FR2887850A1 - Dispositif d'accrochage d'un moteur interpose entre une voilure d'aeronef et ledit moteur - Google Patents
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Abstract
La présente invention se rapporte à un dispositif d'accrochage (4) d'un moteur (6) destiné à être interposé entre une voilure (4) d'aéronef et ce moteur (6), le dispositif comportant une structure rigide (8) et des moyens d'accrochage du moteur sur cette structure rigide, les moyens d'accrochage comportant une attache avant (10) fixée en un premier point (P1) de la structure rigide, une attache arrière (12) fixée en un second point (P2) de la structure rigide, ainsi qu'un dispositif de reprise des efforts de poussée (14) générés par le moteur. Selon l'invention, le dispositif de reprise (14) est fixé sur la structure rigide en un troisième point (P3) distinct des premier et second points (P1, P2).
Description
DISPOSITIF D'ACCROCHAGE D'UN MOTEUR INTERPOSE ENTRE UNE
VOILURE D'AERONEF ET LEDIT MOTEUR
DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte à un dispositif d'accrochage d'un moteur destiné à être interposé entre une voilure d'aéronef et le moteur concerné, ainsi qu'à un ensemble moteur comprenant un tel dispositif d'accrochage.
L'invention peut être utilisée sur tout type d'aéronef équipé de turboréacteurs ou de turbopropulseurs.
Ce type de dispositif d'accrochage, également appelé mât d'accrochage ou EMS (de l'anglais Engine Mounting Structure ), permet de suspendre un turbomoteur au-dessous de la voilure de l'aéronef, ou bien de monter ce turbomoteur au-dessus de cette même voilure.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Un tel dispositif d'accrochage est en effet prévu pour constituer l'interface de liaison entre un turbomoteur et une voilure de l'aéronef. Il permet de transmettre à la structure de cet aéronef les efforts générés par son turbomoteur associé, et autorise également le cheminement du carburant, des systèmes électriques, hydrauliques, et air entre le moteur et l'aéronef.
Afin d'assurer la transmission des efforts, le dispositif d'accrochage comporte une structure rigide, souvent du type caisson , c'est-à-dire formée par l'assemblage de longerons supérieurs et inférieurs et de panneaux latéraux raccordés entre eux par l'intermédiaire de nervures transversales.
D'autre part, le dispositif est muni d'un de moyens d'accrochage interposés entre le turbomoteur et la structure rigide, ces moyens comportant globalement deux attaches moteur, ainsi qu'un dispositif de reprise des efforts de poussée générés par le turbomoteur.
Dans l'art antérieur, ce dispositif de reprise comprend par exemple deux bielles latérales raccordées d'une part à une partie arrière du carter de soufflante du turbomoteur, et d'autre part à une attache arrière fixée sur le carter central de ce dernier.
De la même façon, le dispositif d'accrochage comporte également une autre série d'attaches constituant un système de montage interposé entre la structure rigide et la voilure de l'aéronef, ce système étant habituellement composé de deux ou trois attaches.
Enfin, le mât est pourvu d'une structure secondaire assurant la ségrégation et le maintien des systèmes tout en supportant des carénages aérodynamiques.
Comme cela a été évoqué ci-dessus, les solutions proposées antérieurement prévoient que le dispositif de reprise des efforts de poussée soit raccordé sur l'attache arrière des moyens d'accrochage.
Cela entraîne inévitablement des interactions entre les efforts transitant par ces deux éléments, ces interactions ne permettant alors pas d'optimiser correctement la conception de ces mêmes éléments.
EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de proposer un dispositif d'accrochage et un ensemble moteur comprenant un tel dispositif remédiant à l'inconvénient mentionné ci-dessus, relatif aux réalisations de l'art antérieur.
