pression de contact entre, d’une part, chaque partie d’extrémité 22a, 22b en forme générale de U qui entoure partiellement une portion de conduit Ca, Cb (fig. 2C) et, d’autre part, chaque portion de conduit Ca, Cb correspondante en contact avec une partie d’extrémité afin d’éviter, notamment le pincement ou poinçonnement du conduit C (ici un flexible) par le lien de soutien 22 en condition opérationnelle du conduit C. Le moyen de protection est plus particulièrement positionné entre chaque partie d’extrémité 22a, 22b du lien de soutien et chaque portion Ca, Cb du conduit reçue dans la concavité de la forme générale en U de la partie d’extrémité concernée et soutenue par cette dernière.

[0055] Comme représenté sur la figure 3D, le moyen de protection comprend deux guides de positionnement 34 qui présentent chacun une section transversale en U et qui sont chacun disposés entre chacune des deux parties d’extrémité 22a, 22b distantes du lien de soutien 22 et chaque portion concernée Ca, Cb du conduit de circulation de fluide C afin de recevoir, à l’intérieur du guide, la partie d’extrémité 22a, 22b concernée. Les bords latéraux de chaque guide empêchent la portion concernée du conduit de se déplacer latéralement hors de la zone de protection.

[0056] A titre de variantes (non représentées), le moyen de protection peut prendre la forme :

-d’une bande de protection (ou renfort) disposée entre chacune des deux parties d’extrémité 22a, 22b distantes du lien de soutien 22 et chaque portion concernée Ca, Cb du conduit C ; on notera que la bande peut suffire à la place du guide de positionnement en U dans le cas où un élément d’écartement est disposé entre les deux anneaux de chaque paire (figs. 3A-C) et la largeur de la bande doit être suffisante pour que le lien reste sur celle-ci en conditions opérationnelles du conduit, notamment en cas de déplacements longitudinaux ou axiaux du conduit ; -d’une gaine de section circulaire autour de chacune des deux parties d’extrémité 22a, 22b distantes du lien de soutien, chaque gaine étant ainsi en contact avec chaque portion concernée Ca, Cb du conduit C.

[0057] On notera que chacun des éléments décrits ci-dessus peut être intégré au lien de soutien 22 ou au conduit C, voire être indépendant de chacun d’eux et être simplement interposé entre ceux-ci au moment de leur mise en relation fonctionnelle. [0058] A titre de variante non représentée, des liens ou câbles additionnels peuvent être adjoints aux liens de fixation 24 et 26, le long de ceux-ci, afin de limiter leurs déplacements latéraux durant les phases de vol où le conduit C n’est pas pressurisé et donc n’est pas raidi ou rigidifié. Ces liens ou câbles additionnels peuvent être attachés au moteur ou au lanceur, voire aux deux. Il est également possible de relier entre elles les deux parties du lien 24, de même que les deux parties du lien 26, c’est-à-dire les parties situées au-dessus et en dessous du « berceau » formé par le lien de soutien 22. Il est également possible de relier directement les liens 24 et 26 entre eux.

[0059] Selon encore une autre variante, un ou des coussins intermédiaires d’amortissement peuvent être agencés entre le conduit C et un ou des composants rigides du moteur. La figure 5 illustre un exemple de configuration possible où un tel coussin 50 est positionné entre deux structures ou composants 52 et 54 entre lesquels est mis en place un dispositif de soutien 56 analogue à l’un quelconque des dispositifs décrits ci-dessus.

[0060] Chacun des dispositifs de soutien décrits ci-dessus est particulièrement simple à mettre en place pour soutenir/supporter un conduit de fluide et également simple à retirer (ex : en cas de maintenance).

[0061] On notera que plusieurs dispositifs de soutien conformes à ce qui précède peuvent être utilisés sur un même conduit (canalisation) de fluide véhiculant du fluide entre deux points. Alternativement, il est également possible de mettre plusieurs dispositifs conformes à l’invention sur une même conduite C à différents endroits le long de la conduite, par exemple simplement pour «calmer» suffisamment dans toutes les directions les débattements dynamiques de la conduite si elle est longue.

[0062] Dans les conditions opératoires chacun des dispositifs de soutien décrits ci- dessus peut se comporter comme décrit ci-après.

