Brevet FR2755944A1 — publié le 19980522

L'invention concerne une suspension avant redondante d'une turbomachine sur un mât porté par un avion, le mot "avant" étant pris par rapport au sens de l'écoulement du flux dans le moteur pour désigner la partie de la turbomachine éloignée de la zone d'éjection du flux. De façon connue, une turbomachine d'aviation est accrochée à un mat, conçu pour assurer la transmission mécanique des efforts entre la turbomachine et la structure de l'avion, au moyen d'un dispositif de suspension avant et d'un dispositif de suspension arrière. Ces dispositifs de suspension doivent supporter les efforts mécaniques, selon l'axe vertical Z, dus à la masse de la turbomachine, et les efforts dynamiques, selon l'axe transversal Y, induits par les mouvements de l'avion. Les charges générées par la poussée du moteur, dirigées selon l'axe longitudinal X, sont transmises à l'un des dispositifs de suspension par des barres de reprise de poussée inclinées situées de part et d'autre de la turbomachine. De plus pour des raisons évidentes de sécurité, la suspension de la turbomachine doit être redondante. Dans ce cas, il est possible de choisir entre deux solutions soit doubler toutes les pièces, chacune étant capable de supporter seule les efforts fixés, soit adjoindre des composants qui sont disposés en attente et qui ne supportent les efforts qu'en cas de rupture de la suspension principale. FR-A-2 680 353 montre une structure d'accrochage arrière d'un turboréacteur à un mât, dans laquelle la ferrure fixée au mât et reliée au carter d'échappement par trois biellettes de suspension comprend deux parties ajustées l'une dans l'autre et dimensionnées afin de pouvoir assurer chacune en totalité la reprisé des efforts transmis entre le carter et le mât. FR-A-2 599 708 montre également un dispositif d'accrochage arrière d'un turboréacteur dans lequel il est prévu, en plus des trois biellettes connues, une quatrième biellette de sécurité qui, en régime normal, ne supporte aucune charge. Ces deux documents ne concernent que la suspension arrière. D'autre part, ils ne fournissent aucune indication sur les moyens pour reprendre les charges de poussée selon l'axe longitudinal X, qui sont considérables, en cas de rupture d'une barre de reprise de poussée ou du moyen de suspension qui encaisse normalement la charge des barres de reprise de poussée. Le but de l'invention est d'équiper une suspension normale avant d'une turbomachine sur un mât avec des pièces en attente susceptibles de supporter les efforts selon l'un quelconque au moins des axes X, Y, Z en cas de défaillance de la suspension normale. L'invention concerne donc une suspension avant redondante d'une turbomachine sur un mât porté par un avion, cette suspension comportant, d'une part, un support de base fixé au mât et relié au carter intermédiaire de la turbomachine pour réaliser la suspension normale avant de la turbomachine, ledit support de base assurant la transmission mécanique des efforts selon l'axe transversal Y et l'axe vertical Z entre la suspension normale avant et le mât ainsi que la transmission au mât des efforts de poussée selon l'axe longitudinal X transmis par des barres de reprise de poussée interposées entre la turbomachine et le support de base, et, d'autre part, un dispositif de suspension de sécurité ne travaillant qu'en cas de rupture de la suspension normale avant ou d'une barre de reprise de poussée. Selon l'invention le dispositif de suspension de sécurité comporte un premier support fixé sur le mât et qui présente une chape verticale capable de reprendre les efforts selon les axes X et Z et une chape horizontale capable de reprendre les efforts selon l'axe Y, et un deuxième support fixé sur le carter intermédiaire de la turbomachine et qui présente une chape verticale capable de reprendre les efforts selon les axes X et Z et un doigt vertical capable de reprendre les efforts selon l'axe Y, ledit doigt étant disposé avec jeu dans la chape horizontale du premier support, la chape verticale du premier support et la chape verticale du deuxième support présentant des alésages coaxiaux pour le passage d'une broche transversale fixée sur l'une desdites chapes et traversant avec jeu l'alésage de l'autre chape. En fonctionnement normal, seul le support de base encaisse les efforts et les charges transmis entre la turbomachine et le mât. Grâce aux jeux prévus entre le doigt ou la broche et les alésages qui les reçoivent dans les chapes, le premier support et le deuxième support sont mécaniquement dissociés. Les avantageuses dispositions suivantes sont de préférence adoptées: la chape verticale du premier support comporte deux oreilles disposées de part et d'autre de la chape verticale du deuxième support, et sans contact avec cette dernière; la broche transversale est fixée sur lesdites oreilles; la chape verticale du premier support s'étend sous la face inférieure de la chape horizontale dudit premier support; l'alésage ménagé dans la chape horizontale du premier support pour recevoir le doigt du deuxième support est disposé dans la partie avant de ladite chape horizontale; le premier support présente au-dessus de sa chape horizontale et à l'arrière de cette dernière une plaque pour sa fixations sur le mât, ladite plaque étant reliée à ladite chape horizontale par une paroi de rigidification. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 montre en perspective l'ensemble de la suspension avant redondante selon l'invention monté sur le mat d'un avion, la turbomachine n'étant pas représentée par souci de clarté; la figure 2 est une représentation en perspective de la suspension normale de la turbomachine et des barres de reprise de poussée; la figure 3 montre le mât de l'avion et le talon associé au mât; la figure 4 montre le dispositif de suspension de sécurité seul; la figure 5 est une représentation en perspective du premier support du dispositif de suspension de sécurité selon l'invention; la figure 6 est une représentation en perspective du deuxième support du dispositif de suspension de sécurité selon l'invention; la figure 7 est une coupe de la suspension avant montrée sur la figure 1 selon un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal X et passant par l'axe de la broche de liaison du premier support et du deuxième support; et la figure 8 est une coupe de la suspension avant montrée sur la figure 1 selon un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal X et passant par l'axe du doigt du deuxième support. La figure 1 montre une suspension avant redondante 1 d'une turbomachine sur le mât 2 d'un avion. Par souci de clarté, la turbomachine n'est pas représentée sur les dessins. Il suffit de savoir que le point de suspension avant de la turbomachine est prévu sur le carter intermédiaire de cette turbomachine. Le mât 2 est équipé d'un talon 3 qui contient tous les éléments de fixation de la suspension 1 sur le mât, ainsi que cela est représenté sur les figures 1 et 3. La suspension normale avant de la turbomachine comporte un support de base 4, représenté sur les figures 1 et 2. Ce support de base 4 est fixé sous le talon 3. Il s'étend vers l'avant de l'avion, dans le sens de l'avancement en vol de ce dernier. Son extrémité avant comporte un axe de support 5 qui est dirigé selon l'axe longitudinal X du trièdre de référence de l'avion et qui constitue l'axe de suspension avant de la turbomachine. Cet axe de support 5 permet la reprise des efforts dirigés suivant l'axe vertical Z et l'axe transversal Y du trièdre de référence, qui sont générés par la masse du moteur, et les efforts dynamiques dus aux accélérations verticales et latérales provoquées par les mouvements de l'avion suivant ces directions. Les références 6 et 7 représentent les barres de reprise de poussée qui sont inclinées, et dont les extrémités avant sont fixées latéralement sur le carter intermédiaire de la turbomachine. Ces barres de reprise de poussée 6 et 7 supportent les efforts induits par la poussée du moteur et qui est dirigée selon l'axe longitudinal X du trièdre de référence. A la suspension normale décrite ci-dessus, est adjoint un dispositif de suspension de sécurité 10 qui ne travaille qu'en cas de défaillance de la suspension normale. Ce dispositif de suspension de sécurité 10 comporte un premier support 20 fixé au mât 2 et un deuxième support 40 fixé au carter intermédiaire de la turbomachine. Le premier support 20 est montré sur les figures 1, 4 et 5, et le deuxième support 40 est représenté sur les figures 1, 4 et 6. Le premier support 20 comporte une chape horizontale 21 qui présente à l'avant un alésage vertical 22 et à l'arrière des orifices 23 pour sa fixation par boulonnage sur la partie supérieure avant 24 du talon 3 équipant le mât 2. Une plaque 25 s'étend verticalement vers le haut à partir du bord arrière de la chape horizontale 21. Cette plaque 25 présente des orifices 26 pour sa fixation par boulonnage sur une paroi frontale 27 du mat 2. Une paroi verticale de rigidification 28 relie la plaque 25 à la chape horizontale 21. Sous la face inférieure de la chape horizontale 21 et à l'arrière de l'alésage vertical 22, sont prévues deux oreilles parallèles 29, 30 qui s'étendent dans des plans parallèles aux axes X et Z du trièdre de référence. Ces oreilles 29, 30 sont munies d'alésages coaxiaux 31 et 32 destinés au passages d'une broche 33. Le premier support 20 est réalisé en une seule pièce monobloc et il est dimensionné de telle manière que les oreilles 29 et 30 puissent reprendre les efforts produits par la turbomachine selon les axes X et Z, et que la chape horizontale 21 puisse reprendre les efforts produits par la turbomachine selon l'axe Y, en cas de défaillance de la suspension normale. Le deuxième support 40, également réalisé en une seule pièce, comporte un corps 41 en forme de pyramide tronquée qui présente sur sa face verticale arrière une chape verticale 42 sous forme d'une oreille présentant un alésage 43, et sur sa face supérieure 44, un doigt vertical 45. Sous le corps 41, s'étend une plaque 46 qui est parallèle aux axes Y, Z et qui comporte des orifices 47 pour la fixation par boulonnage du deuxième support 40 sur le carter intermédiaire de la turbomachine, et un alésage 48 permettant le passage et les mouvements relatifs de l'axe de support 5 du support de base 4. Le deuxième support 40 est dimensionné de telle manière que la chape verticale 42 puisse supporter les efforts exercés par la turbomachine suivant les axes X et Z et de telle manière que le doigt 45 puisse reprendre les efforts suivant l'axe