Pour ce faire, l'invention a pour objet un dispositif d'accrochage d'un moteur destiné à être interposé entre une voilure d'aéronef et le moteur, ce dispositif comportant une structure rigide et des moyens d'accrochage du moteur sur la structure rigide, les moyens d'accrochage comportant une attache avant fixée en un premier point de la structure rigide, une attache arrière fixée en un second point de la structure rigide, ainsi qu'un dispositif de reprise des efforts de poussée générés par le moteur. Selon l'invention, le dispositif de reprise des efforts de poussée est fixé sur la structure rigide en un troisième point distinct desdits premier et second points.
Par conséquent, il est à comprendre que l'invention se propose de créer une troisième interface sur la structure rigide du dispositif d'accrochage, alors que les dispositifs de l'art antérieur n'en proposaient que deux en raison du raccordement du dispositif de reprise des efforts de poussée sur l'attache arrière.
Le fait que le dispositif de reprise des efforts de poussée soit à présent directement raccordé sur la structure rigide, indépendamment des attaches avant et arrière, permet de limiter considérablement les interactions entre les efforts transitant au travers des différents éléments constitutifs des moyens d'accrochage, et plus spécifiquement entre les efforts transitant par l'attache moteur arrière et le dispositif de reprise.
Avec une telle configuration, il est donc avantageusement possible d'optimiser fortement la conception de l'attache arrière et du dispositif de reprise, et de ce fait d'éviter des surdimensionnements inutiles.
De préférence, le dispositif de reprise des efforts de poussée comporte deux bielles latérales de reprise des efforts de poussée disposées de part et d'autre d'un plan médian vertical du dispositif d'accrochage, l'extrémité arrière de chacune des deux bielles de reprise des efforts de poussée étant montée sur un palonnier disposant d'un axe d'articulation fixé au troisième point de la structure rigide.
Toujours de manière préférentielle, le dispositif d'accrochage comprend des moyens de butée montés sur la structure rigide et situés en arrière par rapport au troisième point, ces moyens de butée étant positionnés de manière à pouvoir limiter en stoppant, dans le deux sens, la rotation du palonnier autour de son axe d'articulation.
Ainsi, en cas de défaillance au niveau de ce dispositif de reprise, pouvant par exemple prendre la forme d'une rupture de bielle ou d'un axe établissant la liaison entre l'une de ces bielles et le palonnier, la rotation de ce dernier peut être stoppée par les moyens de butée prévus à cet effet. Lorsqu'une telle situation se produit, la reprise des efforts de poussée est alors avantageusement assurée par l'une des deux bielles seulement, en combinaison avec la butée entre le palonnier et les moyens de butée judicieusement positionnés.
De préférence, le troisième point est situé entre les premier et second points, ces trois points n'étant pas forcement alignés, mais étant de préférence chacun situé dans le plan médian vertical du dispositif d'accrochage.
Enfin, on peut prévoir que l'attache moteur avant est conçue de manière à reprendre des efforts s'exerçant selon une direction transversale du dispositif et selon la direction verticale de ce dispositif, et que l'attache moteur arrière est conçue de manière à d'une part reprendre des efforts s'exerçant selon les directions transversale et verticale du dispositif, et d'autre part assurer la reprise du moment s'exerçant selon une direction longitudinale de ce dispositif.
En outre, l'invention a également pour objet un ensemble moteur comprenant un moteur tel qu'un turboréacteur et un dispositif d'accrochage de ce moteur, le dispositif d'accrochage étant tel que celui qui vient d'être décrit.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels; - la figure 1 représente une vue de côté d'un ensemble moteur pour aéronef, comprenant un dispositif d'accrochage selon un mode de réalisation préféré de la présente invention; - la figure 2 représente une vue partielle en perspective du dispositif de reprise des effort de poussée appartenant au dispositif d'accrochage montré sur la figure 1; la figure 3a représente une vue partielle de dessus du dispositif de reprise des effort de poussée montré sur la figure 2; - la figure 3b représente une vue similaire à celle montrée sur la figure 3a, après que le dispositif de reprise des efforts de poussée ait subi une défaillance; et la figure 4 représente une vue schématique en perspective montrant la reprise des efforts assurée par les différents élément constitutifs des moyens d'accrochage du dispositif montré sur la figure 1.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS En référence à la figure 1, on voit un ensemble moteur 1 pour aéronef destiné à être fixé sous une aile 2 de cet aéronef représentée uniquement schématiquement en pointillés pour des raisons de clarté, cet ensemble 1 comportant un dispositif d'accrochage 4 selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, ainsi qu'un moteur 6 tel qu'un turboréacteur accroché sous ce dispositif 4.
