Brevet FR3041996A1 — publié le 20170407

Système de suspension de deux modules d'un ensemble propulsif DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un système de suspension de deux modules, tels que deux modules de soufflante, d'un ensemble propulsif en particulier d'aéronef. ETAT DE L'ART La déposante a entrepris des travaux portant sur une architecture d'ensemble propulsif à au moins deux soufflantes distribuées. Ceux-ci ont pour objectifs de rechercher une optimisation du rendement propulsif grâce à un fort taux de dilution, tout en conservant une garde au sol acceptable et des soufflantes de taille réduite. Un schéma de principe d'un tel ensemble 10 est représenté sur la figure 1. Un générateur de gaz 12, comprend de façon classique un ou des compresseurs alimentant en air une chambre de combustion. Les gaz issus de la chambre entraînent une ou plusieurs turbines reliées aux compresseurs et ici une turbine libre 14. Cette dernière est solidaire d'un arbre de puissance 16 coaxial à l'arbre du générateur de gaz 12. Cet arbre de puissance 16 entraîne par le biais d'engrenages coniques appropriés deux arbres radiaux intermédiaires 18 et 18' disposés transversalement en particulier à angle droit par rapport à l'axe du générateur de gaz. Les arbres radiaux intermédiaires entraînent chacun un arbre de soufflante 20, 20' déporté et généralement parallèle à l'axe du générateur de gaz. La transmission de puissance est effectuée par le moyen de premiers engrenages 22 et 22' à pignons coniques entre l'arbre 16 et les arbres radiaux 18 et 18' et de seconds engrenages 24 et 24' à pignons coniques entre les arbres radiaux 18, 18' et les arbres de soufflantes 20 et 20'. Les arbres des soufflantes 20 et 20' entraînent chacun une soufflante 26, 26' d'axe parallèle à celui du générateur de gaz. Un tel agencement permet d'atteindre les objectifs visés ci-dessus. 3041996 2 Il est connu de suspendre un ensemble propulsif à un élément de structure d'un aéronef, au moyen d'un pylône. Pour l'architecture particulière évoquée dans ce qui précède, la déposante a choisi de suspendre l'ensemble propulsif à deux soufflantes à un unique pylône. 5 Toutefois, monter deux modules de soufflante sur un pylône unique nécessite que les deux modules génèrent la même poussée. Dans cette configuration, le pylône est monté entre et au milieu des modules, le plan de symétrie du pylône étant perpendiculaire au plan contenant les axes des soufflantes et situé à équidistance de ces axes. 10 Or, en production, il existe un écart potentiel de quelques pourcents sur la poussée de deux modules de soufflante. Par ailleurs, il existe des concepts de soufflantes dont les poussées sont volontairement différentes. Dans les deux cas précités, deux poussées différentes génèrent un couple sur le pylône, ce qui nécessite de surdimensionner le pylône pour qu'il ait 15 une tenue en fatigue et statique suffisante. Ceci se traduit par un impact significatif sur la masse du pylône et donc du système de suspension de l'ensemble propulsif. Pour résoudre ce problème de couple, il serait possible de positionner le pylône dans le plan vertical passant par le centre de gravité 20 de l'ensemble propulsif (figure 2) et sous réserve que les centres de gravité des ensembles propulsifs soient positionnés de telle sorte que les bras de levier de chacun des modules soient inversement proportionnels à leur poussée. d.P = d'.P' avec P et P' les poussées respectives des modules et d et d' les distances respectives des centres de gravité des modules de 25 soufflante 26, 26' au pylône 28. Une autre solution serait de positionner le pylône 28 dans le plan vertical passant par le centre de gravité de l'ensemble propulsif, et d'utiliser un palonnier 30 dissymétrique de sorte que L.P = L'.P' avec P et P' les poussées respectives des modules et L et L' les distances des axes des 30 modules 26, 26' au pylône 28 (figure 3). 3041996 3 Ces deux solutions ne sont toutefois pas entièrement satisfaisantes car elles sont difficilement adaptables en différentes configurations. En cas de changement de module, de variation de poussée ou de panne d'un module, ces solutions sont incapables de limiter les déplacements des 5 modules. La présente invention propose une solution au besoin précité, qui est simple, efficace et économique. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention propose un système de suspension de deux modules 10 d'un ensemble propulsif, tels que deux modules de soufflante, comportant un pylône, un palonnier dont une partie est articulée sur ledit pylône et des extrémités opposées sont articulées sur des bielles, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une barre de reprise de couple, ladite barre ayant une forme allongée et étant montée pivotante sur ledit 15 pylône autour d'un axe sensiblement parallèle à un axe d'allongement de ladite barre, des extrémités opposées de ladite barre étant fixées audit palonnier, de part et d'autre de ladite partie de ce dernier. La barre de reprise de couple permet de limiter les déplacements relatifs entre les modules, de simplifier l'intégration de l'ensemble propulsif 20 (réduction de la taille des joints entre les nacelles des modules et entre les nacelles et le pylône, réduction des jeux d'installation et du maître couple des nacelles, etc.), et de limiter les contraintes sur les nacelles (gain de mase potentiel). Le système selon l'invention peut être utilisé pour suspendre deux modules de soufflante d'un ensemble propulsif ou d'autres 25 types de modules, tels que deux moteurs ou générateurs de gaz, d'un ensemble propulsif. Le système selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : 30 - ledit palonnier est articulé par des liaisons rotulantes audit pylône et auxdites bielles, 3041996 4 - ledit axe de rotation de la barre est sensiblement confondu avec l'axe d'allongement de ce dernier, - lesdites extrémités de la barre sont fixées audit palonnier à proximité desdites extrémités du palonnier, 5 - ledit palonnier s'étend sensiblement parallèle à l'axe d'allongement de ladite barre, ou a une forme allongée dont l'axe d'allongement est sensiblement parallèle à l'axe d'allongement de ladite barre, - ladite partie du palonnier est une partie médiane ou située à mi-distance desdites extrémités du palonnier, 10 - ladite partie du palonnier est une partie située à une distance D1 d'une des extrémités du palonnier et à une distance D2 de l'autre des extrémités du palonnier, D1 étant différent de D2, - ledit palonnier comprend deux bras de support de ladite barre et comportant des orifices de montage de ladite barre, 15 - une distance L1 entre lesdites extrémités du palonnier, est supérieure à une distance L2 entre lesdites extrémités de la barre, qui est elle-même supérieure à une distance L3 entre lesdits bras du palonnier, les distances étant mesurées selon ledit axe d'allongement de la barre, La présente invention concerne également un ensemble propulsif, 20 comportant un générateur de gaz et au moins deux modules de soufflante, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un système tel que décrit ci-dessus, lesdites bielles étant articulées respectivement sur lesdits modules de soufflante. DESCRIPTION DES FIGURES 25 L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue très schématique d'un ensemble propulsif à deux 30 modules de soufflante ; 3041996 5 - les figures 2 et 3 sont des vues très schématiques de systèmes de suspension de modules de soufflante d'un ensemble propulsif ; - la figure 4 est une vue très schématique d'un système de suspension selon l'invention ; 5 - les figures 5 à 8 sont des vues très schématiques similaires à celle de la figure 4 et illustrant le principe de fonctionnement du système ; - la figure 9 est une vue très schématique de côté du système et illustrant le mode de fonctionnement de la figure 8 ; et - les figures 10 et 11 sont des vues schématiques en perspective d'un 10 mode de réalisation du système de suspension selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE La figure 4 représente un mode de réalisation non limitatif de l'invention qui concerne un système 32 de suspension de deux modules d'un ensemble propulsif qui comprend au moins un générateur de gaz et au 15 moins une soufflante. Dans le cas où l'ensemble propulsif comprend deux modules de soufflante, comme représenté en figure 1, le système de suspension 32 peut être utilisé pour suspendre ces deux modules à un aéronef. Le système 32 