Brevet FR2887522A1 — publié le 20061229

ENSEMBLE POUR AERONEF COMPRENANT UN ELEMENT DE VOILURE AINSI QU'UN MAT D'ACCROCHAGE DESCRIPTION 5 DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte de façon générale à un ensemble pour aéronef comprenant un élément de voilure formant caisson ainsi qu'un mât d'accrochage d'un turbomoteur sous ledit élément de voilure. Un tel ensemble peut être utilisé sur tout type d'aéronef comportant des turbomoteurs suspendus à sa voilure, tels que des turboréacteurs ou des turbopropulseurs. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Sur les aéronefs existants, les turbomoteurs sont suspendus en dessous de la voilure par des dispositifs d'accrochage complexes, également appelés EMS (de l'anglais Engine Mounting Structure ), ou encore mât d'accrochage. Dans le cas des turboréacteurs, les dispositifs d'accrochage habituellement employés présentent une structure rigide formant caisson, c'est-à-dire constituée par l'assemblage de longerons inférieurs et supérieurs raccordés entre eux par une pluralité de nervures transversales. De façon connue, ces mâts sont notamment conçus pour permettre la transmission à la voilure des efforts statiques et dynamiques engendrés par les turbomoteurs, tels que le poids, la poussée, ou encore les différents efforts dynamiques. A ce titre, dans les mâts d'accrochage connus de l'art antérieur, la transmission des efforts entre celui-ci et la voilure est classiquement assurée par une attache avant, une attache arrière, ainsi qu'une attache intermédiaire notamment destinée à reprendre les efforts de poussée générés par le turbomoteur associé. Pour ce faire, l'attache intermédiaire destinée à reprendre les efforts de poussée, également appelée attache spigot , est de façon générale matérialisée par une rotule fixée dans le longeron supérieur arrière de la structure rigide, entre l'attache avant et l'attache arrière. Cette attache spigot comprend aussi un axe ou pion de cisaillement fixé sous la voilure de l'aéronef par l'intermédiaire d'une ferrure d'encastrement, de façon à pouvoir se loger dans la rotule susmentionnée. Sur les turbomoteurs des aéronefs récents, l'important taux de dilution recherché conduit à obtenir un encombrement extrêmement élevé, puisqu'une augmentation du taux de dilution engendre inéluctablement une hausse du diamètre du moteur, et plus particulièrement une hausse du diamètre de son carter de soufflante. Ainsi, avec une garde au sol qui est naturellement fixée de manière à rester acceptable du point de vue sécuritaire, l'espace restant entre l'aile et le turbomoteur servant à loger le mât d'accrochage ainsi que les différentes attaches est de plus en plus restreint, alors que paradoxalement, les efforts à reprendre sont bien entendu de plus en plus élevés. Cette évolution des turbomoteurs a eu pour conséquence néfaste d'imposer une réduction des dimensions verticales du mât d'accrochage, notamment de manière à pouvoir conserver un espace suffisant pour placer la ferrure d'encastrement de l'attache intermédiaire, dont les grandes dimensions sont imposées par la nécessité de reprendre les efforts de poussée du turbomoteur, c'est-à-dire ceux orientés selon la direction longitudinale de ce turbomoteur, et également ceux orientés selon la direction transversale de ce turbomoteur. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de proposer un ensemble pour aéronef remédiant aux problèmes d'encombrement et de réduction des dimensions du mât d'accrochage rencontrés dans les ensembles de l'art antérieur. Pour ce faire, l'invention a pour objet un ensemble pour aéronef comprenant un élément de voilure formant caisson ainsi qu'un mât d'accrochage d'un turbomoteur sous l'élément de voilure, le mât d'accrochage comportant une structure rigide formant caisson et l'ensemble étant également pourvu de moyens d'accrochage de la structure rigide sous l'élément de voilure, les moyens d'accrochage étant munis d'une attache intermédiaire susceptible de reprendre les efforts de poussée générés par le turbomoteur et comportant une rotule, un axe logé dans la rotule, et une ferrure d'encastrement de l'axe. Selon l'invention, la ferrure d'encastrement est agencée à l'intérieur de l'un quelconque des éléments pris parmi la structure rigide formant caisson et l'élément de voilure formant caisson. Dans l'ensemble selon l'invention, on peut comprendre que la ferrure d'encastrement de grandes dimensions n'est avantageusement plus située entre l'élément de voilure et le mât d'accrochage, comme cela était le cas antérieurement. Cela permet ainsi d'approcher au plus près le mât d'accrochage de la partie inférieure de l'élément de voilure. Par conséquent, pour un écartement donné entre un turbomoteur et son élément de voilure associé, la place allouée pour l'agencement du mât d'accrochage est sensiblement plus importante que