[0063] Dans les phases de refroidissement et sous contraintes thermomécaniques, la longueur du conduit C peut diminuer, ce qui a pour effet de relâcher légèrement la tension dans les liens de fixation 24 et 26, tandis que le conduit C reste soutenu par ces liens. [0064] Lors de la charge en pression :

-la longueur du conduit C augmente, ce qui a pour effet d’accroître la tension dans les liens de fixation 24 et 26 ;

-le conduit C se déplace légèrement ;

-les anneaux 28a, 28b glissent légèrement le long du lien 24 et les anneaux 28c, 28d glissent légèrement le long du lien 26 ;

-la forme générale en U de chaque partie d’extrémité 22a, 22b devient légèrement plus prononcée (l’ouverture du U se referme) ;

-la distance entre les anneaux 28a à 28d varie ;

-la réponse dynamique du conduit C est limitée grâce au raidissement apporté par le dispositif conforme à l’invention.

[0065] Lors d’une angulation moteur :

-le conduit C se déplace;

-les anneaux 28a, 28b glissent de manière significative le long du lien 24 et les anneaux 28c, 28d glissent le long du lien 26 (l’amplitude du glissement dépend du côté vers lequel le moteur se tourne ; ici on considère que le moteur tourne du côté qui occasionne le glissement le plus important au niveau des anneaux 28a- b) ;

-la forme générale en U de chaque partie d’extrémité 22a, 22b change ;

-la distance entre les anneaux 28a à 28d varie ;

-la réponse dynamique du conduit C est limitée grâce au raidissement apporté par le dispositif conforme à l’invention.

[0066] Selon un autre mode de réalisation illustré sur les figures 4A et 4B, le dispositif de soutien 40 comprend seulement deux anneaux distants 42a, 42b (éléments de liaison), espacés l’un de l’autre suivant la direction longitudinale X et qui sont disposés à au droit du conduit de circulation de fluide C’. Contrairement aux autres dispositifs de soutien, ici le lien de soutien 44 comporte deux parties d’extrémité opposées 44a, 44b qui prennent chacune une forme générale incurvée entourant plus complètement que sur les figures précédentes (forme en U ouvert suivant un angle d’environ 60 °) le conduit C’ de manière à former une boucle ou un collet autour de celui-ci (fig. 4A) et dont les deux extrémités opposées rejoignent l’un des deux anneaux (ici 42b pour la partie d’extrémité 44b). Comme pour les figures précédentes, le lien de soutien 44 comprend également deux parties intermédiaires parallèles ou globalement parallèles 44c, 44d qui s’étendent chacune d’un anneau à l’autre et le traversent pour rejoindre une des deux extrémités opposées de la partie d’extrémité 44a, 44b concernée. Comme pour les figures précédentes, le dispositif de soutien 40 comprend deux liens de fixation 24’ et 26’ qui, ici, s’étendent à travers les deux mêmes anneaux par chacune de leur partie intermédiaire 24’c et 26’c. Ainsi, les deux anneaux 42a et 42b sont traversés de manière coulissante chacun par les deux parties intermédiaires 24’c et 26’c des deux liens de fixation et par les deux parties intermédiaires parallèles 44c, 44d du lien de soutien 44.

[0067] Cette configuration présente la même efficacité de raidissement que la configuration à quatre anneaux lors d’un déplacement du conduit dans le sens indiqué par la flèche F’ sur la figure 4A (voir flèche F1 sur la figure 2C). Lors d’un déplacement latéral du conduit C’ (déplacement horizontal), cette configuration permet de limiter les déplacements dynamiques latéraux, mais s’avère toutefois moins efficace que la configuration à quatre anneaux.

[0068] Les figures 6A à 6D illustrent différentes configurations possibles d’ensembles ou de systèmes dans lesquels un dispositif de soutien assure le soutien de plusieurs conduits de fluide (ici représentés par exemple par trois conduits C1 , C2, C3 bien que ce nombre puisse différer).

[0069] Sur la figure 6A les conduits C1 -C3 disposés librement dans le berceau formé par les deux parties d’extrémité dont la partie 22a sont séparés physiquement ou libres l’un par rapport à l’autre, c’est-à-dire qu’ils peuvent être déplacés librement l’un par rapport à l’autre. Sur la figure 6B les conduits C1 -C3 sont réunis/regroupés physiquement entre eux par un lien ou élément de liaison 60 (ex : un lien de type Serflex (marque déposée)). Sur la figure 6C les conduits C1 - C3 sont reliés entre eux physiquement par un dispositif de type peigne 62 qui assure un écartement latéral défini entre les conduits. Sur la figure 6D les conduits C1 -C3 sont réunis à l’intérieur d’une enveloppe externe, ici un tube qui peut s’étendre sur la quasi-totalité de la longueur des conduits ou seulement dans la portion de leur longueur qui est soutenue par le dispositif de soutien.

