Brevet FR2698848A1 — publié le 19940610

BALANCE DE POUSSEE POUR UN MOTEUR D'AVION DESCRIPTION L'invention concerne une balance de poussée pour un moteur d'avion. L'ensemble des liaisons mécaniques nécessaires pour rendre solidaires un moteur d'avion et la structure de cet avion étant réalisable de différentes manières, il est habituel de prévoir un di spos it i f di st inc t chargé d e transmettre à l'avion uniquement la force de poussée du moteur. Ce dispositif peut consister en un organe mécanique simple tel qu'un axe ou une bielle. Sur beaucoup d'avions, on utilise donc une simple broche sensiblement verticale et qui travaille en cisaillement pour transmettre la poussée. Mais on préfère parfois utiliser des dispositifs plus compliqués, dans lesquels la force de poussée est divisée en deux parties et communiquée à la structure en deux endroits, afin de moins devoir alourdir la structure en dispersant les points d'introduction des efforts. Ces dispositifs dans lesquels les deux parties de la force transmise doivent être aussi égales que possible, sont appelés des balances de poussée. On utilise pour l'avion Concorde le dispositif de transmission représenté à la figure 1. Le moteur est un réacteur 1 auquel deux bielles 2 obliques sont fixées à une extrémité 3. Les bielles 2 s'étendent des deux côtés du réacteur 1 et sont articulées à leur autre extrémité 4 à une pièce respective appelée guignol (5). Les guignols 5 consistent en des leviers 6 coudés, articulés par l'intermédiaire des axes 7 sur la structure 8 de l'avion, qui est par ailleurs bien connue et n'est que partiellement et schématiquement illustrée ici. Les axes 7 sont plus précisément articulés aux leviers 6 au coude, les bielles 2 à des branches d'orientation sensiblement transversale des leviers 6, e t les autres branches des leviers 6, sensiblement longitudinales, sont reliées entre elles par une bielle de conjugaison 9.La poussée du réacteur 1 transmise à la s tructure 8 est donc répartie entre les deux axes 7, qui sont ainsi moins sollicités, ainsi que les parties voisines de la structure 8. La bielle de conjugaison 9 établit entre les deux guignols 5 une transmission d'effort qui équilibre les efforts qu'ils subissent et les poussées transmises par les bielles 2. La balance de poussée est constituée par les guignols 5, les axes 7 et la bielle de conjugaison 9. Son encombrement est relativement important, aussi bien latéralement que verticalement, ce qui a comme conséquence que les nacelles fixées à la structure 8 et qui enveloppent chacune un des réacteurs 1 et les organes voisins, dont les liaisons mécaniques entre le réacteur 1 et la structure 8, doivent être relativement larges. La traînée de l'avion est donc accrue, ainsi que la consommation de carburant, et les performances de vol diminuées. Or la forme de la balance de poussée décrite la rend peu apte à subir des modifications qui permettraient de réduire la section frontale des nacelles, par exemple en choisissant d'autres points d'introduction des efforts dans la structure 8, ou en la plaçant dans d'autres zones laissées vacantes dans les nacelles. Un autre inconvénient de la balance décrite consiste en ce que l'effort transmis et subi par chacun des axes 7 est plus grand que la moitié de la poussée, car un effort supplémentaire est exercé par la compression de la bielle de conjugaison 9 qui produit un effort transversal. Dans le cas géométrique simple où les bielles 2 seraient purement longitudinales, la bielle de conjugaison 9 purement transversale et les branches des leviers coudés 6 égales, l'effort subi par chacun des axes 7 et par les portions de la structure 8 qui les supportent serait égal à la moitié de la poussée multipliée par L'invention possède comme avantages fondamentaux de réduire la traînée de l'avion en rapprochant davantage le réacteur 1 de la structure 8, g râce à une constitution p lus simple et p lus compacte de la balance, et de n'exercer aucune majoration de la poussée sur la structure 8. L'invention concerne une balance de poussée disposée entre une structure d'avion et une extrémité de deux bielles liée s par un e autre extrémité à un moteur d'avion, caractérisée en ce qu'elle comprend une paire de chambres remplies de liquide, communiquant entre elles et dont chacune est partiellement délimitée par un piston lié à une des bielles de façon à faire varier le volume de la chambre. On va maintenant décrire l'invention plus en détail à l'aide des figures suivantes annexées à titre illustratif et non limitatif : - la figure 1, déjà décrite, représente une conception de balance de poussée de l'art antérieur, - la figure 2 représente en vue générale une balance conforme à l'invention, - et la figure 3 représente un détail de la figure 2. On retrouve un réacteur 1, deux bielles 2 de chaque côté de celui-c i et qui lui sont liées par une extrémité 3, mais l'autre extrémité 4 des bielles 2 est reliée à la structure 8 par une chambre de fluide 12 respective. Les chambres de fluide 12 sont reliées entre elles par un conduit de communication 13. On voi t sur la figure 3 que les chambres de fluide 12 sont constituées par une paroi 14 cylindrique, fixée rigidement ou par l'intermédiaire d'une articulation, par une extrémité à la structure 8 et dans laquelle coulisse un piston 15 solidaire de l'extrémité 4 d'une des bielles 2, qui est coaxiale à la paroi 14. Si on choisit de relier rigidement la paroi 14 des chambres de fluide 12 à la structure 8, i L peut être judicieux de diviser les bielles 2 en deux parties reliées par une articulation 11 proche du piston 15 et