FR3021954A1

FR3021954A1 - Ensemble de manutention d'un moteur d'aeronef

Info

Publication number: FR3021954A1
Application number: FR1455194A
Authority: FR
Inventors: Thierry Drieu; Patrice Chantal
Original assignee: Aircelle SA
Current assignee: Safran Nacelles SAS
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2015-12-11
Anticipated expiration: 2034-06-06
Also published as: FR3021954B1; WO2015185811A1

Abstract

L'invention se rapporte à un ensemble de manutention d'un turboréacteur d'aéronef, comportant : - un châssis (2); - quatre actionneurs (301, 302, 303, 304) solidaires du châssis et disposés deux à deux en regard, de part et d'autre d'un axe longitudinal du châssis (2) ; - deux bras de liaison (4, 5), allongés selon une direction transversale du châssis, et reliant chacun deux des actionneurs (301, 302, 303, 304) ; chaque bras de liaison (4, 5) comportant deux dispositifs de fixation (401, 501) du turboréacteur.

Description

La présente invention se rapporte à un ensemble de manutention d'un moteur d'aéronef, tel qu'un turboréacteur. Un aéronef est mû par un ou plusieurs turboréacteurs logés chacun dans une nacelle.

Une nacelle présente généralement une structure sensiblement tubulaire comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, un ensemble intermédiaire destiné à entourer une soufflante du turboréacteur et une ensemble arrière pouvant intégrer des moyens d'inversion de poussée et destiné à entourer la chambre de combustion et tout ou partie des étages de compresseur et de turbine du turboréacteur, et est généralement terminée par une tuyère d'éjection dont la sortie est située en aval du turboréacteur. Le montage d'un turboréacteur sur un avion suit en général les étapes suivantes : - le turboréacteur nu est livré par le motoriste au fabricant de nacelles qui assemble le moteur et sa nacelle ; - le moteur équipé de sa nacelle est livré à l'avionneur qui effectue le montage du moteur sous aile. A chaque étape de ce processus, la manutention du moteur est une opération critique car les turboréacteurs sont des pièces très lourdes et de dimensions très importantes, mais fragiles. Les moteurs sont ainsi fixés à des chariots de transport assurant le maintien du moteur de façon à empêcher toute déformation dommageable de celui-ci. Pour les mêmes raisons, l'accrochage du moteur sous aile s'effectue en général au moyen d'un dispositif de levage permettant de soulever le moteur par l'intermédiaire de, ou avec, son chariot de transport. Le chariot de transport est alors retiré une fois que le moteur est fixé à l'aile. Un tel dispositif est connu notamment du document US 6 485 247 Bl. D'une manière générale, les précautions nécessaires à la manutention d'un turboréacteur sont consommatrices de temps et génératrices de risques. Par exemple, lorsque le moteur nu est livré au fabricant de nacelles, il est nécessaire de désolidariser le moteur de son chariot de transport pour le suspendre en hauteur. En effet, il n'est pas possible de procéder à l'assemblage de la nacelle si le moteur est fixé à son chariot de transport car ce dernier empêche l'accès à certaines parties du moteur. Une fois la nacelle assemblée au moteur, celui-ci doit être à nouveau solidarisé d'un chariot de transport pour être déplacé jusqu'au site d'assemblage de l'avionneur. Il existe donc un besoin d'un ensemble de manutention qui permette d'assurer à la fois les opérations de transport du moteur, 5 d'assemblage de la nacelle et d'accrochage du moteur sous aile. A cet effet, l'invention concerne un ensemble de manutention d'un turboréacteur d'aéronef, comportant : - un châssis ; - quatre actionneurs, solidaires du châssis et disposés deux à deux 10 en regard, de part et d'autre d'un axe longitudinal du châssis ; - deux bras de liaison, allongés selon une direction transversale du châssis, et reliant chacun deux des actionneurs, chaque bras de liaison comportant deux dispositifs de fixation du turboréacteur. Ainsi, en prévoyant quatre actionneurs reliés deux à deux par des 15 bras de liaisons transversaux, le moteur peut être fixé directement à l'ensemble de manutention, sans nécessiter de berceau ou de chariot de transport. L'ensemble de manutention conforme à l'invention permet ainsi de lever un moteur pour l'arrimer à l'aile d'un avion avec le maintien et la rigidité nécessaires. En outre, l'ensemble de manutention permet de réaliser toutes les 20 opérations d'assemblage de la nacelle sur le moteur, du fait de l'absence d'éléments empêchant l'accès au moteur. Enfin, le transport peut être assuré en laissant le moteur solidaire de l'engin de manutention, si bien que celui-ci peut-être utilisé pour toutes les étapes du processus de montage du moteur, depuis la livraison du moteur nu par le motoriste jusqu'à l'accrochage sous aile. 25 Ces étapes pourront désormais être mises en oeuvre en laissant le moteur solidaire de l'ensemble de manutention objet de l'invention. Dans une réalisation, au moins deux actionneurs sont inclinables. Dans une réalisation, les bras de liaison présentent une forme générale en « U ». 30 Dans une réalisation, le châssis est équipé de dispositifs permettant son déplacement, tels que des roulettes escamotables ou des coussins d'air. Dans une réalisation, la course des actionneurs est d'au moins 600 mm. 35 Dans une réalisation, le châssis comporte un cadre formé de deux sections longitudinales et deux sections transversales.

