FR2970700A1

FR2970700A1 - Device for fixing engine to suspension oblique mast of aircraft, has parallel rods fixed at two points of engine, and asymmetric half ring fixed at oblique mast, where rods are fixed at two opposite ends of half ring

Info

Publication number: FR2970700A1
Application number: FR1150454A
Authority: FR
Inventors: Jean-Michel Rogero; Laurent Lafont; Fabien Ambert; Bogdan Sina; Steve Fortune
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2012-07-27
Anticipated expiration: 2031-01-20
Also published as: FR2970700B1

Abstract

The device has two attachment units (6) attached to an engine (1) and shifted along an axial direction of the engine. One of the attachment units has parallel rods (8, 13a, 13b, 17a, 17b) that are fixed at two points of the engine. An asymmetric half ring (12) is fixed at an oblique suspension mast (2). The rods are fixed at two opposite ends of the half ring and directed along a transverse direction of an aircraft. The ring extends in a vertical direction from the aircraft. The half ring is thinned down from a connection region connected to the mast towards the ends. An independent claim is also included for an oblique suspension mast.

Description

1 DISPOSITIF D'ACCROCHAGE D'UN MOTEUR D'AERONEF A UN MAT DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE Le sujet de l'invention est un dispositif d'accrochage d'un moteur d'aéronef à un mât. Parmi les dispositifs existants, on peut citer les deux conceptions, analogues l'une à l'autre, illustrées aux figures 1 et 2 et qui sont le sujet des demandes de brevets français 09 56527 et 09 56528. Un mât 23 sert à suspendre un moteur 22 à la structure principale d'un aéronef. Un dispositif d'accrochage s'étend entre l'extrémité du mât 23 et le moteur 22. Il comprend un panneau central 26 se raccordant aux longerons qui forment l'élément principal du mât 23, et deux ailes symétriques 25a et 25b, orientées obliquement et divergentes l'une de l'autre à partir du panneau central 26, dont une seule 25a apparaît sur la figure 1. Les ailes 25a et 25b ainsi que le panneau central 26 se raccordent à une bride d'attache 29 s'étendant sur un secteur de cercle et qui est unie à une première bride 40 d'un système d'accrochage intermédiaire 39 comprenant encore une seconde bride 41, fixée à une bride 44 du moteur 22, et une structure rigide 42 composée par exemple de bielles disposées en zigzag, articulées par leurs extrémités opposées à la première bride 40 et à la seconde bride 41. La bride d'attache 29 est unie à la première bride 40 par des liaisons discrètes 43 rigides ou souples, et la seconde bride 41 est de même unie à la bride du moteur 44 par des liaisons discrètes 45 rigides ou souples. Les 2 liaisons discrètes 43 peuvent être au nombre de trois et à 90° environ, et les liaisons discrètes 45 au nombre de trois également et à des angles A de 90° à 120° environ ; elles transmettent les efforts principalement dans les directions longitudinales X et tangentielles T et T'. Dans la conception de la figure 2, les ailes 25a et 25b sont remplacées par deux groupes 48a et 48b de trois bielles 49a, 49b et 49c disposées en triangle, les premières longeant un côté du panneau central 26, les deuxièmes longeant la bride d'attache 29 jusqu'à une des liaisons discrètes 43 et les troisièmes s'étendant obliquement entre les extrémités libres des deux autres, ce qui est une conception mécaniquement peu différente de la précédente, puisque les groupes 48a et 48b ont les mêmes positions que les contours des ailes 25a et 25b. De tels dispositifs d'accrochage ont l'avantage de bien reprendre la totalité des efforts du moteur 22 qui sont exercés dans un plan perpendiculaire à son axe, en les transmettant de façon assez uniforme au mât 23, grâce aux éléments de transition que sont la structure rigide 42, les liaisons discrètes 43 et les ailes 25a et 25b ou les groupes de bielles 48a 48b qui contribuent à uniformiser les contraintes sur le pourtour du dispositif d'accrochage puis entre les deux côtés du mât 23 qui s'allongent en direction de l'axe du moteur 22. Cela est particulièrement appréciable à l'égard des moments de flexion autour des axes transversal Y et vertical Z (My et Mz), qui exercent précisément des contraintes fortement irrégulières sur la circonférence du dispositif d'accrochage. 3 L'utilisation de brides circulaires (la seconde bride 41 et la bride du moteur 44) permet d'attacher le moteur 22 sur toute sa circonférence. Et la structure rigide 42 a l'avantage supplémentaire de disposer la bride du moteur 44 dans le plan du centre de gravité C du moteur 22, de manière à éliminer le porte-à-faux du moteur 22 et les défauts d'orientation dudit moteur qui pourraient apparaître alors. Cette conception antérieure possède néanmoins l'inconvénient qu'un défaut d'uniformité de changement du mât subsiste dans la direction de l'axe du moteur 22, le longeron arrière 50 du mât 23 étant beaucoup plus sollicité que les autres et notamment que le longeron opposé 51, puisqu'il est beaucoup plus proche de la structure de raccordement et de la bride du moteur 44 : il doit être dimensionné à une très forte épaisseur. Un but de l'invention est donc d'offrir un perfectionnement à ce genre de dispositifs d'accrochage, ou à des dispositifs d'accrochage différents, en offrant une meilleure uniformité de transmission d'efforts au mât dans la direction de l'axe du moteur. Un aspect général de l'invention est un dispositif d'accrochage d'un moteur d'aéronef à un mât, comprenant un premier ensemble et un second ensemble qui sont attachés chacun au moteur et décalés en direction axiale du moteur, caractérisé en ce que le second ensemble comprend deux bielles parallèles fixées