Brevet FR3021299A1 — publié le 20151127

La présente invention concerne une attache moteur pour un aéronef, un ensemble moteur comportant un moteur, un mât d'accrochage du moteur, et un système d'attache comprenant une telle attache moteur, ainsi qu'un aéronef comportant au moins un tel ensemble moteur. De façon usuelle, un mât d'un aéronef est prévu pour constituer l'interface de liaison entre un moteur, tel qu'un turboréacteur, et une partie de structure, généralement la voilure, de l'aéronef. Le mât autorise également la mise en place de moyens appropriés pour assurer le transfert de carburant et d'air, ainsi que la mise en place de systèmes électriques et hydrauliques, entre le moteur et l'aéronef De plus, le mât est pourvu notamment d'un système d'attache interposé entre le moteur et une structure rigide du mât. Ce système d'attache comporte généralement au moins une attache moteur avant et au moins une attache moteur arrière, dont la disposition et la conception sont déterminées et certifiées pour reprendre efficacement les efforts et les moments susceptibles d'être engendrés suivant les trois axes de l'aéronef. La Fig. 7 montre une attache moteur avant 700 de l'état de la technique qui comporte entre autres, un corps d'attache 702 sur lequel est montée une palette 752 prévue pour se fixer au carter du compresseur du moteur. La palette 752 est montée sur le corps d'attache 702 par l'intermédiaire d'une liaison rotule. La liaison rotule est réalisée par deux coques 756a-b de surfaces extérieures hémisphériques disposées entre une extension cylindrique 716 du corps d'attache 702 et un alésage 704 de la palette 702. La fixation des deux coques 756a-b est assurée par une plaque 712 fixée par quatre vis 714 qui se vissent dans l'extension 716 selon une direction axiale de l'extension 716. Un tel agencement engendre une déformation des deux coques 756a-b lorsque les vis 714 sont trop serrées et ensuite un risque de coincement radial de liaison rotule. En outre, la position des vis 714 dans un endroit exigu empêche de pouvoir augmenter le diamètre des vis 714 en cas de réparation des filetages de l'extension. Un objet de la présente invention est de proposer une attache moteur pour un aéronef qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier évite les risques de coincement de la liaison rotule. A cet effet, est proposée une attache moteur pour un aéronef, destinée à fixer un moteur à un mât, l'attache moteur comportant: - un corps d'attache destiné à être fixé au mât et présentant une extension cylindrique, et - un ensemble de fixation comportant une palette destinée à être fixée au moteur et des moyens de liaison solidaires de la palette et agencés sur l'extension cylindrique de manière à former une liaison rotule entre ladite extension cylindrique et la palette, les moyens de liaison comportant: - une bille constituée de deux coques dont les surfaces extérieures sont hémisphériques et dont les surfaces intérieures en regard forment un alésage central dans lequel s'emmanche l'extension cylindrique, - une cage présentant une surface intérieure prenant la forme d'une portion sphérique et définissant un logement dans lequel loge la bille, - des moyens de solidarisation prévus pour solidariser la cage avec la palette, et - des moyens de fixation prévus pour fixer la bille sur l'extension cylindrique, l'attache moteur étant caractérisée en ce que : l'extension cylindrique comporte une extrémité libre qui s'étend au-delà de la bille, en ce que les moyens de fixation comportent au moins une cale qui se fixe sur la surface périphérique de ladite extrémité libre, par au moins un système vis-écrou, et en ce que le ou chaque système vis-écrou comporte une vis dont l'axe est perpendiculaire à l'axe de l'extension cylindrique. Une telle attache moteur présente une liaison rotule dont les éléments sont fixés par des moyens de serrage orientés perpendiculairement à l'axe de l'extension cylindrique ce qui évite la création de contraintes sur la bille, limitant ainsi les risques de déformation et de coincement. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 est une vue de côté d'un aéronef selon l'invention, la Fig. 2 est une vue schématique latérale d'un ensemble moteur selon 30 l'invention, la Fig. 3 est une vue en perspective d'une attache moteur selon l'invention, la Fig. 4 est un agrandissement de l'attache moteur de la Fig. 3, la Fig. 5 est une vue en coupe de l'attache moteur de la Fig. 3 par un plan sensiblement horizontal, la Fig. 6 est une vue éclatée de l'attache moteur de la Fig. 3, et la Fig. 7 est une vue en coupe d'une attache moteur de l'état de la technique par un plan sensiblement horizontal. La Fig. 1 montre un aéronef 10 qui comporte un mât 12 fixé sous la structure d'une aile 14 de l'aéronef 