FR3058388A1 - Attache arriere d'un moteur d'aeronef - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une attache moteur arrière (150) pour une turbomachine (102) d'un aéronef comportant un pylône (104). L'attache moteur arrière (150) comporte : - une poutre (152) fixée au pylône (104), - une première et une deuxième biellettes latérales (156, 158) présentant une contre butée (166, 168) et fixée entre la poutre (152) et la turbomachine (102), - une biellette centrale (160) à trois points en V dont la pointe est fixée à la turbomachine (102) et dont les extrémités des branches sont fixées à la poutre (152), l'attache moteur arrière (150) présentant un plan de symétrie passant par le centre de la liaison rotule de la pointe, la poutre (152) présentant, pour chaque contre butée (166, 168), une butée d'arrêt (162, 164), où chaque contre butée (166, 168) vient en appui contre ladite butée (162, 164) en cas de rupture de la biellette centrale (160). Une telle attache moteur arrière présente des qualités de symétrie.

Description

DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne une attache arrière d’un moteur d’aéronef, ainsi qu’un aéronef comportant au moins une telle attache arrière.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Un aéronef comporte classiquement au moins un moteur, en particulier une turbomachine. Sous chaque aile et pour chaque turbomachine, l’aéronef comporte un pylône qui est fixé à la structure de l’aile et qui s’étend en-dessous de l’aile et la turbomachine est suspendue sous le pylône.
La turbomachine est fixée au pylône par l’intermédiaire d’attaches moteur, en particulier à l’avant par une attache moteur avant et à l’arrière par une attache moteur amère solidaire d’une partie amère de la turbomachine.
L’attache moteur arrière comporte classiquement une poutre fixée au pylône, une biellette centrale et deux biellettes latérales qui fixent la turbomachine à la poutre.
La biellette centrale présente globalement une forme de L dont le coin est fixé mobile en rotation à la turbomachine et dont l’extrémité de la barre horizontale est fixée mobile en rotation à la poutre. L’extrémité de la barre verticale est fixée mobile en rotation à la poutre par l’intermédiaire d’un système de sécurité en attente (« waiting fail safe » en anglais) qui devient actif en cas de rupture d’une ou plusieurs biellettes.
De la même manière, l’une des biellettes latérales présente une forme de Γ dont le coin est fixé mobile en rotation à la poutre et dont la barre verticale est fixée mobile en rotation à la turbomachine. L’extrémité de la barre horizontale est fixée mobile en rotation à la poutre par l’intermédiaire d’un système de sécurité en attente qui devient actif en cas de rupture d’une ou plusieurs biellettes.
L’autre biellette latérale présente une extrémité fixée mobile en rotation à la poutre et une extrémité fixée mobile en rotation à la turbomachine.
Les biellettes sont des bielles 2-points classiques.
La turbomachine est ainsi fixée de manière isostatique au pylône et l’attache moteur arrière reprend trois degrés de liberté. En condition normale de vol, c’est-àdire lorsqu’il n’y a pas de rupture d’éléments, chaque biellette reprend un degré de liberté en 2-points. Tandis qu’en condition de sécurité (fail-safe), lorsqu’il y a rupture d’un élément, un degré de liberté bloqué est perdu et est repris par les systèmes de sécurité en attente.
Bien que les attaches moteur arrières actuelles donnent entière satisfaction, il est intéressant de trouver des architectures différentes, et qui en particulier présentent une répartition symétrique des constituants.
EXPOSE DE L'INVENTION
Un objet de la présente invention est de proposer une attache moteur arrière qui présente une architecture différente, en particulier symétrique.