à deux points du moteur, et un arceau fixé au mât et à 4 deux extrémités opposées duquel les bielles sont fixées. Le premier ensemble peut ressembler à la conception antérieure décrite aux figures 1 et 2, sans que ce soit obligatoire. C'est ainsi que le premier ensemble peut comprendre une bride à attacher au moteur et entourant le moteur sur au moins un secteur de cercle, et une structure de liaison de la bride au mât, ou non. Le but essentiel du second ensemble, absent de la conception antérieure, est de reprendre certains efforts du moteur et donc de soulager corrélativement le premier ensemble ainsi que la partie du mât qui lui est adjacente ; en premier lieu les moments autour de l'axe du moteur (Mx), dont l'intensité est très grande. FIELD OF THE INVENTION The subject of the invention is a device for attaching an aircraft engine to a mast. Among the existing devices, mention may be made of the two designs, similar to each other, illustrated in FIGS. 1 and 2 and which are the subject of the French patent applications 09 56527 and 09 56528. A mast 23 serves to suspend a motor 22 to the main structure of an aircraft. A hooking device extends between the end of the mast 23 and the motor 22. It comprises a central panel 26 connecting to the longitudinal members which form the main element of the mast 23, and two symmetrical wings 25a and 25b, oriented obliquely. and diverging from each other from the central panel 26, of which only one 25a appears in FIG. 1. The wings 25a and 25b and the central panel 26 are connected to an attachment flange 29 extending over a sector of circle and which is united with a first flange 40 of an intermediate coupling system 39 further comprising a second flange 41, fixed to a flange 44 of the motor 22, and a rigid structure 42 composed for example of connecting rods arranged in zigzag, articulated by their ends opposite the first flange 40 and the second flange 41. The fastening flange 29 is joined to the first flange 40 by discrete connections 43 rigid or flexible, and the second flange 41 is likewise united at the bridle of the motor 44 by discrete connections 45 rigid or flexible. The two discrete links 43 can be three in number and at about 90 °, and the discrete connections 45 are also three in number and at angles A of about 90 ° to 120 °; they transmit the forces mainly in the longitudinal X and tangential directions T and T '. In the design of Figure 2, the wings 25a and 25b are replaced by two groups 48a and 48b of three rods 49a, 49b and 49c arranged in a triangle, the first along one side of the central panel 26, the second along the flange of attachment 29 to one of the discrete connections 43 and the third extending obliquely between the free ends of the other two, which is a design mechanically little different from the previous one, since the groups 48a and 48b have the same positions as the contours wings 25a and 25b. Such attachment devices have the advantage of taking up all the forces of the motor 22 which are exerted in a plane perpendicular to its axis, transmitting them fairly uniformly to the mast 23, thanks to the transition elements that are the rigid structure 42, the discrete connections 43 and the wings 25a and 25b or the groups of rods 48a 48b which help to standardize the stresses on the periphery of the hooking device and between the two sides of the mast 23 which extend in the direction of the axis of the motor 22. This is particularly significant with respect to the bending moments around the transverse axes Y and vertical Z (My and Mz), which exert precisely highly irregular stresses on the circumference of the attachment device. The use of circular flanges (the second flange 41 and the motor flange 44) makes it possible to fasten the motor 22 over its entire circumference. And the rigid structure 42 has the additional advantage of arranging the flange of the motor 44 in the plane of the center of gravity C of the motor 22, so as to eliminate the overhang of the motor 22 and the orientation defects of said motor which could then appear. This prior design has the disadvantage that a lack of uniformity of change of the mast remains in the direction of the axis of the motor 22, the rear spar 50 of the mast 23 being much more stressed than the others and in particular that the spar opposite 51, since it is much closer to the connection structure and the flange of the motor 44: it must be dimensioned to a very large thickness. An object of the invention is therefore to provide an improvement to this kind of attachment devices, or to different attachment devices, by providing a better uniformity of force transmission to the mast in the direction of the axis of the motor. A general aspect of the invention is a device for attaching an aircraft engine to a mast, comprising a first assembly and a second assembly which are each attached to the engine and offset in the axial direction of the engine, characterized in that the second set comprises two parallel rods fixed at two points of the engine, and a hoop fixed to the mast and 4 opposite ends of which the connecting rods are fixed. The first set may resemble the earlier design described in Figures 1 and 2, without it being mandatory. Thus, the first assembly may comprise a flange to be attached to the motor and surrounding the motor on at least one sector of a circle, and a structure for connecting the flange to the mast, or not. The essential purpose of the second set, absent from the previous design, is to take some of the engine's efforts and thus to relieve correlatively the first set and the mast portion adjacent thereto; in the first place the moments around the axis of the motor (Mx), whose intensity is very large.