[0070] Tout ce qui a été décrit ci-dessus, notamment les différentes caractéristiques, fonctions et avantages du précédent mode et de ses variantes, s’applique également au mode de réalisation des figures 4A-B, sauf incompatibilité technique entre les modes telle que par exemple le nombre d’anneaux.

[0071 ] Les dispositifs de soutien de conduit de circulation de fluide décrits ci-dessus s’appliquent à tout conduit soumis à de fortes sollicitations dynamiques et à des contraintes thermomécaniques qui sont de nature à induire des moments de flexion, des forces de traction ou compression, des forces de cisaillement, voire des moments de torsion du conduit. Ce type de contraintes peut résulter de pressions du fluide traversant le conduit provoquant des effets de fond de plusieurs kilos à plusieurs tonnes, de variations de température allant de la température d’un fluide cryogénique (20 ° K) à la température d’un gaz chaud (>800 ° K), d’excitations dynamiques dues au moteur, à l’étage (lanceur) ou au vent sur des ombilicaux reliant l’étage aux installations au sol du pas de tir. Plus particulièrement, les valeurs des contraintes thermomécaniques dépendent du matériau, de la température et du mode de défaillance considéré : pour la tenue des conduits sous sollicitations directes (non répétées), il est préférable d’éviter que les conduits ne plastifient. Pour le risque d’initiation de fissures par fatigue ou le risque de propagation de fissures sous chargements dynamiques (à faibles ou grands nombres de cycles), le niveau de contrainte alternée à chaque cycle admissible dépend de la contrainte moyenne, du matériau, et de la température. La sévérité des chargements des conduits supportés par le dispositif conforme à l’invention se traduit par des torseurs (forces de traction et de cisaillement ; moments de flexion et de torsion) dont l’intensité dépend du matériau des conduits, de leurs moyens de supportage (incluant les dispositifs de soutien conforme à l’invention), de leurs conditions aux limites, de leur longueur, de leur nature (type de flexibles, nombres de tresses), des matériaux les supportant, de leur température, et des déplacements de leur environnement, c’est-à-dire des composants sur lesquelles ils sont attachés (ex : braquage moteur). Ils dépendent aussi de l’amplitude de la réponse dynamique des flexibles en réponse aux sollicitations provenant, d’une part, de l’écoulement des fluides qu’ils véhiculent et, d’autre part, de l’excitation des composants auxquels ils sont connectés. De manière générale, il ne faut pas que les flexibles subissent des dommages inacceptables ou irréversibles sous l’effet des sollicitations thermomécaniques ; dommages tels que l’initiation ou la propagation de fissures, et plastification des flexibles.

[0072] Le conduit à soutenir/supporter peut être flexible ou rigide comme déjà mentionné ci-dessus.

[0073] Un flexible allongé et un dispositif de soutien associé peuvent remplacer une conduite de fluide (drainage) comportant un ou plusieurs cardans et qui est donc coûteuse. Dans un tel cas, l’élément flexible allongé est attaché aux lignes d’échappement avec plusieurs éléments d’attache de type Serflex (marque déposée) (attache sur la structure porteuse, notamment le moteur en intercalant un ou des coussins comme illustré sur la figure 5). Dans la mesure où, en conditions d’opération, les lignes d’échappement sont chaudes, la force de serrage exercée par les éléments d’attache de type Serflex (marque déposée) augmente.

[0074] Dans les systèmes propulsifs à propergol liquide, des lignes/conduites rigides de petits diamètres (par exemple, des diamètres de lignes de 6, 8, 12, 24...60, 90 et 110 mm peuvent être concernés) relient différentes parties du moteur et ne sont parfois pas suffisamment supportées, ce qui peut conduire à de trop faibles fréquences dynamiques et donc à des déplacements dynamiques latéraux trop élevés durant les phases de test ou en vol. L’utilisation d’un dispositif de soutien tel que l’un de ceux décrits ci-dessus permet de limiter l’amplitude des déplacements latéraux de telles lignes rigides à un niveau acceptable.