comprend pour l'essentiel un pylône 28, un palonnier 20 30, des bielles 34, 36 de reprise de poussée, et une barre 40 de reprise de couple. Le pylône 28 a une forme allongée et une de ses extrémités longitudinales est ici articulée sur une partie 30' du palonnier 30, qui est soit une partie médiane du palonnier soit une autre partie du palonnier comme 25 c'est le cas dans l'exemple représenté. Cette partie 30' reprend les efforts de poussée des deux modules de soufflante. Le palonnier 30 a également une forme allongée avec un axe d'allongement noté A. Chacune de ses extrémités longitudinales est articulée sur une extrémité d'au moins une bielle 34, 36, dont l'extrémité 30 opposée est destinée à être articulée sur l'un des modules de soufflante. La partie 30' du palonnier 30 est située à une distance D1 de 3041996 6 l'extrémité du palonnier 30 reliée à la bielle 34, et à une distance D2 de l'extrémité opposée du palonnier 30 reliée à la bielle 36. Dans l'exemple représenté, D1 est supérieur à D2. Les moyens 38 d'articulation du pylône 28 au palonnier 30 et du palonnier aux bielles 34, 36 sont de préférence du 5 type à rotule. La barre 40 de reprise de couple a une forme allongée dont l'axe d'allongement est noté B et est sensiblement parallèle à l'axe A. La barre 40 est fixée rigidement au palonnier 30 et est monté par une liaison pivotante sur le pylône 28. La barre 40 s'étend à proximité du 10 palonnier 30 et a ici une longueur L2 inférieure à celle L1 du palonnier 30. Les extrémités longitudinales 42 de la barre 40 sont fixées sur le palonnier 30 de part et d'autre de la partie 30', et au voisinage des extrémités du palonnier 30 dans l'exemple représenté. De préférence, mais non limitativement, la liaison rigide entre le palonnier 30 et la barre 40 est 15 réalisée au moyen d'une liaison mâle-femelle. En particulier, comme cela est illustré sur les figures 10 et 11, chaque extrémité longitudinale 42 de la barre 40 présente une section en forme de H ou en U dont les deux branches enserrent le corps du palonnier 30, ici de section rectangulaire. Bien entendu, le palonnier 30 pourrait présenter un corps de section en 20 forme de H ou en U avec deux branches emmanchant une patte prévue à l'extrémité longitudinale 42. La liaison mâle-femelle est de type appui-plan. Le pylône 28 comprend deux bras 44 de support et de montage de la barre 40. Chaque bras 44 comprend un orifice 46 de passage et de guidage en rotation autour de l'axe B de la barre 40. Dans le cas où la 25 barre 40 aurait une forme cylindrique, chaque bras 44 pourrait comprendre une partie tubulaire 48 définissant une surface cylindrique interne de guidage du bras correspondant, comme cela est visible dans l'exemple plus concret des figures 10 et 11. Le pylône 28 supporte le générateur de gaz via le carter d'entrée et le carter d'échappement de celui-ci aux moyens de 30 suspensions 31 disposées en amont et en aval du pylône 28. Les suspensions 31 comprennent des jeux de bielles disposés de manière 3041996 7 générale et respectivement dans des plans transversaux à la direction longitudinale du pylône 28. Dans le mode de réalisation des figures 10 et 11, chaque bielle 34, 36 a une forme allongée et comprend à chacune de ses extrémités 5 longitudinales une chape de liaison 50. Les bielles 34, 36 s'étendent dans un plan contenant sensiblement le palonnier 30, et donc parallèle aux axes A et B. Chaque chape 50 comprend deux oreilles entre lesquelles s'étend l'extrémité correspondante du palonnier 30. Les oreilles de chaque chape 50 portent par exemple un axe qui traverse un alésage d'une rotule logée 10 dans un logement sphérique de l'extrémité correspondante du palonnier. Le même type de liaison rotulante peut être prévu entre le pylône 28 et la partie 30' du palonnier 30. Le pylône 28 peut ainsi comprendre une chape dans laquelle la partie 30' est insérée et montée par une liaison rotulante. Chaque bielle 34, 36 articulée à un module de soufflante peut être décalée 15 (non parallèle) par rapport à l'axe du générateur de gaz. L'angle de décalage peut être compris entre 5 et 15°. On se réfère désormais aux figures 5 à 9 qui illustrent le principe de fonctionnement du système selon l'invention. La figure 5 représente le