MÉCANISMES DE MAINTIEN ET DE SÉPARATION

PARTENAIRES

  • SOTEREM
  • CNES

APPLICATIONS

  • Relâchement des générateurs solaires
  • Relâchement des appendices

Écrou de séparation pour axe M4 et plus. 

  • Sans choc (SRC)
  • 28 kN pour M8 (exemple).
  • Rotulable
  • Ré-armable sur satellite sans démontage
  • Masse 80 g pour un écrou M8
  • Non pyrotechnique
  • Activation : toutes énergies
  • Plusieurs charges possibles allant de l’axe M4 au M20
  • Architecture mécanique simple.

BLACK PROCESS

 

 

Le « BLACK PROCESS », comme expliqué sur la page BLACK SPIRIT, est une méthode qui remet la pièce au centre des choix technique.

On considère que pour un développement de produit innovants, on se doit d’adapter l’outil de fabrication au produit et non l’inverse.

 

 

en cours d’écriture

BLACK MODEL

 

La méthode « BLACK MODEL« , développée par C&T, permet le dimensionnement de pièces composites complexes.

En rupture avec les méthodes de calcul « classiques » basées sur la théorie des stratifiés, celle-ci repose sur des codes de simulation 3D existants.

 

Dans la plupart des cas, les pièces composites possèdent des accidents de forme de type :

  • pliage
  • variations d’épaisseurs
  • perçages …

Autant de conditions qui ne sont pas valables pour une utilisation de codes MEF basés sur la théorie des coques où le principe de Saint-Venant, l’hypothèse de Navier et même celle de Bernouilli doivent être respectés.

 

« BLACK MODEL » offre la possibilité de mesurer les niveaux de déformations, de contraintes et notamment lors de pliages / dépliage (contraintes hors plan).

Elle regroupe 2 outils :

                     MACROCOQUES                          MACROFIBRES

 

 

 

 

 

 

BLACK DESIGN

 

CONSEIL & TECHNIQUE, en partenariat avec l’entreprise SKF AEROSPACE, a développé une méthode originale et unique de conception des pièces composites.

A ce jour, la méthode a été validée sur de nombreuses pièces de structures, en particulier pour des structures primaires d’aéronefs ou de satellites.

Le but du BLACK DESIGN est de concevoir des pièces sans dépliage possible, donc extrêmement tolérantes aux sollicitations de toutes sortes.

 

Ci-dessous, une vidéo de présentation :

 

Bielle intégrale

CONSEIL&TECHNIQUE avec le partenariat privilégié de SKF AEROSPACE a mis au point un nouveau concept permettant la réalisation d’une bielle primaire de structure d’avion ayant ceci de particulier qu’elle présente un ratio résistance/ masse  inégalé  tout en restant à un coût de production modeste.

Le design de la bielle a pris en compte en amont les problématiques suivantes :

– interface avec des pièces externes
– fabrication robotisée pour réduire les coûts et garantir une qualité élevée
– contrôle non destructif à 100%

CONSEIL&TECHNIQUE a réalisé l’étude de design , l’optimisation de résistance et l’optimisation de coût de production. Cela a conduit CONSEIL&TECHNIQUE à définir la machine de production permettant la réalisation du concept .

 

 

 

04 _ Ferrure composite en « T »

PARTENAIRE :

  • SKF AEROSPACE

APPLICATIONS :

  • Eléments de liaison pour structure « avion »
  • Pièces de structures

CONCEPT :

Le concept breveté permet la conception et la réalisation de pièces composites de grandes résistances. Les résistances et rigidités sont doublées par rapport aux modes de réalisation classique.

 

Mécanisme d’ouverture d’urgence pour portes d’avion avec régulation de vitesse

Le mécanisme d’ouverture de portes passagers est un concept de toute nouvelle génération. Ce dernier possède une technologie 100% mécanique. Grâce à ce choix, vous serez en mesure de supprimer :  les bouteilles de gaz, la pyrotechnie, les joints caoutchouc et même les fluides hydrauliques.

Grâce à une très forte écoute des opérateurs, ce dernier a été tout spécialement étudié afin de supprimer toutes les maintenances durant la durée de vie d’un avion, soit 30 ans.

Compact, léger et peu volumineux, ce dernier va offrir une liste d’avantages techniques sans précédant :

  • Régulateur de vitesse inclus quel que soit la position de crash de l’aéronef
  • Insensible à la température
  • Ré-armable sur piste en quelques minutes
  • Pas d’éjection lors de l’ouverture
  • En mesure de crocheter la porte en fin de course
  • Capacité à décliner la solution sur des portes d’avions de masses différentes

Enfin, on notera que CONSEIL&TECHNIQUE propose ici une solution purement mécanique et déjà reconnue dans le monde de l’aéronautique depuis très longtemps.