[0075] La figure 7A illustre un exemple possible d’application d’un dispositif de soutien de conduit(s) de fluide selon l’invention au sein d’un moteur 70 d’un lanceur spatial , par exemple au sein d’un système propulsif cryogénique. Les conduits 72, 74 dans lesquels circulent un ou différents fluides relient entre eux deux composants internes du moteur. Ici, deux conduits ont été représentés mais un nombre différent de conduits peut bien entendu être envisagé (ex : un conduit ou plus de deux). Les conduits peuvent relier/connecter de manière fluidique entre eux des composants internes ou éléments constitutifs du lanceur et en particulier de son système propulsif, à savoir de manière non limitiative des éléments du système de conditionnement de carburant, et/ou des éléments du système de pressurisation de fluide et/ou des éléments constitutifs de la chambre de combustion du système propulsif, comme par exemple un système d’injection. Dans l’exemple représenté, le conduit de fluide 72 relie un système de pressurisation de fluide 78 à un système d’injection 76 et le conduit de fluide 74 relie entre eux deux composants internes 80 et 82 d’un système de conditionnement en carburant . Chacun de ces conduits de fluide peut être supporté/soutenu par un ou plusieurs dispositifs de soutien de conduit(s) de fluide selon l’invention, 84, 86, comme décrit ci-dessus. Le ou les conduits de fluide et le ou les dispositifs de soutien forment conjointement un ou plusieurs ensembles conduit(s)-dispositif(s).

[0076] La figure 7B illustre un exemple possible d’application d’un dispositif de soutien de conduit(s) de fluide selon l’invention entre un lanceur spatial 90 et une installation au sol 92 (pas de tir). Plus particulièrement, un ou des conduits de fluide 94 (ombilicaux de remplissage pour l’approvisionnement en fluide) relient/connectent fluidiquement une partie basse 92a de l’installation au sol 92 à un premier étage 90a du lanceur 90 et un ou des conduits de fluide 96 (ombilicaux de remplissage pour l’approvisionnement en fluide) relient/connectent fluidiquement une partie haute 92b de l’installation au sol 92 à un deuxième étage 90b du lanceur 90. De même, deux composants internes au premier étage 90a du lanceur, par exemple un moteur 90a1 et un réservoir de carburant ou de comburant 90a2, peuvent être reliés/connectés fluidiquement entre eux par un ou des conduits de fluide 98. Chacun de ces conduits de fluide 94, 96, 98 peut être supporté/soutenu par un ou plusieurs dispositifs de soutien de conduit(s) de fluide selon l’invention, 100, 102, 104, comme décrit ci-dessus. Le ou les conduits de fluide et le ou les dispositifs de soutien forment conjointement un ou plusieurs ensembles conduit(s)-dispositif (s). On notera que ledit au moins un ensemble conduit(s)-dispositif(s) de soutien 94, 100 fait partie d’un système d’approvisionnement en fluide du véhicule spatial 90 et qu’il en est de même dudit au moins un ensemble conduit(s)-dispositif(s) de soutien 96, 102. Le dispositif 100 est par exemple fixé à la partie basse 92a de l’installation au sol 92, le dispositif 102 est par exemple fixé à la partie haute 92b de l’installation au sol 92 et le dispositif 104 est par exemple fixé au premier étage 90a du lanceur.

[0077] La figure 7C illustre un exemple possible d’application d’un dispositif de soutien de conduit(s) de fluide selon l’invention au secteur aéronautique. Plus particulièrement, un ou des conduits de fluide 110 relient/connectent fluidiquement une installation au sol 112 à un véhicule aéronautique tel qu’un aéronef 114, notamment un réservoir de carburant de ce dernier pour approvisionner en fluide ce dernier. Le ou les conduits de fluide 110 peuvent être supportés/soutenus par un ou plusieurs dispositifs de soutien de conduit(s) de fluide selon l’invention, 116, comme décrit ci-dessus. Le ou les conduits de fluide et le ou les dispositifs de soutien forment conjointement un ou plusieurs ensembles conduit(s)-dispositif(s). On notera que ledit au moins un ensemble conduit(s)-dispositif(s) de soutien 110, 116 fait partie d’un système d’approvisionnement en fluide du véhicule aéronautique 114. Le dispositif 116 est par exemple fixé à l’installation au sol 112.

[0078] Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des modes de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

[0079] Il est également manifeste que toutes les caractéristiques décrites en référence à un procédé sont transposables, seules ou en combinaison, à un dispositif, et inversement, toutes les caractéristiques décrites en référence à un dispositif sont transposables, seules ou en combinaison, à un procédé.