A cet effet, est proposée une attache moteur arrière pour une turbomachine d’un aéronef comportant un pylône, ladite attache moteur arrière comportant :
- une poutre prévue pour être fixée au pylône,
- une première biellette latérale présentant une contre butée,
- une deuxième biellette latérale présentant une contre butée,
- une biellette centrale à trois points en V dont la pointe est prévue pour être fixée par l’intermédiaire d’une liaison rotule à la turbomachine et dont les extrémités des deux branches sont fixées par l’intermédiaire d’une liaison rotule à la poutre, chaque biellette latérale présentant une première extrémité fixée par l’intermédiaire d’une liaison rotule à la poutre et une deuxième extrémité prévue pour être fixée par l’intermédiaire d’une liaison rotule à la turbomachine, l’attache moteur arrière présentant un plan de symétrie passant par le centre de la liaison rotule de la pointe, la poutre présentant, pour chaque contre butée, une butée d’arrêt, où chaque contre butée est prévue pour venir en appui contre ladite butée en cas de rupture de la biellette centrale.
Ainsi une telle attache moteur arrière présente des qualités de symétrie.
Avantageusement, chaque biellette latérale est positionnée de manière à se rapprocher l’une de l’autre en progressant vers la poutre et à s’éloigner l’une de l’autre en progressant vers la turbomachine.
Avantageusement, l’une des liaisons rotule entre la poutre et la biellette centrale est du type système de sécurité en attente.
Avantageusement, chaque butée est une pièce rapportée fixée à la poutre.
L’invention propose également un aéronef comportant au moins une aile, au moins une turbomachine par aile, et pour chaque turbomachine, un pylône fixé à la structure de l’aile, où chaque turbomachine est fixée audit pylône par l’intermédiaire d’une attache moteur arrière selon l'une des variantes précédentes.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
la Fig. 1 est une vue de côté d’un aéronef selon l’invention, la Fig. 2 est une représentation schématique en vue de face d’une attache moteur arrière selon l’invention, la Fig. 3 est une vue de face d’une attache moteur arrière selon l’invention, la Fig. 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la Fig. 3, et la Fig. 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la Fig. 3.
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION
Dans la description qui suit, les termes relatifs à une position sont pris en référence à un aéronef en position d’avancement, c'est-à-dire comme il est représenté sur la Fig. 1.
La Fig. 1 montre un aéronef 100 qui présente une turbomachine 102.
Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X l'axe longitudinal de la turbomachine 102 orienté positivement dans le sens inverse au sens d'avancement de l'aéronef 100, on appelle Y la direction transversale de la turbomachine 102 qui est horizontale lorsque l’aéronef est au sol, et Z la direction verticale ou hauteur verticale lorsque l'aéronef est au sol, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre elles.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté sur la Fig. 1, l’aéronef 100 comporte une turbomachine 102 sous chaque aile 103, mais il est possible de prévoir plusieurs turbomachines sous chaque aile.
Sous chaque aile 103 et pour chaque turbomachine 102, l’aéronef 100 présente un pylône 104 qui est fixé à la structure de l’aile 103 et s’étend sous l’aile 103. Chaque pylône 104 supporte une turbomachine 102 qui est fixée audit pylône 104 par l’intermédiaire d’une attache moteur avant 106 et d’une attache moteur arrière 150 selon l’invention.
La Fig. 2 est une représentation schématique d’une attache moteur arrière 150 qui est fixée entre le pylône 104 et un élément structurel de la turbomachine 102, en particulier la partie arrière de la turbomachine 102, comme par exemple le corps de palier, également appelé « tail bearing housing » en Anglais.
L’attache moteur arrière 150 comporte une poutre 152 qui est fixée au pylône 104. La fixation de la poutre 152 au pylône 104 s’effectue par tous moyens appropriés comme par exemple des boulons 154.
L’attache moteur arrière 150 présente également :
- une première biellette latérale 156,
- une deuxième biellette latérale 158, et
- une biellette centrale 160.
Chaque biellette latérale 156, 158 présente une première extrémité fixée par l’intermédiaire d’une liaison rotule à la poutre 152 et une deuxième extrémité fixée par l’intermédiaire d’une liaison rotule à la turbomachine 102, qui présente à cet effet des chapes moteur 108.