 

 

 

 

MECANISME DE MAINTIEN ET DE SEPARATION

PARTENAIRES

  • SOTEREM
  • CNES

APPLICATIONS

  • Relâchement des générateurs solaires
  • Relâchement des appendices

Ecrou de séparation pour axe M8 et plus. 

  • Sans choc (SRC)
  • 28 kN pour M8.
  • Rotulable »
  • Ré-armable sur satellite sans démontage
  • Masse 80 g (M8)
  • Non pyrotechnique
  • Activation : toutes énergies
  • Plusieurs charges possibles allant de l’axe M8 au M20
  • Architecture mécanique simple

SOFTWAY

La nouvelle génération de ralentisseur autonome entièrement mécanique et dynamiquecette solution a pour objectif de ralentir les véhicules à l’entrée d’une zone dangereuse. Mécaniquement pré-réglé sur une vitesse d’arrivée choisie, SOFTWAY se déploie automatiquement lorsqu’un véhicule passe à une vitesse plus grande.

Cela permet un passage beaucoup plus doux en voiture si la vitesse est respectée  et, inversement lorsque la voiture passe à une vitesse plus grande, SOFTWAY se déploie et produira les mêmes effets qu’un gendarme couché ou bien qu’un ralentisseur statique.

– Pas de limites dimensionnelles

– Apporte une plus grande souplesse de conduite lors de son passage à bonne vitesse

– Autonome à 100%

Structure déployable

L’innovation CONSEIL&TECHNIQUE concerne le domaine des grandes structures surfaciques ayant une définition géométrique précise. On peut citer comme exemples non limitatifs les domaines suivants :

  • Ecran de projection
  • Réflecteur d’émission d’onde ou d’antenne de réception au sol ou sur satellite
  • Réflecteur pour radars
  • Cibles

Ces domaines nécessitent la disponibilité d’une surface géométrique de grandes dimensions (paraboloïde, plane, de forme adaptée… etc ….). Ces dimensions rendent difficile  le stockage voire impossible (dans le cas où il faut prévoir  l’intégration du réflecteur sur un satellite lui-même devant être placé dans la case prévue à cet effet dans les lanceurs).

PERTINANCE DU CONCEPT : La structure présentée permet le déployement d’une surface circulaire plane, réalisée avec les éléments  rigides articulés avec des liaisons rigides, donc de grande précision tout en ne présentant pas,  en position déployée, de protubérance sur la surface une fois la structure déployée.

Ressort métallique N.G

PARTENAIRE

BORRELLY SPRING WASHERS

La difficulté de réaliser les ressorts utilisant des sollicitations pures (ici traction & compression ) réside dans le faible déplacement autorisé par de telles sollicitations.  Une approche de solution est ébauchée avec les rondelles classiques dites « BELLEVILLE » où la sollicitation de traction-compression est majoritaire, mais où il réside une proportion de flexion dans la pièce suffisamment grande pour rendre l’efficacité de ce type de ressort insuffisante pour notre application.

Néanmoins ces rondelles transforment des petites déformations en grands déplacements, ce qui est recherché dans les ressorts. Cependant, la répartition des contraintes (VON MISES) dans une rondelle BELLEVILLE n’est pas du tout uniforme, ce qui nuit à son efficacité.

CONSEIL&TECHNIQUE a été au bout de cette logique et propose un design breveté permettant l’utilisation conjointe des sollicitations pures de traction et de compression tout en ménageant des déplacements significatifs.

La proposition de CONSEIL&TECHNIQUE s’appuie sur un ressort présentant :

 Une couronne extérieure

 Une couronne intérieure

 Des rayons qui relient la couronne intérieure à la couronne extérieure

Le tout est globalement sur une forme conique, le ressort pouvant être aisément réalisé par découpe d’une rondelle BELLEVILLE existante.

L’écrasement axial du ressort a tendance à remettre à plat le ressort, ce qui provoque l’extension de la couronne extérieure et la compression de la couronne intérieure comme des rayons. Les évidements dans les rayons permettent de donner à la pièce une souplesse garantissant une participation très faible de la flexion comme mode de sollicitation.

Les zones sollicitées sont pratiquement en traction ou compression pure.