celle rencontrée dans les ensembles de l'art antérieur dans lesquels l'espace libre entre le turbomoteur et l'élément de voilure devait également intégrer la ferrure d'encastrement de l'axe de l'attache intermédiaire. L'ensemble selon l'invention autorise par voie de conséquence l'augmentation des dimensions des mâts d'accrochage, permettant ainsi de les rendre mieux adaptés aux efforts importants qu'ils sont destinés à reprendre. Selon un premier mode de réalisation préféré de la presente invention, la ferrure d'encastrement est agencée à l'intérieur de la structure rigide formant caisson. Dans ce cas, on peut prévoir que la ferrure d'encastrement est montée fixement sur une surface interne d'un longeron supérieur de cette structure rigide formant caisson. D'autre part, la rotule destinée à recevoir l'axe de l'attache intermédiaire peut alors être montée sur une ferrure solidarisée à un longeron avant de l'élément de voilure formant caisson. De préférence, cette rotule est agencée à l'intérieur de l'élément de voilure formant caisson, toujours de manière à pouvoir rapprocher au maximum le mât d'accrochage de l'élément de voilure. Selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention, la ferrure d'encastrement est agencée à l'intérieur de l'élément de voilure formant caisson, et peut donc être montée fixement sur un longeron avant de cet élément de voilure, par exemple par l'intermédiaire d'une ou plusieurs ferrures prévues à cet effet. Dans chacun des modes de réalisation préférés de la présente invention, les moyens d'accrochage formant un système de montage isostatique comportent de préférence également une attache avant ainsi qu'une attache arrière, l'attache intermédiaire précitée étant située entre celles-ci. Enfin, l'invention a également pour objet un aéronef comprenant au moins un ensemble tel que celui qui vient d'être décrit. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels; - la figure 1 représente une vue de côté d'un ensemble pour aéronef selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention; - la figure 2 représente une vue de côté agrandie et plus détaillée de l'attache intermédiaire de l'ensemble montré sur la figure 1; - la figure 3 représente une vue en perspective agrandie et plus détaillée d'une partie arrière du mât d'accrochage appartenant à l'ensemble montré sur la figure 1; et - la figure 4 représente une vue de côté d'un ensemble pour aéronef selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS En référence à la figure 1, on voit un ensemble 1 pour aéronef selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention. Globalement, cet ensemble 1 comprend un élément de voilure 2 tel qu'une aile, un mât d'accrochage 4 d'un turbomoteur 10 tel qu'un turboréacteur, ainsi que des moyens d'accrochage 8 d'une structure rigide 6 formant caisson du mât 4, sous l'élément de voilure 2. Par ailleurs, sur cette figure 1, il est également représenté à titre indicatif des moyens d'accrochage 12 interposés entre la structure rigide 6 et le turbomoteur 10, ces moyens 12 étant constitués d'une ou plusieurs attaches moteur avant 14, une attache moteur arrière 16, et d'un dispositif de reprise des efforts de poussée 18 essentiellement muni de bielles latérales de reprise. Ces moyens d'accrochage 12 ne font pas partie de la présente invention, et ne seront par conséquent pas davantage décrits. Dans toute la description qui va suivre, par convention, on appelle X la direction parallèle à un axe longitudinal 5 du turbomoteur 10, également appelée direction longitudinale de ce turbomoteur, Y la direction orientée transversalement par rapport à ce turbomoteur 10 et à l'aéronef, et Z la direction verticale, ces trois directions étant orthogonales entre-elles. D'autre part, les termes avant et arrière sont à considérer par rapport à une direction d'avancement de l'aéronef rencontrée suite à la poussée exercée par les turbomoteurs 10, cette direction étant représentée schématiquement par la flèche 7. Toujours en référence à la figure 1, on peut voir que seule la structure rigide formant caisson 6 du mât d'accrochage 4 a été représentée, accompagnée des moyens d'accrochage 8 de cette structure rigide sous l'élément de voilure 2. Les autres éléments constitutifs non-représentés de ce mât 4, du type structure secondaire assurant la ségrégation et le maintien des systèmes tout en supportant des carénages aérodynamiques, sont des éléments classiques identiques ou similaires à ceux rencontrés dans l'art antérieur, et connus de l'homme du métier. Par conséquent, il n'en sera fait aucune description détaillée. De la même manière, il est indiqué que la structure rigide 6 est similaire à celles rencontrées dans les dispositifs de l'art antérieur. Ainsi, elle est effectivement du type caisson , c'est-à-dire formée par l'assemblage de longerons supérieurs et inférieurs