Dans une réalisation, le châssis comporte une ou plusieurs barres de renfort transversales. Dans une réalisation, le châssis comporte des éléments de renfort formant un logement ouvert dans lequel est logé le corps de chaque 5 actionneur. Dans une réalisation, le châssis est équipé d'actionneurs auxiliaires permettant d'incliner le châssis par rotation autour d'un axe de direction transversale. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la 10 description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - les figures 1, 2 et 3 représentent un exemple de réalisation de l'invention, respectivement vu en perspective, de côté et de dessus ; 15 - les figures 4 et 5 représentent l'ensemble de manutention de la figure 1 supportant un turboréacteur, respectivement vu en perspective et vu de dessus ; - les figures 6a et 6b représentent l'ensemble de manutention de la figure 1 supportant un turboréacteur, vu de côté, 20 respectivement dans deux positions d'élévation différentes ; - les figures 7a et 7b représentent l'ensemble de manutention de la figure 1 supportant un turboréacteur, vu de face, respectivement dans deux positions d'inclinaison du moteur différentes ; 25 - la figure 8 montre une variante de l'ensemble de manutention de la figure 1, dans laquelle on prévoit des actionneurs auxiliaires permettant l'inclinaison du châssis vers l'avant et vers l'arrière. Les figures 1 à 3 représentent un exemple de réalisation d'un 30 ensemble 1 de manutention conforme à l'invention, respectivement vu en perspective, de côté et de dessus. L'ensemble 1 comporte un châssis 2, dans l'exemple de forme générale rectangulaire, allongée selon une direction longitudinale parallèle à l'axe X. Le châssis 2 comporte dans l'exemple un cadre formé de quatre 35 longerons : deux longerons latéraux 201, 202, un longeron avant 203 et un longeron arrière 204. Ces longerons, essentiellement métalliques, sont assemblés par tout procédé adapté, par exemple par soudage. Sur le châssis 2 sont disposés quatre actionneurs 301, 302, 303, 304, par exemple des vérins hydrauliques ou des vérins électriques. Les actionneurs sont disposés en regard deux à deux, de part et d'autre de l'axe longitudinal du châssis 2. Ainsi, l'ensemble 1 de manutention comporte deux actionneurs avant (soit un actionneur avant droit 301 et un actionneur avant gauche 302) et deux actionneurs arrière (soit un actionneur arrière droit 303 et un actionneur arrière gauche 304).