La biellette centrale 160 prend la forme d’une biellette à trois points en V dont la pointe est fixée par l’intermédiaire d’une liaison rotule à la turbomachine 102 qui présente à cet effet une chape moteur 110, et dont les extrémités des deux branches sont fixées par l’intermédiaire d’une liaison rotule à la poutre 152.
L’attache moteur arrière 150 présente un plan de symétrie passant par le centre de la liaison rotule de la pointe de la biellette centrale 160.
Préférentiellement, comme cela est représenté sur les Figs. 2 et 3, le plan de symétrie est confondu avec le plan XZ de la turbomachine 102.
Chaque biellette latérale 156, 158 est positionnée de manière à se rapprocher l’une de l’autre en progressant vers la poutre 152 et à s’éloigner l’une de l’autre en progressant vers la turbomachine 102. En d’autres termes, selon l’axe Y, les axes de rotule des biellettes latérales 156 et 158 sur la poutre 152 sont plus proches l’un de l’autre que ne le sont les axes de rotule des biellettes latérales 156 et 158 sur la turbomachine 102.
De la même manière, la biellette centrale 160 est symétrique par rapport au plan de symétrie, c'est-à-dire que les positions des rotules entre la biellette centrale 160 et la poutre 152 sont symétriques par rapport au plan de symétrie.
La fixation de chaque biellette 156, 158, 160 à la turbomachine 102 s’effectue par tout système de fixation du type liaison rotule.
En cas de rupture de la biellette centrale 160, l’attache moteur arrière 150 présente pour chaque biellette latérale 156, 158, une butée d’arrêt 162, 164. Chaque butée d’arrêt 162, 164 est solidaire de la poutre 152 et limite le débattement angulaire de la biellette latérale 156, 158 associée dans un sens qui tend à redresser ladite biellette latérale 156, 158. C'est-à-dire que, vu de face, pour la biellette latérale de gauche (ici la première biellette latérale 156), la butée 162 limite la rotation de ladite biellette latérale 156 dans le sens antihoraire, et pour la biellette latérale de droite (ici la deuxième biellette latérale 158), la butée 164 limite la rotation de ladite biellette latérale 158 dans le sens horaire.
Pour coopérer avec la butée d’arrêt 162, 164 considérée, chaque biellette latérale 156, 158 présente une contre butée 166, 168 qui vient en appui contre ladite butée 162, 164.
Le fonctionnement est alors le suivant : en fonctionnement normal, chaque butée 162, 164 et la contre butée 166, 168 associée restent à distance l’une de l’autre, et en cas de rupture de la biellette centrale 160 et selon la direction des efforts qui s’appliquent, l’une ou l’autre des contre butées 166, 168 vient en appui contre la butée associée 162, 164.
L’attache moteur arrière 150 est ainsi globalement symétrique par rapport au plan de symétrie, ici XZ, et présente des systèmes de sécurité en attente constitués par les butées 162 et 164 et les contre butées 166 et 168 qui deviennent actives en cas de besoin. La symétrie de l’attache moteur arrière 150 permet d’obtenir un chargement équilibré sur la turbomachine 102.
L’une des liaisons rotule entre la poutre 152 et la biellette centrale 160 est du type système de sécurité en attente, c'est-à-dire qu’elle devient active uniquement en cas de rupture d’une des biellettes latérales 156, 158. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté sur la Fig. 2, la liaison de gauche est un système de sécurité en attente. En conditions normales, la liaison de gauche ne transmet aucun effort, et les trois biellettes 156, 158 et 160 fonctionnent alors comme des biellettes deux points, et en cas de rupture, la liaison de gauche devient active et la biellette centrale 160 fonctionne alors comme une biellette trois points.
Ainsi, en cas de rupture d’une biellette latérale 156, 158, la liaison de sécurité en attente de la biellette centrale 160 devient active tandis que les butées 162, 164 et contre butées 166, 168 restent à distance les unes des autres.