10. L'aéronef 10 présente également une nacelle 16 fixée au mât 12 et à l'intérieur de laquelle est disposé un moteur (20, Fig. 2). La Fig. 2 montre un ensemble moteur 200 qui comporte le moteur 20, le mât 12 à la structure 22 duquel est fixé le moteur 20, et un système d'attache 24 qui comporte une attache moteur avant 100 et une attache moteur arrière 26 qui fixent le moteur 20 1() à la structure 22. Dans l'exemple présenté ici, le moteur 20 présente un carter du compresseur 28 et un carter central 30. L'ensemble moteur 200 est affecté d'un référentiel R orthonormé présentant des axes ou directions X, Y et Z. On considère que : 15 - la direction X est une direction longitudinale, cette direction X passant au niveau de l'attache avant 100 et étant parallèle à un axe longitudinal du moteur 20 et sensiblement parallèle à une direction longitudinale médiane du mât 12, - la direction Y est une direction transversale, orientée transversalement par rapport au mât 12, la direction Y étant orthogonale à la direction X, et 20 - la direction Z est une direction verticale, qui est orthogonale aux directions X et Y. En outre, dans toute la description, les termes "avant" et "arrière" sont à considérer par rapport à une direction d'avancement de l'aéronef 10 rencontrée lors d'une poussée exercée par le moteur 20, cette direction étant représentée 25 schématiquement par une flèche 18 sur les Figs. 1 et 2. L'attache moteur arrière 26 est de type usuel et connu de l'homme du métier et n'est pas décrite davantage. L'attache moteur avant 100 comporte, comme représenté sur la Fig. 3, un corps d'attache 302 allongé, qui est monté selon la direction X et qui est fixé de façon 30 usuelle sur la structure rigide 22 du mât 12. Ce corps d'attache 302 est pourvu à une extrémité avant 304 d'un ensemble de fixation 350, pour réaliser une liaison avec le carter du compresseur 28. L'attache moteur avant 100 comporte également deux bielles latérales 306a-b reliées à une extrémité arrière 308 du corps d'attache 302. Les deux bielles 306a-b sont agencées symétriquement par rapport à un plan vertical XZ. Les deux bielles 306a-b sont raccordées, chacune, de façon articulée, d'une part, par une extrémité avant 310a-b, à une partie arrière du carter du compresseur 28, et, d'autre part, par une extrémité arrière 312a, à un palonnier 314 monté de façon articulée sur l'extrémité arrière 308 du corps d'attache 302. L'ensemble de fixation 350 va maintenant être plus précisément décrit à l'appui des Figs. 4 à 6. Le corps d'attache 302 présente, à son extrémité avant 304, une extension cylindrique 316 qui s'étend vers l'avant sensiblement parallèlement à l'axe X. L'ensemble de fixation 350 comporte une palette 352 à laquelle le carter du compresseur 28 est fixé et des moyens de liaison 354 solidaires de la palette 352 et agencés sur l'extension cylindrique 316 de manière à former une liaison rotule entre ladite extension cylindrique 316 et la palette 352. Les moyens de liaison 354 comportent: - une bille constituée de deux coques 356a-b dont les surfaces extérieures sont hémisphériques et dont les surfaces intérieures en regard forment un alésage central 358 dans lequel s'emmanche l'extension cylindrique 316, - une cage 364 présentant une surface intérieure 366 prenant la forme d'une portion sphérique et définissant un logement dans lequel loge la bille, - des moyens de solidarisation 369 prévus pour solidariser la cage 364 avec la palette 352, et - des moyens de fixation 362 prévus pour fixer la bille sur l'extension cylindrique 316. Les formes complémentaires de portion sphériques de la cage 364 et de la bille empêchent tous déplacements de la cage 364 et de la bille l'une par rapport à l'autre parallèlement à l'axe de l'extension cylindrique 316. L'extension cylindrique 316 comporte une extrémité solidaire du corps d'attache 302 et une extrémité libre 402 qui s'étend au-delà de la bille. Les moyens de fixation 362 comportent au moins une cale 400a-b qui se fixe sur la surface périphérique de ladite extrémité libre 402, par au moins un système vis-écrou 404a-b, qui sont ici au nombre de deux. Le ou chaque système vis-écrou 404a-b comporte une vis dont l'axe est perpendiculaire à l'axe de l'extension cylindrique 316 et un écrou. La surface intérieure 366 peut ainsi être mobile par rapport à la bille et ainsi accompagner un déplacement du moteur 20. Un tel arrangement permet d'avoir une liaison rotule basée sur une bille qui n'est pas contrainte en serrage ce qui limite les risques de coincement de la liaison rotule. La ou chaque cale 400a-b et l'extrémité libre 402, sont traversées, pour chaque système vis-écrou 404a-b, par un trou traversant permettant la mise en place de la tige de la vis. Les moyens de solidarisation 369 prennent ici la forme d'un écrou qui vient se visser sur une jupe de la cage 364 en prenant en sandwich la palette 352. Les deux coques 356a-b sont ici symétriques par rapport à un plan contenant l'axe de l'alésage central 358. Les dimensions de la surface extérieure de la bille 356 et de la surface intérieure 366 de la cage 364 sont telles que la surface intérieure 366 glisse sans contrainte sur la bille. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur les Figs., il y a deux cales 400a-b, chacune étant disposée de part et d'autre de l'extrémité libre 402. Le ou chaque système vis-écrou 404a-b vient prendre en sandwich entre la tête de la vis et l'écrou, les deux cales 400a-b et entre les deux cales 400a-b, l'extrémité libre 402. Bien sûr, l'une des cales 400a-b peut comporter un filetage et constituer un écrou. Pour assurer un bon appui lors du serrage de chaque système vis-écrou 404a-b, l'extrémité libre 402 présente pour chaque cale 400a-b, un méplat 406a-b contre lequel une face plane de la cale 400a-b vient en appui. Dans le mode de réalisation de l'invention, présenté sur les Figs., la mise en place des cales 400a-b empêche le déplacement de l'ensemble bille-palette 352 vers l'avant. Le déplacement de l'ensemble bille-palette 352 vers l'arrière est empêché par la mise en appui d'un épaulement 408 de l'extension cylindrique 316 qui coopère avec un rétrécissement 410 de diamètre de l'alésage central 358. Pour assurer qu'il n'y pas d'espace entre la bille et les cales 400a-b, ce qui induirait un jeu axial, les moyens de fixation 362 comportent également une rondelle 412 qui est enfilée sur l'extension cylindrique 316, et plus particulièrement sur l'extrémité libre 402, entre la bille et les cales 400a-b. L'épaisseur de la rondelle 412 est adaptée à la distance entre la bille et les cales 400a-b. La palette 352 présente ici deux trous 384a-b dans chacun desquels un ensemble vis-écrou peut être mis en place pour fixer le carter du compresseur 28. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, le corps d'attache 302, et donc l'extension cylindrique 316 sont constitués de deux ferrures symétriques par rapport au plan XZ et fixées l'une contre l'autre. REVENDICATIONS1) Attache moteur (100) pour un aéronef (10), destinée à fixer un moteur (20) à un mât (12), l'attache moteur (100) comportant: - un corps d'attache (302) destiné à être fixé au mât (12) et présentant une extension cylindrique (316), et - un ensemble de fixation (350) comportant une palette (352) destinée à être fixée au moteur (20) et des moyens de liaison (354) solidaires de la palette (352) et agencés sur l'extension cylindrique (316) de manière à former une liaison rotule entre ladite extension cylindrique (316) et la palette (352), les moyens de liaison (354) comportant: - une bille constituée de deux coques (356a-b) dont les surfaces extérieures sont hémisphériques et dont les surfaces intérieures en regard forment un alésage central (358) dans lequel s'emmanche l'extension cylindrique (316), - une cage (364) présentant une surface intérieure (366) prenant la forme d'une portion sphérique et définissant un logement dans lequel loge la bille, - des moyens de solidarisation (369) prévus pour solidariser la cage (364) avec la palette (352), et - des moyens de fixation (362) prévus pour fixer la bille sur l'extension cylindrique (316), l'attache moteur (100) étant caractérisée en ce que : l'extension cylindrique (316) comporte une extrémité libre (402) qui s'étend au- delà de la bille, en ce que les moyens de fixation (362) comportent au moins une cale (400a-b) qui se fixe sur la surface périphérique de ladite extrémité libre (402), par au moins un système vis-écrou (404a-b), et en ce que le ou chaque système vis-écrou (404a-b) comporte une vis dont l'axe est perpendiculaire à l'axe de l'extension cylindrique (316). 2) Attache moteur (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de fixation (362) comportent deux cales (400a-b), chacune étant disposée de part et d'autre de l'extrémité libre (402). 3) Attache moteur (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'extrémité libre (402) présente pour chaque cale (400a-b), un méplat (406a-b) contre lequel une face plane de la cale (400a-b) vient en appui. 4) Attache moteur (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens de fixation (362) comportent une rondelle (412) enfilée sur l'extension cylindrique (316) entre la bille et les cales (400a-b). 5) Ensemble moteur (200) comportant un moteur (20), un mât (12), et un système d'attache (24) comportant au moins une attache moteur (100) selon l'une des revendications 1 à 4, dont le corps d'attache (302) est fixé au mât (12), et dont la palette (352) est fixée au moteur (20). 6) Aéronef (10) comportant au moins un ensemble moteur (200) selon la revendication 5.