Les extrémités mobiles 305 des actionneurs avant 301, 302 sont solidaires d'un bras de liaison avant 4. Le bras de liaison avant 4 est ainsi orienté selon une direction transversale du châssis. Il présente une forme générale en « U » ouverte vers le haut. A l'extrémité supérieure du bras de liaison avant 4 sont disposés deux ensembles de fixation 401 d'un turboréacteur. Comme visible sur la figure 1, les deux ensembles de fixation 401 sont disposés en vis-à-vis, de part et d'autre de l'axe longitudinal du châssis 2. Dans l'exemple, la forme en « U » du bras de liaison avant 4 est réalisée au moyen de plusieurs sections formées par des longerons métalliques : une section centrale 402, deux sections obliques 403 et deux sections supérieures 404 (sensiblement verticales). Dans l'exemple, les sections obliques 403 portent des éléments de fixation 405 des extrémités mobiles 305 des actionneurs 301, 302. De manière analogue, les extrémités mobiles 306 des actionneurs arrière 303, 304 sont solidaires d'un bras de liaison arrière 5. Le bras de liaison arrière 5 est également orienté selon une direction transversale du châssis. Il présente, de même que le bras de liaison avant 4, une forme générale en « U » ouverte vers le haut. A l'extrémité supérieure du bras de liaison arrière 5 sont disposés deux ensembles de fixation 501 d'un turboréacteur. Les deux ensembles de fixation 501 sont disposés en vis-à-vis, de part et d'autre de l'axe longitudinal du châssis 2. Dans l'exemple, la forme en « U » du bras de liaison arrière 5 est réalisée au moyen de plusieurs sections formées par des longerons métalliques : une section centrale 502, deux sections obliques 503 et deux sections supérieures 504 (sensiblement verticales). Dans l'exemple, les sections obliques 503 et supérieures 504 son reliées à des sections de renfort 507 qui portent des éléments de fixation 505 des extrémités mobiles 306 des actionneurs arrière 303, 304. Comme on peut le voir notamment sur la figure 1, le bras de liaison arrière 5 présente des dimensions inférieures à celles du bras de liaison avant 4 car le bras de liaison arrière 5 est destiné à la fixation de la partie arrière du turboréacteur. Le châssis 2 présente en outre une ou plusieurs barres de renfort 5 205, 206, 207 transversales, au niveau de chaque paire d'actionneurs. Dans l'exemple, le châssis présente deux barres de renfort avant 205, 206 et une barre de renfort arrière 207. En outre, des éléments de renfort 208, 209 sont prévus au niveau du corps de chaque actionneur. Ces éléments de renfort 208, 209 sont disposés de façon à former un logement ouvert pour chaque 10 actionneur, empêchant ainsi tout mouvement des actionneurs selon la direction longitudinale du châssis, et tout mouvement transversal vers l'extérieur. Comme on le verra plus loin, ces éléments de renfort 208, 209 peuvent permettre un mouvement transversal vers l'intérieur de certains actionneurs. Le châssis 2 est par ailleurs équipé de dispositifs de déplacement, 15 permettant de rendre l'ensemble 1 mobile. Ces dispositifs de déplacement doivent pouvoir être escamotés ou désactivés durant les phases pendant lesquelles l'ensemble 1 de manutention doit être immobile et en appui au sol (c'est-à-dire toutes les phases durant lesquelles on ne souhaite pas déplacer le moteur). Il s'agit par exemple de dispositifs à coussins d'air ou de roulettes 20 escamotables. Les figures 4, 5, 6a et 6b représentent l'ensemble 1 de manutention des figures 1 à 3, sur lequel est fixé un moteur 6, dans l'exemple un turboréacteur. Dans l'exemple des figures 4 à 6b, le moteur est représenté nu, c'est-à-dire avant montage de la nacelle. 25 Comme visible sur les figures 4 à 6b, le moteur 6 est rendu solidaire de l'ensemble 1 au moyen des quatre points d'ancrage que constituent les ensembles de fixation avant 401 et arrière 501 des bras de liaison avant 4 et arrière 5. La forme en « U » des bras de liaison 4, 5 permet d'accueillir le moteur en tenant compte de son encombrement, tout en 30 procurant la rigidité nécessaire pour le maintien du moteur 6. On rappelle en effet que le maintien du moteur 6 doit être suffisant pour éviter toute déformation susceptible de l'endommager. Par ailleurs, la configuration de l'ensemble 1 de manutention conforme à l'invention offre un accès grandement amélioré au moteur, comme 35 visible en particulier sur les figures 5, 6a et 6b. En particulier, l'absence de barres ou de longerons longitudinaux permet l'accès au moteur nécessaire pour procéder aux opérations d'assemblage de la nacelle. Les figures 6a et 6b montrent deux positions d'élévation du moteur 6 distinctes. Dans l'exemple de la figure 6a, tous les actionneurs 301, 302, 303, 304 sont en position rétractée, le moteur 6 étant en position basse, tandis que sur la figure 6b, les actionneurs 301, 302, 303, 304 sont en position d'extension maximale, le moteur étant alors en position haute. Bien entendu, l'extension des actionneurs (et par conséquent l'élévation du moteur) pourra prendre toute valeur comprise entre les positions haute et basse. Avantageusement, la course des actionneurs 301, 302, 303, 304 sera d'au moins 600 mm, une telle valeur permettant notamment d'assurer que la position haute du moteur soit compatible avec les opérations d'accrochage sous aile. Par ailleurs, sur la figure 6a, les dispositifs permettant le déplacement de l'ensemble 1 de manutention sont visibles. Il s'agit dans l'exemple de roulettes 210 escamotables. Sur la figure 6a, les roulettes 210 sont dans une position déployée qui permet le déplacement de l'ensemble 1 de manutention et du moteur qu'il porte. Lorsqu'en position rétractée, les roulettes 210 sont escamotées, de sorte que le châssis 2 repose au sol et n'est pas déplaçable.

