FR2970700A1

FR2970700A1 - Dispositif d'accrochage d'un moteur d'aeronef a un mat

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

Ce dispositif d'attache d'un moteur (1) à un mât (2) comprend un premier ensemble (5) pouvant comprendre une bride circulaire (7), des bielles de transmission (8) vers une bride d'attache du moteur (9) située près du centre de gravité, pour éviter l'influence des porte-à-faux, et un second ensemble (6) comprenant deux bielles parallèles entre elles et articulées à un arceau (12) pour reprendre certains autres efforts du moteur, en particulier les moments autour de son axe, et améliorer l'uniformité de transmission des contraintes au mât (2) en en sollicitant une partie (4) correspondant à ce second ensemble

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.

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.

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.

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.

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).

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.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif d'accrochage d'un moteur d'aéronef (1) à un mât (2), comprenant un premier ensemble (5) et un second ensemble (6) qui sont attachés chacun au moteur et décalés en direction axiale du moteur, caractérisé en ce que le second ensemble (6) comprend deux bielles (13) parallèles fixées à deux points du moteur (14, 15), et un arceau (12) fixé au mât (2) et à deux extrémités opposées duquel les bielles sont fixées.
2. Dispositif d'accrochage d'un moteur d'aéronef suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bielles (13) sont orientées en direction transversale de l'aéronef, et l'arceau (12) s'étend en direction globalement verticale de l'aéronef.
3. Dispositif d'accrochage d'un moteur d'aéronef suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'arceau (12) s'amincit d'une région de raccordement au mât aux extrémités.
4. Dispositif d'accrochage d'un moteur d'aéronef suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le mât est oblique et l'arceau est dissymétrique.
5. Dispositif d'accrochage d'un moteur d'aéronef suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend des bielles (17) fixées symétriquement en joignant la bride (9) et une 10 région du mât (2 ) adjacente au second ensemble (
6) , et s'étendant obliquement le long du moteur. 6. Dispositif d'accrochage d'un moteur d'aéronef suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le premier ensemble comprend une bride (9) à attacher au moteur et entourant le moteur sur au moins un secteur de cercle, et une structure de liaison (7, 8, 10) de la bride au mât.
7. Dispositif d'accrochage d'un moteur d'aéronef suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la structure de liaison entre la bride et le mât comprend deux bielles (10) articulées symétriquement au mât en s'étendant dans un même plan transversal de l'aéronef.
8. Dispositif d'accrochage d'un moteur d'aéronef suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une liaison souple (16) dans une direction verticale de l'aéronef entre l'arceau et le moteur.
9. Dispositif d'accrochage d'un moteur d'aéronef suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les bielles (13) parallèles sont fixées à deux points opposés du moteur.
10. Mât de suspension d'un moteur d'aéronef, pourvu d'un dispositif d'accrochage suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un longeron arrière (3) auquel le premier 11 ensemble (5) est raccordé et un longeron avant (4) auquel le second ensemble (6) est raccordé.
11. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'accrochage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9.
12. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend un mât de suspension suivant la revendication 10.