Globalement, le dispositif d'accrochage 4 comporte une structure rigide 8 portant des moyens d'accrochage du moteur 6, ces moyens d'accrochage disposant d'une pluralité d'attaches moteur 10, 12, ainsi que d'un dispositif de reprise des efforts de poussée 14 générés par le moteur 6.
A titre indicatif, il est noté que l'ensemble 1 est destiné à être entouré d'une nacelle (non représentée), et que le dispositif d'accrochage 4 comporte une autre série d'attaches 16 permettant d'assurer la suspension de cet ensemble 1 sous la voilure 2 de l'aéronef.
Dans toute la description qui va suivre, par convention, on appelle X la direction longitudinale du dispositif 4 qui est également assimilable à la direction longitudinale du turboréacteur 6, cette direction X étant parallèle à un axe longitudinal 5 de ce turboréacteur 6. D'autre part, on appelle Y la direction orientée transversalement par rapport au dispositif 4 et également assimilable à la direction transversale du turboréacteur 6, et Z la direction verticale ou de la hauteur, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre-elles.
D'autre part, les termes avant et arrière sont à considérer par rapport à une direction d'avancement de l'aéronef rencontrée suite à la poussée exercée par le turboréacteur 6, cette direction étant représentée schématiquement par la flèche 7.
Sur la figure 1, on peut voir les deux attaches moteur 10, 12, la série d'attaches 16, le dispositif de reprise des efforts de poussée 14, et la structure rigide 8 du dispositif d'accrochage 4. Les autres éléments constitutifs non représentés de ce dispositif 4, tels que la structure secondaire assurant la ségrégation et le maintien des systèmes tout en supportant des carénages aérodynamiques, sont des éléments classiques identiques ou similaires à ceux rencontrés dans l'art antérieur, et connus de l'homme du métier. Par conséquent, il n'en sera fait aucune
description détaillée.
D'autre part, il est indiqué que le turboréacteur 6 dispose à l'avant d'un carter de soufflante 18 de grande dimension délimitant un canal annulaire de soufflante 20, et comporte vers l'arrière un carter central 22 de plus petite dimension, renfermant le coeur de ce turboréacteur. Les carters 18 et 20 sont bien entendu solidaires l'un de l'autre.
Comme on peut l'apercevoir sur la figure 1, les attaches moteur 10, 12 du dispositif 4 sont prévues au nombre de deux, et respectivement dénommées attache moteur avant et attache moteur arrière.
Dans ce mode de réalisation préféré de la présente invention, la structure rigide 8 prend la forme d'un caisson s'étendant de l'arrière vers l'avant, sensiblement selon la direction X. Le caisson 8 prend alors la forme d'un mât de conception similaire à celle habituellement observée pour les mâts d'accrochage de turboréacteurs, notamment en ce sens qu'il est pourvu de nervures transversales (non représentées) prenant chacune la forme d'un rectangle.
Les moyens d'accrochage de ce mode de réalisation préféré comportent tout d'abord l'attache moteur avant 10 interposée entre une extrémité avant de la structure rigide 8 également appelée pyramide, et une partie supérieure du carter de soufflante 18. L'attache moteur avant 10, conçue de manière classique et connue de l'homme du métier, est fixée en un premier point P1 de la structure rigide 8.
D'autre part, l'attache moteur arrière 12, également réalisée de façon classique et connue de l'homme du métier, est quant à elle interposée entre la structure rigide 8 et le carter central 22, et fixée en un second point P2 de la structure rigide 8 placé en arrière par rapport au point P1.