et de panneaux latéraux raccordés entre eux par l'intermédiaire de nervures transversales. En revanche, les moyens d'accrochage 8, situés globalement vers l'arrière de la structure rigide 6, sont spécifiques à la présente invention et vont donc être présentés de façon détaillée ci-après. De façon générale, les moyens d'accrochage 8 sont constitués d'une attache avant 20, d'une attache intermédiaire 22 ainsi que d'une attache arrière 24, l'attache intermédiaire 22 étant placée entre les attaches avant et arrière 20, 24, mais de préférence agencée à proximité de l'attache avant 20. Comme cela sera exposé en détails ci-dessous, l'attache avant 20 relie un longeron supérieur 26 de la structure rigide ou caisson 6, à un longeron horizontal avant faisant partie intégrante de l'élément de voilure formant caisson, ce longeron (non représenté sur la figure 1 et portant la référence 32 sur la figure 2) s'étendant sensiblement selon une direction principale longitudinale de cette aile 2. L'attache intermédiaire 22 relie quant à elle également le longeron supérieur 26 du caisson 6 au longeron horizontal avant 32 de l'aile 2, tandis que l'attache arrière 24 relie une extrémité arrière du longeron supérieur 26 du caisson 6 à une nervure horizontale 34 sensiblement perpendiculaire à un longeron principal (non représenté) de l'élément de voilure faisant partie intégrante de la structure de cet élément. Ici encore, il est noté que l'élément de voilure 2 est du type connu de l'homme du métier, c'est-à-dire prenant la forme d'un caisson constitué par l'assemblage de longerons et de nervures définissant une ossature fermée par un revêtement d'intrados 28 et un revêtement d'extrados 30. L'une des particularités de la présente invention réside donc dans la conception de l'attache intermédiaire 22, comme cela est le mieux visible sur les figures 2 et 3. En effet, dans ce premier mode de réalisation préféré de la présente invention, l'attache intermédiaire 22 comprend une ferrure d'encastrement 36 logée à l'intérieur du caisson 6 formant la structure rigide du mât 4. Plus précisément, cette ferrure d'encastrement 36 de forme relativement complexe et grossièrement assimilable à une pyramide ou un cône, présente une surface d'appui plane 38 agencée au contact d'une surface interne 26a du longeron supérieur 26 de ce caisson 6, sur laquelle elle est montée fixement, par exemple à l'aide de moyens mécaniques d'assemblage connus de l'homme du métier. Cette ferrure 36 comporte un logement 40 dans lequel est fixé un axe 42, également appelé pion de cisaillement. Cet axe 42, orienté de façon pas ou peu inclinée par rapport à la direction verticale Z, fait saillie de la surface d'appui 38 jusqu'à traverser le longeron supérieur 26 disposant d'un orifice prévu à cet effet. De plus, il s'étend de préférence jusqu'à entrer à l'intérieur du caisson 2 formant l'élément de voilure, et est pas conséquent amené à passer au travers du revêtement d'intrados 28. A l'intérieur de l'élément de voilure 2 formant caisson, le longeron horizontal avant 32 porte une ferrure 44 s'étendant vers l'avant et présentant une plaque 46 sensiblement perpendiculaire à l'axe 42, et donc de préférence sensiblement perpendiculaire à une âme du longeron avant 32. Cette plaque 46 est pourvue d'un orifice 48 dans lequel est agencée une rotule 50 pénétrée par l'axe 42. ainsi, il est à comprendre que cette attache intermédiaire 22 est donc non seulement conçue de manière à reprendre les efforts s'exerçant selon une direction X, à savoir les efforts de poussée, mais également ceux s'exerçant selon la direction Y. En référence à présent plus spécifiquement à la figure 3, on peut voir que l'attache avant 20 est en fait composée de deux demi-attaches 20a et 20b, sensiblement identiques, disposées de part et d'autre d'un plan vertical (non représenté) passant par l'axe longitudinal 5 du turbomoteur, et agencées de préférence symétriquement par rapport à ce même plan. Chaque demi-attache 20a, 20b comporte donc un groupe de manilles simples 54 reliant une ferrure 56 solidaire du longeron supérieur 26 de la structure rigide 6, à une ferrure 58 du longeron avant 32 de l'élément de voilure 2. Comme cela est visible sur la figure 3, les ferrures 58 sont chacune orientées dans un plan vertical XZ, et prennent la forme d'une nervure du caisson 2. La ferrure 44 associée à l'attache intermédiaire 22 est d'ailleurs située entre ces deux ferrures 58. En outre, les liaisons entre les groupes de manilles et les ferrures sont assurées par des axes orientés selon la direction transversale Y. L'attache arrière 24 comporte quant à elle deux paires de manilles triangulaires 60 placées dans des plans verticaux orientés selon la direction transversale Y. Ces deux paires de manilles triangulaires 60 relient une ferrure 62 solidaire du longeron supérieur arrière 26 de la structure