La Fig. 3 montre l’attache moteur arrière 150.
Chaque butée 162, 164 est une pièce rapportée qui peut donc être sacrifiée et remplacée en cas de mise en sécurité et la mise en place d’une telle pièce évite une éventuelle propagation d’une fissure dans la poutre 152 au point de contact avec la contrebutée 166, 168.
Chaque butée 162, 164 est ainsi fixée à une partie support 302 de la poutre 152.
La Fig. 4 montre un mode de réalisation du système de sécurité en attente au niveau de la liaison entre la biellette centrale 160 et la poutre 152.
La poutre 152 présente une chape 402 qui porte un axe 404.
Le système de sécurité en attente comporte également une rotule 406 autour de 10 laquelle est emmanchée la biellette centrale 160 et qui est montée coaxialement sur l’axe 404 avec un jeu radial 407 entre l’axe 404 et la rotule 406. En fonctionnement normal, le jeu 407 évite la transmission des efforts entre la biellette centrale 160 et la poutre 152, et en cas de rupture, la rotule 406 se désaxe pour venir en appui contre l’axe 404 et ainsi transmettre des efforts.
La Fig. 5 montre un mode de réalisation de la liaison entre la deuxième biellette latérale 158 et la poutre 152 qui présente une chape 502 qui porte un axe 504.
Le système de liaison comporte également une rotule 506 autour de laquelle est emmanchée la deuxième biellette latérale 158 et qui est montée coaxialement et ajustée sur l’axe 504. En fonctionnement normal, la rotule 506 transmet des efforts entre la deuxième biellette latérale 158 et la poutre 152.

Claims (5)

  1. REVENDICATIONS
    1) Attache moteur arrière (150) pour une turbomachine (102) d’un aéronef (100) comportant un pylône (104), ladite attache moteur arrière (150) comportant :
    - une poutre (152) prévue pour être fixée au pylône (104),
    5 - une première biellette latérale (156) présentant une contre butée (166),
    - une deuxième biellette latérale (158) présentant une contre butée (168),
    - une biellette centrale (160) à trois points en V dont la pointe est prévue pour être fixée par l’intermédiaire d’une liaison rotule à la turbomachine (102) et dont les extrémités des deux branches sont fixées par l’intermédiaire d’une liaison rotule à la
    10 poutre (152), chaque biellette latérale (156, 158) présentant une première extrémité fixée par l’intermédiaire d’une liaison rotule à la poutre (152) et une deuxième extrémité prévue pour être fixée par l’intermédiaire d’une liaison rotule à la turbomachine (102), l’attache moteur arrière (150) présentant un plan de symétrie passant par le 15 centre de la liaison rotule de la pointe, la poutre (152) présentant, pour chaque contre butée (166, 168), une butée d’arrêt (162, 164), où chaque contre butée (166, 168) est prévue pour venir en appui contre ladite butée (162, 164) en cas de rupture de la biellette centrale (160).
  2. 2) Attache moteur arrière (150) selon la revendication 1, caractérisée en ce que 20 chaque biellette latérale (156, 158) est positionnée de manière à se rapprocher l’une de l’autre en progressant vers la poutre (152) et à s’éloigner l’une de l’autre en progressant vers la turbomachine (102).
  3. 3) Attache moteur arrière (150) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l’une des liaisons rotule entre la poutre (152) et la biellette centrale (160) est
    25 du type système de sécurité en attente.
  4. 4) Attache moteur arrière (150) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque butée (162, 164) est une pièce rapportée fixée à la poutre (152).
  5. 5) Aéronef (100) comportant au moins une aile (103), au moins une turbomachine (102) par aile (103), et pour chaque turbomachine (102), un pylône (104) fixé à la structure de l’aile (103), où chaque turbomachine (102) est fixée audit pylône (104) par l’intermédiaire d’une attache moteur arrière (150) selon l'une des revendications 1 à 4.
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