consistant en un joint de cardan, pour que le piston 15 puisse coulisser facilement même si l'orientation générale de la bielle 2 varie légèreeent. Le piston 15 délimite le volume de la chambre de fluide 1 2 de manière étanche grâce à des joints 16 obturant le jeu entre le piston 15 et la paroi 14, ou un diaphragme dont la partie centrale s'appuierait sur la surface du piston 15 et dont la périphérie serait assemblée de manière étanche à la face interne de la paroi 14. Un butoir 19 occupe une partie du volune de la chambre de fluide 12 et permet de limiter le mouvement de la bielle 2 quand il est atteint par le piston 15. Le conduit de communication 13 est destiné à égaliser les pressions dans les deux chambres de fluide 12, c 'est-à-dire les efforts dans les deux bietles 2 puisque les pistons 15 ont la même section. La réalisation de la figure 3 comprend encore une chambre de fluide supplémentaire 20 adjointe à chaque chambre de fluide 12. Les chambres de fluide supplémentaires 20 sont délimitées par un allongement de la paroi 14, par le piston 15 et par un couvercle 21 muni d'un évidement central par lequel la bielle 2 passe. Leur étanchéité vis-à-vis des chambres de fluide 12 est réalisée par le joint 16 ou par d'autres diaphragmes montés comme les précédents. Un conduit de communication 23, dont on a représenté l'amorce, relie les chambres de fluide supplémentaires 20 pour y instaurer une même pression. Un second butoir 22 occupe chaque chambre de fluide supplémentaire 20 et empêche les déplacements excessifs du piston 15 vers l'arrière. La valeur de la poussée du réacteur 1 peut être estimée, si on le désire, à l'aide d'un capteur de pression qui communique dans un point quelconque d'une des chambres de fluide de chacune des paires 12 et 20, voire des conduits de communication 13 et 23. La force de poussée est transmise à la structure 8 par l'intermédiaire de a p r pression du liquide, sans majoration due à une composante transversale d'effort comme c'est le cas dans la réalisation purement mécanique décrite précédemment. L'encombrement en hauteur de la balance est réduit grâce à l'omission des guignols 5 reliés par la bielle de conjugaison 9, les conduits de communication 13 et 23 n'entrant pas en ligne de compte car ils peuvent être à une position quelconque. Les chambres de fluide supplémentaires 20 sont destinées à servir pendant les inversions de poussée et ne sont pas obligatoires. Le système de répartition sur deux points de la structure des efforts de poussée motrice décri t cidessus est composé de deux organes de transmission d'effort hydrauliques identiques reliés par une canalisation et qui, en équilibrant les pressions hydrauliques, équilibre les efforts mécaniques transmis. En donnant volontairement aux chambres de fluide des sections inégales il serait possible de tenir compte de certaines particularités (par exemple une dissymétrie) de l'installation. Il serait également possible de réaliser une transmi ssio n de la poussée du moteur par l'intermédiaire de plus de deux chambres de fluide communiquantes et de sections utiles égales ou différentes, dont le nombre serait choisi par l'homme du métier. Toutes ces chambres de fluide seraient du même genre que celles de la figure 2, c'est-á-dire délimitées partiellement par un piston mobile de façon que leur volume puisse varier, et des bielles seraient reliées par leurs extrémités au piston et au réacteur. Bien que le but visé puisse être différent, un objectif privilégié dans la conception d'un système comprenant plusieurs chambres de f luide est d'appliquer les efforts de poussée motrice en autant de points de la structure de manière telle que le point d'application de la résultante de ces forces soit un point de l'axe du moteur, ou du moins rapproché de cet axe pa r rapport aux conceptions connues, en répartissant judicieusement les positions des chambres de fluide. Les conduits de communication 13 permettent précisément de relier des chambres de fluide 12 à des positions quelconques. REVENDICATIONS 1. Balance de poussée disposée entre une structure d'avion et une extrémité de deux bielles (2) liées par une autre extrémité (3) à un moteur d'avion, caractérisée en ce qu'elle comprend une paire de chambres (12) remplies de liquide, communiquant (13) entre elles et dont chacune est partiellement délimitée par un piston (15) lié à une des bielles et mobile de façon à pouvoir faire varier le volume de la chambre. 2. Balance de poussée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les chambres comprennent des butoirs (19) d'arrêt des pistons. 3. Balance de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une seconde paire de chambres (20) communiquant (23) entre elles, chaque chambre de La seconde paire étant jointive à une chambre (12) respective de la paire précédente, séparée d'elle par un des pistons (15) et partiellement délimitée par ledit piston, dont la course est limitée par un butoir (22). 4. Balance de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend des chambres supplémentaires, communiquant entre elles et avec des chambres de la première paire, les chambres supplémentaires étant remplies de liquide, partiellement délimitées par un piston mobile de façon à pouvoir faire varier le volume de la chambre, et des bielles supplémentaires reliées par une extrémité à un piston respectif des chambres supplémentaires et par une extrémité opposée au moteur d'avion. 5. Balance de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les chambres sont réparties de manière à transmettre un effort résultant coaxial au moteur cri).