Les bielles sont avantageusement orientées en direction transversale de l'aéronef, l'arceau s'étendant en direction globalement verticale de l'aéronef. Une bonne transmission uniforme des efforts vers le mât est obtenue si l'anneau s'amincit d'une région de raccordement au mât vers les extrémités. Cette conception est applicable à des mâts obliques, l'arceau étant alors dissymétrique en étant raccordé au mât plus près d'une de ses extrémités que de l'autre. The rods are advantageously oriented in the transverse direction of the aircraft, the bow extending in the generally vertical direction of the aircraft. Good uniform transmission of forces to the mast is achieved if the ring tapers from a mast connection region to the ends. This design is applicable to oblique masts, the hoop then being asymmetrical being connected to the mast closer to one end than the other.

Le dispositif peut encore comprendre des bielles fixées symétriquement en joignant la bride et une région du mât adjacente au second ensemble, et s'étendant obliquement le long du moteur, pour transmettre encore certains efforts originaires du premier ensemble à la partie du mât adjacente au second ensemble et qui est de toute façon moins chargé. The device may further comprise rods attached symmetrically by joining the flange and a region of the mast adjacent to the second set, and extending obliquely along the engine, to transmit some of the forces originating from the first set to the part of the mast adjacent to the second set. together and that is anyway less loaded.

Il est particulièrement avantageux d'assouplir la structure de liaison entre la bride et le mât dans le premier ensemble, en remplaçant la bride d'attache 29 et les liaisons discrètes 43 de la 5 conception antérieure par deux bielles articulées symétriquement au mât en s'étendant dans un même plan transversal de l'aéronef : cet agencement est souple à l'égard des moment Mx et permet donc de les bien transmettre au second ensemble et à la partie correspondante du mât, conformément à l'objet de l'invention. La transmission de certains efforts, notamment de flexion du moteur, est améliorée avec une liaison souple dans une direction verticale de l'aéronef entre l'arceau et le moteur, appartenant donc au second ensemble. D'autres aspects de l'invention sont un mât de suspension d'un moteur d'aéronef pourvu d'un tel dispositif d'accrochage, comprenant un longeron arrière auquel le premier ensemble est raccordé et un longeron avant auquel le second ensemble est raccordé ; et un aéronef pourvu d'un tel dispositif d'accrochage ou d'un tel mât de suspension ; le mât comme l'aéronef pouvant être par ailleurs classiques, ils ne seront pas représentés en détail. L'invention sera maintenant décrite en liaison aux figures : - les figures 1 et 2 déjà décrites illustrent une conception de l'art antérieur, et les autres figures 3, 4 et 5 illustrent l'invention.It is particularly advantageous to soften the connection structure between the flange and the mast in the first assembly, replacing the fastening flange 29 and the discrete connections 43 of the earlier design by two connecting rods symmetrically articulated to the mast. extending in the same transverse plane of the aircraft: this arrangement is flexible with respect to the moment Mx and thus allows them to be well transmitted to the second set and the corresponding part of the mast, in accordance with the object of the invention. The transmission of certain forces, in particular of bending of the engine, is improved with a flexible connection in a vertical direction of the aircraft between the rollbar and the engine, thus belonging to the second set. Other aspects of the invention are a suspension pole of an aircraft engine provided with such a coupling device, comprising a rear spar to which the first assembly is connected and a front spar to which the second assembly is connected. ; and an aircraft provided with such an attachment device or such a suspension pole; the mast as the aircraft can be otherwise classic, they will not be represented in detail. The invention will now be described with reference to the figures: FIGS. 1 and 2 already described illustrate a design of the prior art, and the other FIGS. 3, 4 and 5 illustrate the invention.