La particularité de l'invention réside donc dans le fait que le dispositif de reprise des efforts de poussée 14 est fixé en un troisième point P3 de la structure rigide 8, le point P3 étant préférentiellement situé entre les deux points P1 et P2. A ce titre, il est noté que les trois points précités appartiennent de préférence à un plan médian vertical du dispositif d'accrochage, ce plan étant représenté schématiquement par une ligne en pointillés référencée 24 sur la figure 3a, qui sera décrite ultérieurement.
Par ailleurs, à titre indicatif, en vue de côté comme celle représentée sur la figure 1, le rapport des distances P1P3 / P1P2 peut être compris dans une large plage de 0,1 à 0,9, la condition principale recherchée étant de pouvoir laisser évoluer librement en déboîtement le palonnier du dispositif de reprise de poussée 14, sans que celui-ci ne soit gêné par les deux attaches 10 et 12.
Globalement, le dispositif de reprise 14 présente une conception classique et connue de l'homme du métier, à savoir qu'il présente deux bielles latérales de reprise des efforts de poussée 26 (une seule étant visible sur la figure 1), chacune de ces bielles comportant une extrémité avant raccordée au carter de soufflante 18, par exemple sur ou à proximité d'un plan médian horizontal du turbomoteur 6.
La partie arrière de ce dispositif de reprise 14 va à présent être détaillé en référence à la figure 2.
Sur cette figure, on peut apercevoir que les deux bielles latérales 26, disposées de part et d'autre du plan médian vertical du dispositif d'accrochage correspondant également à un plan médian vertical du turboréacteur, ont chacune une extrémité arrière raccordée de façon articulée à un palonnier 28, par l'intermédiaire d'axes 30 qui sont de préférence des axes doubles.
Le palonnier 28 comprend un axe d'articulation 32, également du type axe double, positionné entre les deux axes 30 qui sont quant à eux disposés symétriquement par rapport au plan médian transversal du dispositif 4. Par ailleurs, comme on peut le voir sur la figure 2, l'axe d'articulation 32 fixé solidairement au troisième point P3 de la structure rigide, par l'intermédiaire d'une ferrure 34 épousant un longeron inférieur 36 de la structure rigide 8.
En référence à présent aux figures 3a et 3b, on peut voir que le dispositif d'accrochage 4 comporte des moyens de butée 38 (non représentés sur la figure 2 pour des raisons de clarté) situés en arrière par rapport au troisième point P3. Naturellement, sans sortir du cadre de l'invention, ces moyens de butée pourraient également être positionnés en avant par rapport à ce point P3.
Les moyens de butée 38 sont donc judicieusement positionnés de sorte qu'en cas de défaillance du dispositif de reprise 14, pouvant par exemple prendre la forme d'une rupture de l'une des bielles 26 ou d'une rupture de l'un des axes 30, la rotation du palonnier 28 soit stoppée par ces moyens 38.
Dans le mode de réalisation préféré montré sur les figures 3a et 3b, les moyens de butée 38 prennent par exemple la forme de deux butées 40 solidaires de la structure rigide 8, et disposés symétriquement par rapport au plan médian vertical 24.
Ainsi, lorsqu'une défaillance du type indiqué ci-dessus survient, le palonnier 28 qui n'est plus raccordé que par une seule bielle 26 pivote selon l'axe 32 jusqu'à ce que l'une de ses extrémités latérales vienne au contact de la butée 40 située à proximité, comme cela est visible sur la figure 3b. Par conséquent, il est à comprendre que le positionnement des butées 40 est retenu de manière à imposer un angle maximal A de rotation de ce palonnier autour de l'axe 32, cet angle maximal A, de préférence identique pour les deux sens de rotation, étant naturellement déterminé de sorte que la fonction de reprise des efforts de poussée puisse toujours être assurée par le dispositif de reprise 14, au moins durant une période déterminée.