des Y en cas de défaillance de la suspension normale. Les dimensions du premier support 20 et du deuxième support 40 sont telles que, lorsque la turbomachine est suspendue au mat 2 par la support de base 4, le premier support 20 étant fixé au mat et le deuxième support 40 au carter intermédiaire, le doigt 45 est positionné avec un jeu J2 dans l'alésage 22 de la chape horizontale 21 du premier support, et la broche 33 traverse avec un jeu J1 l'alésage 43 de la chape verticale 42 du deuxième support 40, cette chape verticale 42 étant disposée avec jeu entre les oreilles 29 et 30 du premier support 20, ainsi que cela est représenté sur les figures 7 et 8. Comme on le voit sur les figures 7 et 8, la face supérieure 44 du deuxième support 40 est écartée de la face inférieure du flasque horizontal 21 du premier support, et le premier et le deuxième supports ne touchent pas le support de base 4 constituant la suspension normale. En l'absence de défaillance de la suspension normale 4 et des barres de reprise de poussée 6, 7, le premier support 20 et le deuxième support 40 n'ont aucune liaison entre eux. En cas de défaillance de la suspension normale, par suite de rupture de l'axe de support 5 du support de base 4, par exemple, les efforts suivant l'axe transversal Y sont supportés par le doigt 45 et la chape horizontale 21 du premier support 20, les efforts suivant l'axe vertical Z sont supportés par la chape verticale 42 du deuxième support , la broche 33 et les oreilles 29 et 30, et les charges suivant l'axe longitudinal X sont supportées par les bielles 6 et 7. En cas de rupture de l'une des bielles 6 et 7, les charges suivant l'axe longitudinal X sont supportées par la chape verticale 42 du deuxième support 40, la broche 33 et les oreilles 29, 30. Les efforts suivant les axes Y et Z sont alors supportés par la suspension normale. Enfin, en cas de rupture de l'axe de support 5 et de l'une des bielles 6 et 7, la totalité des efforts et des charges est transmise par le deuxième support 40 au premier support 20. Dans la description faite ci-dessus, le premier support 20 est monté sur le talon 3. Il est évident que ces deux pièces pourraient être réalisées sous la forme d'une pièce unique. REVENDICATIONS 1. Suspension avant redondante d'une turbomachine sur un mât (2) porté par un avion, cette suspension comportant, d'une part, un support de base (4) fixé au mat (2) et relié au carter intermédiaire de la turbomachine pour réaliser la suspension normale avant de la turbomachine, ledit support de base (4) assurant la transmission mécanique des efforts selon l'axe transversal Y et l'axe vertical Z entre la suspension normale avant et le mât (2) ainsi que la transmission au mât (2) des efforts de poussée selon l'axe longitudinal X transmis par des barres de reprise de poussée (6, 7) interposées entre la turbomachine et le support de base (4), et, d'autre part, un dispositif de suspension de sécurité(10) ne travaillant qu'en cas de rupture de la suspension normale avant ou d'une barre de reprise de poussée (6, 7), caractérisée par le fait que ledit dispositif de suspension de sécurité (10) comporte un premier support (20) fixé sur le mât (2) et qui présente une chape verticale (29, 30) capable de reprendre les efforts selon les axes X et Z et une chape horizontale (21) capable de reprendre les efforts selon l'axe Y, et un deuxième support (40) fixé sur le carter intermédiaire de la turbomachine et qui présente une chape verticale (42) capable de reprendre les efforts selon les axes X et Z et un doigt vertical (45) capable de reprendre les efforts selon l'axe Y, ledit doigt étant disposé avec un jeu (J2) dans un alésage (22) ménagé dans la chape horizontale (21) du premier support (20), la chape verticale (29, 30) du premier support (20) et la chape verticale (42) du deuxième support (40) présentant des alésages coaxiaux (31, 32, 43) pour le passage d'une broche (33) transversale fixée sur l'une desdites chapes (29, 30) et traversant avec un jeu (J1) l'alésage (43) de l'autre chape (42). 2. Suspension selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la chape verticale du premier support (20) comporte deux oreilles (29, 30) disposées de part et d'autre de la chape verticale (42) du deuxième support (40), et sans contact avec cette dernière. 3. Suspension selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la broche (33) est fixée sur lesdites oreilles (29, 30). 4. Suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la chape verticale (29, 30) du premier support (20) s'étend sous la face inférieure de la chape horizontale (21) dudit premier support (20). 5. Suspension selon la revendication 4, caractérisée par le fait que l'alésage (22) ménagé dans la chape horizontale (21) du premier support (20) pour recevoir le doigt du deuxième support (40) est disposé dans la partie avant de ladite chape horizontale (21), et à l'avant de la chape verticale (29, 30) dudit premier support (20). 6. Suspension selon la revendication 5, caractérisée par le fait que le premier support (20) présente, au-dessus de sa chape horizontale (21) et à l'arrière de cette dernière, une plaque verticale (25) pour sa fixation sur le mât (2), ladite plaque (25) étant reliée à ladite chape horizontale (21) par une paroi de rigidification (28).