Comme visible sur les figures 7a, 7b, l'ensemble 1 de manutention est apte non seulement à lever le moteur 6 à des hauteurs différentes, mais également apte à incliner celui-ci, c'est-à-dire à modifier la position angulaire du moteur 6 autour de son axe longitudinal. En effet, les dispositifs de levage destinés aux opérations d'accrochage sous aile d'un moteur doivent permettre une telle inclinaison (dans le sens horaire et dans le sens antihoraire), afin de présenter le moteur dans la position voulue lors de son accrochage. Dans l'ensemble 1 de manutention conforme à l'invention, une telle inclinaison est obtenue au moyen d'une extension différenciée des actionneurs droite 301, 303 d'une part, et des actionneurs gauche 302, 304 d'autre part. On voit ainsi sur la figure 7a que l'extrémité mobile 306 du vérin arrière droit 303 est située à une hauteur supérieure à celle de l'extrémité mobile 306 du vérin arrière gauche 304. De même, l'extrémité mobile 305 du vérin avant droit 301 est située à une hauteur supérieure à celle de l'extrémité mobile 305 du vérin avant gauche 302. Cette différence de hauteur entre les actionneurs gauches et droits provoque une inclinaison des bras de liaison 4, 5 et donc celle du moteur 6. Sur la figure 7b, la disposition est analogue, le moteur 6 étant incliné dans le sens opposé à celui de la figure 7a. Avantageusement, les actionneurs seront toujours commandés par paire. Ainsi, les actionneurs d'un même côté par rapport à l'axe longitudinal du châssis 2 recevront toujours la même consigne, dans le but de garantir une extension identique pour les vérins situés d'un même côté. On évitera ainsi toute déformation dommageable du moteur. Comme visible sur les figures 7a et 7b, l'inclinaison du moteur, et donc celle des bras de liaison 4, 5, aboutit à une modification de l'entraxe, c'est-à-dire la distance entre les extrémités mobiles des vérins gauches et celles des vérins droits. Pour permettre de réaliser l'inclinaison du moteur, il est donc nécessaire que les actionneurs puissent s'adapter à cette variation d'entraxe. Cette adaptation est réalisée dans l'exemple en prévoyant que deux des actionneurs sont articulés (les deux actionneurs droits ou, comme dans l'exemple, les deux actionneurs gauches 302, 304). Ainsi, comme visible sur les figures 7a et 7b, les deux actionneurs gauches 302, 304 peuvent s'incliner vers l'intérieur, par rotation autour de l'axe X. La figure 8 montre une variante de l'ensemble 1 de manutention dans laquelle le châssis peut être incliné vers l'avant ou vers l'arrière, permettant ainsi d'incliner le moteur 6 par rotation autour de l'axe Y. A cet effet, on prévoit au moins quatre actionneurs auxiliaires 8, soit deux actionneurs avant et deux actionneurs arrière. Avantageusement, chaque actionneur auxiliaire 8 est disposé à proximité de l'un des quatre coins du châssis 2. Dans l'exemple de la figure 8, les actionneurs auxiliaires 8 arrière sont déployés, en appui sur le sol 9, de sorte que le châssis 2 est incliné vers l'avant par rotation autour d'un axe de direction transversale (soit de direction parallèle à l'axe Y).