Avec un tel agencement, comme on peut le voir schématiquement sur la figure 4, l'attache moteur avant 10 fixée au point P1 est conçue de manière à reprendre des efforts exercés principalement selon la direction verticale Z, ainsi que selon une direction transversale Y, mais pas adaptée pour reprendre des efforts exercés selon la direction longitudinale X. L'attache moteur arrière 12 est quant à elle conçue pour reprendre des efforts exercés principalement selon la direction transversale Y, et sa conception retenue est préférentiellement d'un type connu appelé à demi-attaches permettant à chacune de ces deux demiattaches (non représentées) de reprendre des efforts exercés principalement selon la direction verticale Z. L'attache arrière est aussi capable d'assurer la reprise du moment s'exerçant selon la direction X. Enfin, le dispositif de reprise 14 est en mesure de reprendre des efforts exercés principalement selon la direction longitudinale X. De cette manière, les efforts s'exerçant selon la direction longitudinale X sont exclusivement repris par le dispositif de reprise des efforts de poussée, les efforts s'exerçant selon la direction transversale Y sont repris conjointement par les attaches avant 10 et arrière 12, et les efforts s'exerçant selon la direction verticales Z sont également repris conjointement par l'attache avant 10 et les deux demi-attaches de l'attache arrière 12.
D'autre part, la reprise du moment s'exerçant selon la direction X est assurée uniquement par les deux demi-attaches de l'attache arrière 12, tandis que la reprise des moments s'exerçant selon les directions Y et Z est assurée conjointement par ces deux attaches moteur 10, 12.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier au dispositif d'accrochage 4 et à l'ensemble moteur 1 qui viennent d'être décrits, uniquement à titre d'exemples non limitatifs.
Claims (6)
1. Dispositif d'accrochage (4) d'un moteur (6) destiné à être interposé entre une voilure (2) d'aéronef et ledit moteur (6), ledit dispositif comportant une structure rigide (8) et des moyens d'accrochage du moteur (6) sur ladite structure rigide (8), lesdits moyens d'accrochage comportant une attache avant (10) fixée en un premier point (P1) de la structure rigide (8), une attache arrière (12) fixée en un second point (P2) de la structure rigide (8), ainsi qu'un dispositif de reprise des efforts de poussée (14) générés par le moteur (6), caractérisé en ce que ledit dispositif de reprise des efforts de poussée (14) est fixé sur ladite structure rigide (8) en un troisième point (P3) distinct desdits premier et second points (P1, P2).
2. Dispositif d'accrochage (4) d'un moteur (6) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de reprise des efforts de poussée (14) comporte deux bielles latérales de reprise des efforts de poussée (26) disposées de part et d'autre d'un plan médian vertical (24) du dispositif d'accrochage, l'extrémité arrière de chacune des deux bielles de reprise des efforts de poussée (26) étant montée sur un palonnier (28) disposant d'un axe d'articulation (32) fixé au troisième point (P3) de la structure rigide (8).
3. Dispositif d'accrochage (4) d'un moteur (6) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de butée (38) montés sur la structure rigide (8) et situés en arrière par rapport au troisième point (P3), lesdits moyens de butée (38) étant positionnés de manière à pouvoir stopper, dans le deux sens, la rotation du palonnier (28) autour de son axe d'articulation (32).
4. Dispositif d'accrochage (4) d'un moteur (6) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le troisième point (P3) est situé entre lesdits premier et second points (P1, P2).
5. Dispositif d'accrochage (4) d'un moteur (6) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite attache moteur avant (10) est conçue de manière à reprendre des efforts s'exerçant selon une direction transversale (Y) du dispositif (4) et selon la direction verticale (Z) de ce dispositif, et en ce que ladite attache moteur arrière (12) est conçue de manière à reprendre des efforts s'exerçant selon les directions transversale (Y) et verticale (Z) du dispositif (4) et à assurer la reprise du moment s'exerçant selon une direction longitudinale (X) de ce dispositif.
6. Ensemble moteur (1) comprenant un moteur (6) et un dispositif d'accrochage (4) du moteur (6), caractérisé en ce que ledit dispositif d'accrochage est un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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