Brevet FR2830515A1 — publié le 20030411

SUSPENSION DE TURBOREACTEUR Le sujet de cette invention est une suspension de turboréacteur d'aéronef. Un genre courant de suspension comprend une paire de dispositifs d'accrochage à l'avant et à l'arrière du réacteur, chacun fixé à un mât de l'aéronef, et une paire de bielles intermédiaires sensiblement longitudinales dont une fonction est d'assurer une bonne répartition des efforts dans les deux dispositifs d'accrochage pour que le dispositif d'accrochage à l'arrière transmette à son mât les efforts transversaux et verticaux et le couple autour de l'axe longitudinal en plus de la poussée du moteur, qui est exercée d'abord sur la suspension avant. Ce dispositif d'accrochage à l'arrière est ainsi soumis à de multiples efforts statiques et dynamiques qui entraînent un risque élevé de le rompre. Si une rupture interrompt la transmission des efforts au dispositif d'accrochage à l'arrière, d'autres dégâts peuvent être causés ailleurs dans la suspension ou autour d'elle. Le lieu de rupture est imprévisible puisque c'est le plus souvent la fatigue qui la provoque : toutes les pièces de la suspension peuvent se révéler être la plus faible. Divers dispositifs ont été conçus pour pallier une telle rupture. Ils sont souvent du type"fail-safe", c'est-à-dire qu'ils font appel à une pièce de relais quand une pièce est hors d'état de servir à la suite d'une rupture. Cette conception est souvent préférable à un dimensionnement plus important des pièces existantes, qui présenterait l'inconvénient de ne pas empêcher la progression de fissures de fatigue jusqu'à la rupture si elles apparaissaient tout de même, et d'imposer un poids supplémentaire plus grand. Les brevets des Etats-Unis 5 725 181 et 5 873 547 décrivent des dispositions de relais pour échapper aux conséquences de certaines ruptures dans le dispositif d'accrochage arrière. L'invention est d'abord relative à une modification du mode de liaison des bielles au dispositif d'accrochage arrière afin de continuer d'assurer une transmission correcte des efforts en cas de rupture quel que soit le lieu du dispositif d'accrochage arière où elle se produit on verra qu'elle reste efficace même si c'est une bielle qui se rompt. Le dispositif proposé est donc plus universel que ses devanciers. Sous sa forme la plus générale, la suspension équipée de l'invention comprend un dispositif d'accrochage avant et un dispositif d'accrochage arrière à une structure fixe, une paire de bielles reliant les dispositifs d'accrochage, le dispositif d'accrochage arrière comprenant notamment une pièce maîtresse fixée à la structure fixe et un palonnier en forme de levier articulé par son centre à la pièce maîtresse et par ses extrémités aux bielles, et elle se caractérise en ce que les bielles sont prolongées audelà du palonnier et sont encore reliées à la pièce maîtresse par des articulations possédant un jeu suffisant pour rester inactives jusqu'à une rupture soit dans une des bielles, soit dans le dispositif d'accrochage arrière. Un autre perfectionnement décrit ici permet de maintenir une suspension convenable en cas de rupture de la pièce maîtresse du dispositif d'accrochage arrière : la pièce principale et la structure fixe sont reliées par un pion vertical, présentant un épaulement médian posé sur la pièce maîtresse, un épaulement supérieur au-dessus d'une portion de la structure fixe, et un épaulement inférieur entre lequel et l'épaulement médian la pièce principale est comprimée. On passe maintenant aux commentaires des figures pour décrire dans le détail une réalisationparticulière de l'invention : - la figure 1 est une vue générale de la suspension ; - les figures 2 et 3 représentent le dispositif de suspension arrière sans et avec les bielles ; et - la figure 4 illustre un pion de soutien du dispositif d'accrochage. Le turboréacteur 1 illustré à la figure 1 et dont seule l'enveloppe a été représentée comprend en particulier un carter intermédiaire 2 situé vers l'avant et un carter d'échappement 3 situé vers l'arrière, que portent respectivement un dispositif d'accrochage avant 4 et un dispositif d'accrochage arrière 5. Des boulons globalement référencés par 6 servent à fixer les dispositifs d'accrochage 4 et 5 sous des mâts 7 et 8 ou d'autres structures fixes d'un aéronef. Une paire de bielles 9 et 10 relie les dispositifs d'accrochage 4 et 5. Elles sont à peu près longitudinales et pourvues à leurs extrémités avant d'articulations 11 et 12 dépendant du carter intermédiaire 2 et à leurs extrémités arrière d'articulations 13 et 14 dépendant d'un palonnier 15, c'est-à-dire d'un levier basculant dont le milieu est articulé par un axe central 16 à une ferrure 17 qui forme la pièce maîtresse du dispositif d'accrochage arrière 5 et qui soutient, par l'intermédiaire de biellettes latérales 18 et 19, le carter d'échappement 3. Il est conforme à l'invention que les bielles 9 et 10 soient prolongées vers la ferrure 17 et reliées à elle par des articulations supplémentaires 20 et 21 situées sur des oreilles 22 et 23, établies sur la ferrure 17 de part et d'autre d'une chape centrale 24 qui porte l'axe 16 central du palonnier 15. Les articulations 13 et 14 des bielles 9 et 10 au palonnier 15 ont un jeu réduit, mais les articulations supplémentaires 20 et 21 à la ferrure 17 ont un jeu plus large qui leur permet de rester inactives, c'est- à-dire de ne pas transmettre d'effort, en temps normal : la transmission de la poussée et des autres forces se fait entièrement par le palonnier 15, mais si celui-ci, son axe 16 ou la chape