On provoque ainsi une inclinaison correspondante du moteur 6. L'inclinaison du moteur vers l'avant ou vers l'arrière peut être utile notamment lors du montage de la nacelle ou lors de l'accrochage du moteur sous aile. Bien entendu, les actionneurs auxiliaires 8 pourront être déployés à des hauteurs différentes de sorte que l'inclinaison résultante sera variable. Lorsqu'aucun actionneur auxiliaire 8 n'est déployé, ceux-ci sont dans une position rétractée et ne dépassent pas de la surface inférieure du châssis 2. La configuration de l'ensemble de manutention objet de l'invention permet d'assurer les opérations de transport du moteur (nu ou équipé de sa nacelle), d'assemblage de la nacelle et d'accrochage du moteur sous aile. De plus, toutes ces opérations peuvent être effectuées sans avoir à désolidariser, même provisoirement, le moteur de l'ensemble de manutention. En particulier, le moteur nu peut être livré au fabricant de nacelles sur un ensemble de manutention conforme à l'invention, et il peut être procédé aux opérations d'assemblage de la nacelle sans avoir à changer le moteur de support. En outre, les opérations d'assemblage sont elles-mêmes facilitées, d'une part grâce à un accès au moteur optimal, et, d'autre part, parce que la possibilité de lever et incliner le moteur facilite le travail des opérateurs. Bien que l'invention ait été décrite en relation avec un exemple particulier de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que 10 leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Ensemble de manutention d'un turboréacteur d'aéronef, comportant : - un châssis (2); - quatre actionneurs (301, 302, 303, 304) solidaires du châssis et disposés deux à deux en regard, de part et d'autre d'un axe longitudinal du châssis (2) ; - deux bras de liaison (4, 5), allongés selon une direction transversale du châssis, et reliant chacun deux des actionneurs (301, 302, 303, 304) ; chaque bras de liaison (4, 5) comportant deux dispositifs de fixation (401, 501) du turboréacteur.
2. Ensemble (1) de manutention selon la revendication 1, dans 15 lequel au moins deux actionneurs (302, 304) sont inclinables.
3. Ensemble (1) de manutention selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les bras de liaison (4, 5) présentent une forme générale en « U ». 20
4. Ensemble (1) de manutention selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le châssis est équipé de dispositifs (210) permettant son déplacement, tels que des roulettes escamotables ou des coussins d'air. 25
5. Ensemble (1) de manutention selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la course des actionneurs est d'au moins 600 mm.
6. Ensemble (1) de manutention selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le châssis (2) comporte un cadre formé de deux 30 sections longitudinales (201, 202) et deux sections transversales (203, 204).
7. Ensemble (1) de manutention selon la revendication précédente, dans lequel le châssis (2) comporte une ou plusieurs barres de renfort (205, 206, 207) transversales. 35
8. Ensemble (1) de manutention selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le châssis (2) comporte des éléments de renfort (208,209) formant un logement ouvert dans lequel est logé le corps de chaque actionneur (301, 302, 303, 304).
9. Ensemble (1) de manutention selon l'une des revendications 5 précédentes, dans lequel le châssis (2) est équipé d'actionneurs auxiliaires (8 permettant d'incliner le châssis (2) par rotation autour d'un axe de direction transversale.