6 On se reporte d'abord à la figure 3. Un moteur (1) est suspendu à un mât (2) de section approximativement quadrangulaire et comprenant entre autres un longeron arrière (3) et un longeron avant (4). Le dispositif d'accrochage comprend un premier ensemble (5) accroché au longeron arrière (3) et un second ensemble (6) accroché au longeron avant ( 4) . Le premier ensemble (5) est, dans cette réalisation de l'invention, quelque peu ressemblant à celui des conceptions antérieures et comprend en particulier une structure de liaison en forme de tambour enveloppant le moteur (1), composée d'une première bride (7) circulaire, d'un réseau de bielles (8) disposées en zigzag autour de la circonférence du moteur et qui sont articulées par leurs extrémités à la première bride (7) et à une seconde bride (9) attachée au moteur (1). Le premier ensemble (5) comprend encore deux bielles d'accrochage (10a et 10b) symétriques, mieux représentées à la figure 4, articulées à leurs extrémités à des pattes établies sur la circonférence extérieure de la première bride (7) et à leur autre extrémité à une poutre d'accrochage (11) établie à l'extrémité du longeron arrière (3) du mât (2). Les bielles d'accrochage (10a et 10b) sont disposées symétriquement en s'écartant l'une de l'autre à partir du mât (2), et leur extension est assez courte, de sorte qu'elles embrassent un angle de 60° environ de la circonférence du moteur (1). Le second ensemble (6) du dispositif d'accrochage sera décrit au moyen des figures 3 et 5. Il comprend un arceau (12) accroché au longeron avant 7 (4), et deux bielles (13a et 13b), articulées aux extrémités de l'arceau (12) et, respectivement, à un point supérieur (14) et un point inférieur (15) du moteur (1), qui peuvent favorablement être opposés sur la circonférence du moteur (1), ce que l'on a représenté ici mais qui n'est pas indispensable. Les bielles (13a et 13b) sont parallèles et horizontales (ou plus précisément transversales dans le repère de l'avion). L'arceau (12) s'amincit du lieu de raccordement au mât (2) vers les extrémités d'articulation des bielles (13a et 13b) en s'étendant globalement verticalement sur le côté du moteur (1). Le mât (2) peut être oblique, et le lieu de raccordement au mât (2) disposé de façon excentrée sur l'arceau (12), sans que cela change des propriétés mécaniques du second ensemble (6). Une liaison souple (16) s'étend en direction verticale entre le moteur (1) et l'extrémité supérieure de l'arceau (12) ; elle transmet les efforts verticaux (Z) mais pas les autres. Le second ensemble (6) du dispositif d'accrochage reprend ainsi une part notable des efforts originaires du moteur (1) et les transmet au mât (2) par le longeron arrière (4) avec une répartition d'ensemble assez uniforme, et en premier lieu les moments Mx autour de l'axe du moteur (1) et une partie des efforts verticaux de flexion ou de porte-à-faux grâce à la liaison souple (16) ; le premier ensemble (5) reprend comme précédemment les efforts de poussée (X) verticaux et une grande parie des efforts verticaux (Z), ainsi que les efforts dus aux moments de flexion (My et Mz).Referring first to Figure 3. A motor (1) is suspended from a mast (2) of approximately quadrangular section and comprising inter alia a rear spar (3) and a front spar (4). The attachment device comprises a first assembly (5) hooked to the rear spar (3) and a second assembly (6) hooked to the front spar (4). The first assembly (5) is, in this embodiment of the invention, somewhat similar to that of previous designs and comprises in particular a drum-shaped connection structure enveloping the motor (1), composed of a first flange ( 7), of a network of rods (8) arranged in a zigzag around the circumference of the motor and which are articulated at their ends to the first flange (7) and to a second flange (9) attached to the motor (1) . The first assembly (5) further comprises two symmetrical hooking connecting rods (10a and 10b), better represented in FIG. 4, articulated at their ends to tabs established on the outer circumference of the first flange (7) and to their other end to a hooking beam (11) established at the end of the rear spar (3) of the mast (2). The connecting rods (10a and 10b) are arranged symmetrically apart from the mast (2), and their extension is quite short, so that they embrace an angle of 60 ° about the circumference of the motor (1). The second assembly (6) of the attachment device will be described by means of Figures 3 and 5. It comprises a bow (12) attached to the front spar 7 (4), and two connecting rods (13a and 13b) articulated at the ends of the hoop (12) and, respectively, at an upper point (14) and a lower point (15) of the engine (1), which may favorably be opposed on the circumference of the engine (1), which is represented here but which is not essential. The rods (13a and 13b) are parallel and horizontal (or more precisely transverse in the reference of the aircraft). The hoop (12) tapers from the place of connection to the mast (2) towards the hinge ends of the connecting rods (13a and 13b) while extending generally vertically on the side of the engine (1). The mast (2) can be oblique, and the place of connection to the mast (2) arranged eccentrically on the bow (12), without this changing the mechanical properties of the second set (6). A flexible link (16) extends vertically between the motor (1) and the upper end of the arch (12); it transmits the vertical forces (Z) but not the others. The second assembly (6) of the attachment device thus takes up a significant part of the original forces of the engine (1) and transmits them to the mast (2) by the rear spar (4) with a fairly uniform overall distribution, and first Mx moments around the axis of the motor (1) and a portion of vertical bending or cantilever forces through the flexible connection (16); the first assembly (5) resumes as previously the vertical thrust forces (X) and a large part of the vertical forces (Z), as well as the forces due to the bending moments (My and Mz).