système à l'équilibre, c'est-à-dire lorsque 20 P1.D1 = P2.D2 avec P1 et P2 les poussées respectives des modules de soufflante auxquels sont raccordées les bielles 34, 36. Ainsi, la torsion dans la barre 40 est minime. Il est à noter que la relation P1.D1 = P2.D2 est optimale et souhaitée. En effet, les dispersions dans la fabrication des modules de soufflante et les différents régimes des soufflantes impliquent 25 une torsion résiduelle de sorte que le résultat est de l'ordre de +/-10%. La figure 6 illustre le cas où une perturbation AP intervient. Dans ce cas, un couple Cl est appliqué sur le palonnier 30 qui tourne autour du point de pivot (de la liaison rotulante du palonnier 30 au pylône 28) d'un angle a sur le pylône. 30 Comme cela est représenté aux figures 7 à 9, la barre 40 permet de limiter les déplacements en appliquant un couple C2 qui s'oppose aux 3041996 8 déplacements par mise en torsion de la barre 40. Les grandeurs u.AP et p.AP représentent les efforts induits par la réaction de la barre 40 (couple résistif C2 égal au couple Cl induit). A cet effet, la barre 40 de reprise de couple est réalisée en acier 5 fortement allié de manière à encaisser les efforts. Un autre matériau comprenant en plus des propriétés de résistance à la température peut être bien entendu utilisé pour la réalisation de la barre 40. Un ensemble propulsif avec des modules de soufflante de poussée différentes peut ainsi être suspendu sans difficulté technique à un élément 10 de structure de l'aéronef. REVENDICATIONS1. Système de suspension de deux modules d'un ensemble propulsif, tels que deux modules de soufflante, comportant un pylône (28), un palonnier (30) dont une partie (30') est articulée sur ledit pylône et des extrémités opposées sont articulées sur des bielles (34, 36), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une barre (40) de reprise de couple, ladite barre ayant une forme allongée et étant montée pivotante sur ledit pylône autour d'un axe sensiblement parallèle à un axe (B) d'allongement de ladite barre, des extrémités (42) opposées de ladite barre étant fixées audit palonnier, de part et d'autre de ladite partie de ce dernier. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel ledit palonnier (30) est articulé par des liaisons rotulantes audit pylône (28) et auxdites bielles (34, 36). 3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit axe de rotation de la barre est sensiblement confondu avec l'axe d'allongement (B) de ce dernier. 4. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdites extrémités (42) de la barre (40) sont fixées audit palonnier (30) à proximité desdites extrémités du palonnier. 5. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit palonnier (30) s'étend sensiblement parallèlement à l'axe d'allongement (B) de ladite barre (40), ou a une forme allongée dont l'axe d'allongement est sensiblement parallèle à l'axe d'allongement de ladite barre. 6. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite partie (30') du palonnier (30) est une partie médiane ou est située à mi-distance desdites extrémités du palonnier. 7. Système selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel ladite partie (30') du palonnier (30) est une partie située à une distance D1 3041996 10 d'une des extrémités du palonnier et à une distance D2 de l'autre des extrémités du palonnier, D1 étant différent de D2. 8. Système selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit palonnier (30) comprend deux bras (44) de support de ladite barre 5 (40) et comportant des orifices (46) de montage de ladite barre. 9. Système selon la revendication précédente, dans lequel une distance L1 entre lesdites extrémités du palonnier (30), est supérieure à une distance L2 entre lesdites extrémités de la barre (40), qui est elle-même supérieure à une distance L3 entre lesdits bras (44) du palonnier, 10 les distances étant mesurées selon ledit axe d'allongement (B) de la barre. 10. Ensemble propulsif, comportant un générateur de gaz et au moins deux modules de soufflante, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un système selon l'une des revendications précédentes, lesdites bielles (34, 15 36) étant articulées respectivement sur lesdits modules de soufflante.