Un dimensionnement judicieux du concept permet d’obtenir une limite en contrainte de traction dans la couronne extérieure identique à la limite en contrainte de compression dans les rayons comme dans la couronne intérieure. Ce dimensionnement permet l’accumulation d’une énergie optimale dans le ressort.

Virole de séparation

VIROLE DE SEPARATION POUR SATELLITES

La fonction de séparation a tout particulièrement été étudiée afin de minimiser les chocs pyrotechniques.  La virole en deux parties est assemblée grâce à des bandes en carbone situées sur toute la circonférence interne de la virole. Tout le long de cette circonférence, il court un tube métallique dont le circuit  est hermétique. Face à chaque bande de carbone, il est installé des couteaux . Dès l’activation de la commande : un générateur de gaz pyrotechnique vient gonfler le tube métallique. Ce dernier après expansion vient directement actionner les couteaux tout au long de la circonférence en question. Par simple translation, ces couteaux viennent découper instantanément chaque bande de carbone.

La séparation des demi-viroles va se réaliser avec un  très faible choc.

Il s’agit ici d’une solution sans pollution de particules qui pourraient venir gêner quelques équipements sensibles comme par exemple du matériel optique.

L’activation ou la commande, se fait grâce à des actionneurs pyrotechniques reconnus dans le domaine spatial comme étant l’une des énergies la plus fiables.

 

 

Ressort composite

Le concept proposé par CONSEIL&TECHNIQUE consiste à utiliser la sollicitation de traction compression comme mode de déformation afin d’obtenir un déplacement utilisable pour une fonction ressort.

Ce mode de sollicitation se décline en treillis déformable.

Ce mode de sollicitation est particulièrement adapté à un mode de réalisation en matériau composite, car la mise en place de fibres unidirectionnelles est particulièrement adaptée à la sollicitation de traction ou compression.

Le concept optimise le mode de sollicitation ainsi que l’usage des fibres composites unidirectionnelles. 

Le ressort en question est réalisé par bobinage, ce qui oriente les fibres de carbone selon l’axe des sollicitations dans tous les segments du treillis.

La sollicitation pure de traction-compression est en adéquation avec la performance unique des composites utilisés exclusivement dans leur version unidirectionnelle.

 

 

Ferrure composite en « L »

PARTENAIRES :

  • SKF AEROSPACE

APPLICATIONS :

L’objectif principal de cette technologie est de proposer aux donneurs d’ordres de nouvelles solutions d’assemblages sur différentes applications en cabine  : ferrures en composite, équerres ou bien même des systèmes de fixation des  panneaux.

CONCEPT :

Pièces en composite dites ‘3 D’ pouvant apporter les avantages suivants :

  • Suppression d’assemblage (ou simplification des assemblages)
  • Une réduction de masse pouvant aller jusqu’à 50% et une réelle rigidité mécanique
  • Des caractéristiques comparables à celles de l’aluminium
  • Des propriétés isotropiques
  • De part un procédé simple, une réduction des coûts
  • Une large gamme de formes
  • Capacité d’intégrer d’autres matériaux type inserts métalliques

 

 

 

Oeillet forte charge

CONSEIL&TECHNIQUE  a mis au point un mode de réalisation du transfert de charge dans un alésage, dans la direction des plis composites. Traditionnellement, ce type de sollicitation impose un matage local que l’on doit limiter à une contrainte de matage de 500 MPa .
La conception originale de CONSEIL&TECHNIQUE sur la définition locale de l’assemblage permet un niveau de contrainte locale de 800 MPa . Le concept vient d’être breveté .

 

 

 

05 _ Modélisation de formes complexes

CONSEIL&TECHNIQUE, en partenariat avec un leader mondial de la modélisation numérique, propose une nouvelle approche de la prise en compte du comportement des composites. Abandonnant partiellement la théories des stratifiés, CONSEIL&TECHNIQUE  met en œuvre un code de calcul permettant de rester proche des phémomènes physiques participant à la tenue mécanique de matériaux composites. Les premières simulations ont permis de mettre en évidence les phénomènes de dépliages ainsi que le comportement local à proximité immédiate d’un perçage.
Une intégration du concept de modélisation est en cours pour intégrer les problématiques de conception, de drapage  et de modélisation au sein d’un code de design et simulation intégrée.

Anti contresens routier

APPLICATIONS

  • Sécurité autoroutière
  • Protection des parkings
  • Protection des stations essence

CONCEPT

Le système proposé est :

  • Autonome et passif
  • Purement mécanique

Il maintient le confort de circulation dans le sens normal de la voie et interdit strictement la circulation dans le contre sens de circulation.