centrale 24 se rompt, les bielles 9 et 10, cédant à la force de poussée, se déplacent longitudinalement et les articulations supplémentaires 20 et 21 entrent en butée, rétablissant la transmission de l'effort à la ferrure 17. Il en va de même si une bielle, 10 par exemple, se rompt, la transmission des efforts s'effectuant alors par l'articulation supplémentaire 20 de l'autre bielle 9 et par l'axe central 16. Si enfin un axe d'une articulation 13 ou 14 au palonnier 15 se rompt, le palonnier 15 devient inactif mais la transmission des efforts est encore assurée par les axes supplémentaires 20 et 21. Dans toutes ces situations, la répartition des efforts n'est que peu modifiée en comparaison des conditions normales. Il faut ajouter que l'assemblage reste isostatique et ne permet donc pas de développer des contraintes imprévues. Un autre dispositif caractéristique de l'invention sera maintenant décrit à l'aide principalement de la figure 4. Il s'agit d'un pion 26 vertical situé sensiblement au centre de la ferrure 17 et qui sert à maintenir la plaque 29 sur la ferrure 17 contre les mouvements dans les directions horizontales ; mais sa forme particulière, qu'on va bientôt décrire, lui permet d'intervenir utilement quand une fissure 27 esquissée à la figure 2 et produite par la fatigue coupe la ferrure 17 en deux en passant par exemple à travers les perçages de deux vis 6 de suspension situées d'un même côté. La transmission des efforts au mât 8 n'est alors plus assurée par ces vis, mais le pion 26 allége la charge sur les vis 6 restant actives, par sa présence même et aussi en permettant une répartition meilleure des efforts dans la ferrure 17. Le pion 26 présente un épaulement médian 28 qui est engagé en partie dans un perçage d'une plaque 29 appartenant au mât 8 et pour le reste à un lamage 31 d'un perçage de plus petit diamètre traversant une partie de la ferrure 17 jusqu'à une chambre 33. L'épaulement 28 médian est engagé dans le perçage 30 et le lamage 31 avec peu de jeu. Le pion 26 comprend encore un épaulement inférieur et un épaulement supérieur, qui sont constitués par des écrous 34 et 35 engagés sur des extrémités filetées du pion 26. Si cependant l'écrou inférieur 34 est serré contre la ferrure 17 au sommet de la chambre 33, l'écrou supérieur 35 est séparé de la plaque 29 par un petit jeu, qu'une goupille 36 coupant l'écrou 35 et le pion 26 maintient en empêchant l'écrou 35 de tourner. Quand la fissure 27 a mis hors service une partie des vis 6, la ferrure 17 s'affaisse, entraînant le pion 26 vers le bas jusqu'à ce que l'écrou supérieur 35 touche la plaque 29, ce qui arrête le mouvement d'affaissement : le pion 26 soutient alors la ferrure 17. L'épaulement médian 28 est aussi avantageux pour transmettre les efforts horizontaux de la ferrure 17 à la plaque 29, car sa section plus grande lui fait subir des contraintes moindres. Le pion 26 peut être épaulé par un pion supplémentaire 37 placé non loin de lui au centre de la ferrure 17 et qui se présente comme un pion classique, traversant la ferrure 17 et la plaque 29 et comprenant des épaulements supérieur et inférieur semblables à ceux du pion 26, mais pas d'épaulement médian. Des jeux circulaires et longitudinaux subsistent entre le pion 37, la ferrure 17 et la plaque 29. Les pions 26 et 37 ne sont pas sollicités auparavant, suivant l'apparition de la fissure 27 sauf par un effort de traction dans le pion 26 entre les épaulements médian 28 et inférieur 34, mais qui est un effort de serrage invariable et donc incapable de produire une fissure par fatigue, et par un effort horizontal de cisaillement à l'épaulement médian 28, qui est modéré en raison de la largeur de celui-ci. Si cependant le pion 26 se rompt, le pion 37, déchargé jusqu'alors des efforts horizontaux grâce au jeu de montage, le remplace dans sa fonction de maintien de la plaque 29 sur la ferrure 17 dans les directions horizontales. REVENDICATIONS 1. Suspension de turboréacteur comprenant un dispositif d'accrochage avant (4) et un dispositif d'accrochage arrière (5) à une structure fixe (7,8), une paire de bielles (9,10) s'étendant entre les dispositifs d'accrochage, le dispositif d'accrochage arrière comprenant une pièce maîtresse (17) fixée à la structure fixe (8) et un palonnier (15) en forme de levier articulé par son centre (16) à la pièce maîtresse (17) et par ses extrémités aux bielles (9, 10), caractérisée en ce que les bielles sont prolongées au-delà du palonnier (15) et sont encore reliées à la pièce maîtresse par des articulations (20,21) possédant un jeu suffisant pour rester inactives jusqu'à une rupture soit dans une des bielles, soit dans le dispositif d'accrochage arrière. 2. Suspension de turboréacteur selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce maîtresse (17) et la structure fixe sont reliées par un pion vertical (26), présentant un épaulement médian (28) posé sur la pièce maîtresse (17), un épaulement supérieur (35) au-dessus d'une portion (29) de la structure fixe, et un épaulement inférieur (34) entre lequel et l'épaulement médian la pièce principale (17) est comprimée. 3. Suspension de turboréacteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'épaulement inférieur et l'épaulement supérieur sont formés par des écrous engagés sur des portions extrêmes filetées du pion, un dispositif d'arrêt de rotation (36) de l'écrou de l'épaulement supérieur étant ajouté. 4. Suspension de turboréacteur selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comprend un second pion vertical (37) reliant la pièce maîtresse et la structure fixe.