rigide 6, à une ferrure 64 solidaire d'un longeron intermédiaire (non représenté) de l'élément de voilure. Ici, les liaisons entre les deux paires de manilles et les ferrures sont alors assurées par des axes orientés selon la direction X. Dans cet agencement où les moyens d'accrochage 8 isostatique, les forment un système de montage efforts longitudinaux (poussée, inverseurs) sont donc transmis par l'attache intermédiaire 22. Les efforts transversaux se répartissent entre cette même attache intermédiaire 22 et l'attache arrière 24, tandis que les efforts selon la direction verticale passent simultanément par les deux demi-attaches 20a, 20b de l'attache avant 20, ainsi que par l'attache arrière 24. Par ailleurs, le moment selon l'axe longitudinal est repris par les deux demi-attaches 20a, 20b de l'attache avant 20, et le moment selon l'axe transversal est repris dans la direction verticale par l'ensemble formé par les attaches avant et arrière 20, 24. Enfin, le moment selon l'axe vertical est repris dans la direction transversale par l'ensemble formé par l'attache intermédiaire 22 et l'attache arrière 24. En référence à présent à la figure 4, on voit un ensemble 1 pour aéronef selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention. Ce second mode est similaire au premier, et les éléments portant les mêmes références numériques sur les figures correspondent donc à des éléments identiques ou similaires. L'unique différence réside donc dans le fait que la ferrure d'encastrement 36 de l'axe 42 n'est plus située à l'intérieur de la structure rigide formant caisson 6, mais à l'intérieur de l'élément de voilure formant caisson 2. A titre d'exemple indicatif, cette ferrure d'encastrement 36 peut donc être rapportée sur le longeron avant du caisson 2 par l'intermédiaire d'une ferrure similaire à celle présentée sur les figures 2 et 3, et portant la référence numérique 44. D'autre part, la rotule (non représentée sur cette figure 4) dans laquelle se loge l'extrémité libre de l'axe 42 de l'attache intermédiaire 22 peut être solidarisée au longeron supérieur du caisson 6. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier aux ensembles 1 pour aéronef qui viennent d'être décrits, uniquement à titre d'exemples non limitatifs. REVENDICATIONS 1. Ensemble (1) pour aéronef comprenant un élément de voilure (2) formant caisson ainsi qu'un mât d'accrochage (4) d'un turbomoteur (10) sous ledit élément de voilure, le mât d'accrochage (4) comportant une structure rigide (6) formant caisson et l'ensemble étant également pourvu de moyens d'accrochage (8) de ladite structure rigide (6) sous l'élément de voilure (2), les moyens d'accrochage (8) étant munis d'une attache intermédiaire (22) susceptible de reprendre les efforts de poussée générés par le turbomoteur et comportant une rotule (50), un axe (42) logé dans ladite rotule (50), et une ferrure d'encastrement (36) dudit axe (42), caractérisé en ce que ladite ferrure d'encastrement (36) est agencée à l'intérieur de l'un quelconque des éléments pris parmi ladite structure rigide (6) formant caisson et ledit élément de voilure (2) formant caisson. 2. Ensemble (1) pour aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ferrure d'encastrement (36) est agencée à l'intérieur de ladite structure rigide (6) formant caisson. 3. Ensemble (1) pour aéronef selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite ferrure d'encastrement (36) est montée fixement sur une surface interne (26a) d'un longeron supérieur (26) de ladite structure rigide (6) formant caisson. 4. Ensemble (1) pour aéronef selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que ladite rotule (50) est montée sur une ferrure (44) solidarisée à un longeron avant (32) dudit élément de voilure (2) formant caisson. 5. Ensemble (1) pour aéronef selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite rotule (50) est agencée à l'intérieur dudit élément de voilure (2) formant caisson. 6. Ensemble (1) pour aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ferrure d'encastrement (36) est agencée à l'intérieur dudit élément de voilure (2) formant caisson. 7. Ensemble (1) pour aéronef selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite ferrure d'encastrement (36) est montée fixement sur un longeron avant (32) dudit élément de voilure (2) formant caisson. 8. Ensemble (1) pour aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens d'accrochage (8) comportent également une attache avant (20) ainsi qu'une attache arrière (24). 9. Ensemble (1) pour aéronef selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite attache intermédiaire (22) est également conçue de manière à reprendre les efforts s'exerçant selon une direction transversale (Y) du turbomoteur (10). 10. Aéronef caractérisé en ce qu'il comporte au moins un ensemble (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.