Amortisseur à friction asservie

PARTENAIRE

  • MESSIER-BUGATTI-DOWTY

APPLICATIONS

  • Anti « Shimmy » sur avions
  • Train d’atterrissage
  • Amortissement sans huile
  • Armement

CONCEPT

Le mécanisme breveté permet l’asservissement mécanique de l’effort restitué par un mouvement sous frottement sec. L’intérêt de ce concept est de rendre le dispositif indépendant de la variation du coefficient de frottement.

Evolution de l’effort restitué / consigne en fonction du coefficient de frottement du matériau

Evolution de l’effort restitué / consigne en fonction du coefficient de frottement du matériau

Mécanisme de maintient et de séparation

APPLICATIONS

  • Amortissement du recul des systèmes d’armes
  • Amortisseur de colonne de direction automobile
  • Impacteur

CONCEPT

Le mécanisme breveté permet l’asservissement hydraulique de son comportement.

Dès le début de l’impact l’amortisseur de choc restitue un effort qui permet la décélération de la masse à protéger. La décélération est maintenue constante pendant cette phase.

Le dispositif est purement passif.

L’intérêt de l’amortisseur est double :

  • Etre insensible aux effets d’ambiance thermique car l’asservissement compense les écarts
  • Etre à décélération constante

Positionneur hémisphérique 3DDL

PARTENAIRE

  • COMAT

APPLICATION

  • Orientation des réflecteurs d’antenne
  • Orientation de caméras ou d’instruments de mesure
  • Orientation des systèmes d’armes

CONCEPT

Le mécanisme proposé est un système à trois degrés de liberté.

Il couvre toute la sphère sans point singulier :

  • 360 ° en latitude
  • de – 10° à + 90° en élévation

Son architecture lui permet de passer d’une position de stockage (ou gerbage) à une position de travail.

Positionneur sphérique

APPLICATIONS

  • Orientation des réflecteurs d’antenne
  • Orientation de caméras ou d’instruments de mesure
  • Orientation des systèmes d’armes

CONCEPT

Le mécanisme proposé est un système à deux degrés de liberté.

Il couvre toute la sphère sans point singulier :

  • 360 ° en latitude
  • De – 90° à + 90° en élévation

Amortisseur à friction asservi en décélération

A.F.A.D concerne le domaine du contrôle de mouvement en particulier la maîtrise des chocs lors de la mise en oeuvre de dispositif mécanique.  On peut citer comme exemples non limitatifs les domaines suivants :

  • Contrôle du mouvement du siège d’aéronef en cas de crash
  • Amortisseur de chocs industriel
  • Amortisseur pour atterrisseur d’aéronefs
  • Amortisseur pour systèmes de levages et ascenceurs

Ces domaines nécessitent la maîtrise de dynamique d’un mouvement, tout en rendant très compliqué ou coûteux l’usage des amortisseurs utilisant des fluides.

De ce fait, la présente invention trouvera des applications multiples pour des utilisations dans des plages de températures inappropriées à l’usage des fluides (froids ou chauds sévères). De même lorsque les durées de stockage de tels amortisseurs ne sont pas compatibles avec la tenue dans le temps des joints d’étanchéité, l’usage du dispositif décrit dans le présent document sera particulièrement indiqué (par exemple dans les amortisseurs parasismiques)

En complément des avantages cités, l’innovation permet l’asservissement de l’amortisseur à la décélération produite par son usage. Cet asservissement permet de rendre l’amortisseur quasiment indépendant du niveau du coefficient de frottement.

Structure torique déployable

PARTENAIRE

  • BTS INDUSTRIE

APPLICATIONS

  • Ecran solaire
  • Générateur solaire souple
  • Réflecteur d’antenne plan
  • Voile solaire
  • Structure principale de réflecteur de grande dimension

Le mécanisme proposé est

  • un système à un degré de liberté
  • un système déployable par la simple traction d’un câble
  • un système où la mise en précontrainte est possible

Ecran déployable

PARTENAIRE

  • BTS INDUSTRIE

APPLICATIONS

  • Ecran solaire
  • Générateur solaire souple
  • Réflecteur d’antenne plan
  • Voile solaire

CONCEPT

Le mécanisme proposé est un système :

  • à un degré de liberté
  • auto déployable, avec une grande marge de fonctionnement
  • à verrouillage et automatique
  • avec mise en précontrainte possible

L’ écran peut être couplé avec le concept ATEC pour le contrôle sans choc du mouvement.