8 La figure 3 représente enfin deux bielles (17a et 17b) placées symétriquement, la première étant mieux visible, et s'étendant du longeron avant (4) en direction oblique sur les côtés du moteur (1), en étant articulées par leurs extrémités opposées à la bride (7) à des lieux assez éloignés du mât (2). D'autres réalisations de l'invention, différentes de celle qui précède, se distingueraient par un premier ensemble différent accroché à l'arrière du moteur (1). C'est ainsi que les bielles (8) et la seconde bride (9) sont utiles seulement si le moteur (1) doit être accroché par un plan éloigné du mât (2). Il suffirait sinon d'accrocher le moteur (1) au mât (2) directement par les bielles d'accrochage (10a et 10b) ou par d'autres moyens. FIG. 3 finally shows two rods (17a and 17b) placed symmetrically, the first being better visible, and extending from the front spar (4) in an oblique direction on the sides of the engine (1), being articulated by their ends. opposed to the flange (7) at places quite distant from the mast (2). Other embodiments of the invention, different from that which precedes, would be distinguished by a first different assembly hooked to the rear of the engine (1). Thus the rods (8) and the second flange (9) are useful only if the motor (1) must be hooked by a plane away from the mast (2). Otherwise it would be sufficient to hook the engine (1) to the mast (2) directly by the connecting rods (10a and 10b) or by other means.

Claims

REVENDICATIONS1. Device for fastening an aircraft engine (1) to a mast (2), comprising a first assembly (5) and a second assembly (6) which are each attached to the engine and offset in the axial direction of the engine, characterized in that the second assembly (6) comprises two parallel rods (13) fixed at two points of the engine (14, 15), and a bow (12) fixed to the mast (2) and at two opposite ends of which the rods are fixed .

2. The attachment device of an aircraft engine according to claim 1, characterized in that the rods (13) are oriented in the transverse direction of the aircraft, and the bow (12) extends in the overall direction. vertical of the aircraft.

3. The attachment device of an aircraft engine according to claim 2, characterized in that the hoop (12) tapers from a connection region to the mast at the ends.

4. Device for attachment of an aircraft engine according to claim 3, characterized in that the mast is oblique and the hoop is asymmetrical.

5. Device for attaching an aircraft engine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises rods (17) symmetrically fixed by joining the flange (9) and a region of the mast (2) adjacent to the second set (

6), and extending obliquely along the engine. 6. The attachment device of an aircraft engine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the first set comprises a flange (9) to be attached to the engine and surrounding the engine on at least one sector circle, and a connecting structure (7, 8, 10) from the flange to the mast.

7. The attachment device of an aircraft engine according to claim 6, characterized in that the connecting structure between the flange and the mast comprises two rods (10) articulated symmetrically to the mast extending in the same plane cross section of the aircraft.

8. The attachment device of an aircraft engine according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a flexible connection (16) in a vertical direction of the aircraft between the hoop and engine.

9. The attachment device of an aircraft engine according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the parallel rods (13) are attached to two opposite points of the engine.

A suspension strut of an aircraft engine, provided with an attachment device according to any one of the preceding claims, comprising a rear spar (3) to which the first assembly (5) is connected and a spar before (4) to which the second set (6) is connected.

11. Aircraft, characterized in that it comprises a coupling device according to any one of claims 1 to 9.

12. Aircraft, characterized in that it comprises a suspension pylon according to claim 10.