Mât déployable

 

PARTENAIRE

  • BTS INDUSTRIE

APPLICATIONS

  • Satellites scientifiques
  • Mât pour réflecteur d’antenne

CONCEPT

Le mécanisme proposé est un système

  • à un degré de liberté
  • avec une commande de déploiement simple
  • avec verrouillage automatique
  • avec mise en précontrainte possible Le mât peut être couplé avec le concept ATEC pour le contrôle sans choc du mouvement.

Amortisseur A Régulateur : ATEC-AFARC

A.T.E.C : Amortisseur à Transfert d’Energie Cinétique

A.F.A.R.C : Amortisseur A Friction à Régulation Contrôlée

L’ensemble ATEC-AFARC permet par exemple la maîtrise de la dynamique du mouvement d’ouverture ou de fermeture  d’une porte.

Extérieurement le dispositif a le même aspect qu’un amortisseur hydraulique. Cependant, mécaniquement il a une réponse similaire, proportionnelle à la vitesse de sollicitation au carré à la réserve près qu’il est totalement inopérant en dessous d’une vitesse limite de fonctionnement.

Cette particularité permet de limiter l’usage donc l’usure du dispositif aux phases de fonctionnement où il est véritablement utile.

 

Capture d’écran 2013-09-02 à 22.54.39

Couche amortissante

PARTENAIRES :

  • SKF AEROSPACE
  • ATECA
  • Inst C. ADER

APPLICATION

  • Protection à l’impact des peaux composites

CONCEPT :

Une peau externe protège le composite tout en ayant les propriétés suivantes :

  • Légère
  • Matériaux standard de l’aéronautique
  • Pas de dilatation différentielle
  • Capable de matérialiser les impacts en protégeant le substrat
  • Maintenance facile en exploitation ou sur site de maintenance

Bielle ultra légère

APPLICATIONS :

  • Eléments de liaisons pour structures secondaires
  • Bielles de suspentes, cabines avions…

CONCEPT :

Les bielles proposées sont taraudées aux extrémités, sans insert. Les taraudages sont obtenus par un procédé sans aucun usinage. Le mode de réalisation original et breveté permet d’obtenir des produits particulièrement légers.

EXEMPLE :

  • 30 kN Traction et Compression
  • Longueur : 400 mm
  • Diamètre : 25 mm
  • 2 x M8 en extrémités
  • Poids : 104 g

Bielle à Hautes Caractéristiques Mécaniques

PARTENAIRES :

  • NEXEYA
  • SKF AEROSPACE
  • ATECA
  • Inst C. ADER

APPLICATIONS :

  • Structures primaires et secondaires
  • Bielles d’atterrisseurs

CONCEPT :

Le concept breveté permet l’utilisation optimale des performances du carbone.

OBJECTIF :

De tels produits permettront de confirmer que nous sommes aujourd’hui en mesure de remplacer des bielles en acier par des bielles précontraintes en matériau composite dans des environnements extrêmes et par conséquent avec le même cahier des charges. Nous aurons ainsi :

  • Un gain de masse,
  • Un gain de volume
  • Une tenue à la compression ou à la traction beaucoup plus élevée.

Le niveau de contrainte que nous sommes arrivés à obtenir, grâce à la complémentarité des connaissances des deux équipes, est assez exceptionnel :

Entre-axes : 850 mm

Poids net hors tout : 4,2 kg

Embouts rotulés : 2 kg, Acier

Traction et Compression : 50 T

Contrainte à la rupture : 2 600 MPa

 

Arbre de torsion composite

 

PARTENAIRE:

  • SKF AEROSPACE

APPLICATIONS :

  • Pièces de structure pour avions et satellites

CONCEPT :

Afin de permettre la reprise de la torsion, le concept a été décliné par CONSEIL&TECHNIQUE  en une disposition en symétrie de révolution autour de l’axe principal de la pièce à réaliser. Cette organisation géométrique permet de transformer la traction et la compression dans chaque sangle en torsion autour de l’axe de révolution. Le moment de torsion n’aura donc pour effet que des sollicitations « pures » dans la fibre comme dans la résine.

CONSEIL&TECHNIQUE a conçu une machine de placement de fibres en continu, permettant la réalisation d’une pièce composite présentant une orientation idéale pour la reprise de la torsion dans la section courante du tube et garantissant des extrémités adaptées au concept préalablement exposé.

SKF AEROSPACE a déjà démarré l’industrialisation du concept. Les premières perspectives techniques sont très encourageantes, un arbre de diamètre nominal de  30 mm est capable de transmettre un couple de  500 mN , tout en ayant une masse actuellement inégalée.