Brevet FR3068008A1 — publié le 20181228

ENSEMBLE DE MOTORISATION POUR UN AERONEF DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un ensemble de motorisation pour un aéronef, ledit ensemble comprenant un mât, un moteur tel qu'un turbomoteur, une attache moteur avant et une attache moteur arrière entre le moteur et le mât. La présente invention concerne également un aéronef comportant au moins un tel ensemble de motorisation. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Un aéronef comporte classiquement une aile sous laquelle est fixé un mât auquel est fixé un moteur. Le moteur est fixé au mât via un système d'attaches constitué entre autres à l'avant par une attache moteur avant et à l'arrière par une attache moteur arrière. L'ensemble constitué du mât et de son système d'attaches se situe radialement au-dessus du moteur, dans un secteur horaire que l'on peut définir entre 10h et 14h et traverse la veine secondaire du moteur. Dans le but de réduire les perturbations aérodynamiques induites par cette traversée, le mât et son système d'attaches sont carénés par un capotage aérodynamique appelé bifurcation. Cette bifurcation est constituée de panneaux aux formes complexes qui favorisent l'écoulement de l'air dans la nacelle et sont fixés sur les parois latérales du mât. L'attache moteur avant et l'attache moteur arrière sont classiquement fixées sous le mât et l'attache moteur arrière est prévue pour reprendre entre autres le moment Mx. Ces différentes contraintes imposent des structures particulières pour les attaches moteur, ce qui les rend relativement imposantes en prenant une grande place dans la bifurcation traversant la veine secondaire de la turbomachine. Il est donc nécessaire de trouver de nouvelles formes pour les attaches moteur afin de limiter l'encombrement dans cette bifurcation et ainsi d'améliorer la performance de la turbomachine par une réduction de l'obturation aérodynamique de sa veine secondaire. EXPOSE DE L'INVENTION Un objet de la présente invention est de proposer un ensemble de motorisation présentant un système d'attaches moteur particulier qui présente un encombrement réduit par rapport aux systèmes d'attache moteur de l'état de la technique. 2 A cet effet, est proposé un ensemble de motorisation pour un aéronef, ledit ensemble de motorisation comportant : - un mât destiné à être fixé sous une aile de l'aéronef et présentant une face avant et une face inférieure, 5 - un moteur comprenant un carter structural, - à l'avant, une attache moteur avant qui se fixe entre le mât et le carter structural, - à l'arrière, une attache moteur arrière qui se fixe entre le mât et le carter structural, 10 ladite attache moteur avant comportant : - une poutre qui se fixe à la face avant du mât, - une première biellette latérale fixée par un point de liaison à la poutre et par un point de liaison au carter structural, et - une deuxième biellette latérale fixée par deux points de liaison à la poutre et 15 par un point de liaison au carter structural, ladite attache moteur arrière comportant : - une ferrure qui se fixe à la face inférieure du mât, - une biellette aval fixée par un point de liaison à la ferrure et par deux points de liaison au carter structural, et 20 - une biellette amont fixée par un point de liaison à la ferrure et par deux points de liaison au carter structural. Un tel ensemble de motorisation présente un encombrement réduit par rapport aux ensembles de motorisation de l'état de la technique. Avantageusement, pour chaque biellette latérale, chaque point de liaison à la 25 poutre et au carter structural est constitué par une chape réalisée, respectivement dans la poutre et le carter structural, par un alésage traversant la biellette latérale et par un axe de cisaillement simple qui traverse la chape et s'emmanche dans l'alésage de la biellette à travers une liaison rotule. Avantageusement, l'attache moteur avant comporte un point de liaison 30 supplémentaire entre la poutre et le carter structural, et le point de liaison supplémentaire prend la forme d'un point de fixation de sécurité en attente. Avantageusement, la fixation de la poutre au mât s'effectue par deux ensembles de fixation répartis de part et d'autre d'un plan longitudinal de symétrie du mât, chaque ensemble de fixation comprend deux vis de traction et un pion, et une vis de 3 traction est disposée en partie haute de la poutre, une vis de traction est disposée en partie basse de la poutre et le pion est disposé entre les vis de traction. Avantageusement, pour chaque biellette, le point de liaison à la ferrure est constitué par une chape réalisée dans la ferrure, par un alésage traversant chaque 5 biellette et par un axe de cisaillement double qui traverse la chape et s'emmanche dans les alésages des biellettes à travers une liaison rotule, et pour chaque biellette, chaque point de liaison au carter structural est constitué par une chape réalisée dans le carter structural, par un alésage traversant chaque biellette et par un axe de cisaillement simple qui traverse la chape et s'emmanche dans les alésages à travers une liaison 10 rotule. Avantageusement, l'attache moteur arrière comporte un point de liaison supplémentaire entre les biellettes et le carter structural, et le point de liaison supplémentaire prend la forme d'un point de fixation de sécurité en attente. L'invention propose également un aéronef comportant au moins un ensemble de 15 motorisation selon l'une des variantes précédentes. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 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 20 lesquels : la Fig. 1 est une vue de côté d'un aéronef présentant au moins un ensemble de motorisation selon l'invention, la Fig. 2 est une vue en perspective d'une attache moteur avant de l'ensemble de motorisation selon l'invention, et 25 la Fig. 3 est une vue éclatée et en perspective d'une attache moteur arrière de l'ensemble de motorisation selon l'invention. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION Dans la description qui suit, les termes relatifs à une position sont pris en référence à un aéronef en position d'avancement normal, c'est-à-dire comme il est 30 représenté sur la Fig. 1. La Fig. 1 montre un aéronef 10 qui comporte un fuselage 12 présentant une aile 14 de chaque côté. 4 Dans toute la description qui va suivre, par convention, la direction X correspond à la direction longitudinale de la turbomachine, cette direction étant parallèle à l'axe longitudinal X de cette turbomachine. D'autre part, la direction Y correspond à la direction orientée transversalement par rapport à la turbomachine, et la 5 direction Z correspond à la direction verticale ou hauteur, ces trois directions X, Y, Z étant orthogonales entre elles. Sous chaque aile 14 est fixé au moins un ensemble de motorisation 100 qui comporte un mât 102 fixé sous l'aile 14 et un moteur 104 fixé au mât 102. Le moteur 104 est par exemple un turbomoteur et il comprend entre autres un carter structural 10 (« structural casing » en terminologie anglo-saxonne) qui est fixé au mât 102 et une nacelle 106 qui constitue le carénage aérodynamique du moteur 104 et qui est fixée à la fois au carter structural et au mât 102 qui prend la forme d'un caisson. La fixation du carter structural au mât 102 est assurée entre autres, à l'avant, par une attache moteur avant et, à l'arrière, par une attache moteur arrière. La Fig. 2 15 montre une attache moteur avant 200 qui se fixe entre le mât 102 et le carter structural 260 du moteur 104 et la Fig. 3 montre une attache moteur arrière 300 qui se fixe entre le mât 102 et le carter structural 260. Le mât 102 présente une face avant 204 qui est globalement perpendiculaire à l'axe longitudinal X et orientée vers l'avant de l'aéronef 10. Le système d'attaches comprend l'attache moteur avant 200 et l'attache 20 moteur arrière 300. L'attache moteur avant 200 comporte : - une poutre 202 qui se fixe à la face avant 204 du mât 104, - une première biellette latérale 206 fixée par un point de liaison 220 à la poutre 202 et par un point de liaison 222 au carter structural 260, et 25 - une deuxième biellette latérale 208 fixée par deux points de liaison 224a-b à la poutre 202 et par un point de liaison 226 au carter structural 260. Sur la Fig. 2, la partie du carter structural 260 qui est en amont de l'attache moteur avant 200 est représentée en transparence et en traits mixtes et pour des raisons de lisibilité, chaque biellette 206, 208 est montrée en traits pleins bien que certaines 30 parties soient cachées. Pour chaque biellette latérale 206, 208, chaque point de liaison à la poutre 202 et au carter structural 260 est constitué par une chape réalisée, respectivement dans la poutre 202 et le carter structural 260, par un alésage traversant la biellette latérale 206, 5 208 et par un axe de cisaillement simple qui traverse la chape et s'emmanche dans l'alésage de la biellette à travers une liaison rotule. La position frontale de la poutre 202 sur le mât 102 permet d'intégrer la poutre 202 au carter structural primaire de l'ensemble de motorisation 100. La poutre 202 5 constitue alors une nervure avant du mât 102 et favorise une intégration plus compacte, ainsi qu'un chemin de transmission des efforts plus direct par rapport à une installation classique. L'attache moteur avant 200 et son installation particulière entre le mât 102 et le carter structural 260 permettent une reprise des efforts dans les directions Y et Z et du 10 moment Mx au travers des deux biellettes 206 et 208 rotulées. En outre, l'attache moteur avant 200 permet le déplacement dans la direction X du moteur 104 relativement au mât 102 grâce aux rotules mises en place aux points de liaison des biellettes 206 et 208. Pour une meilleure sécurité, l'attache moteur avant 200 comporte un point de 15 liaison supplémentaire 210 entre la poutre 202 et le carter structural 260. Ce point de liaison supplémentaire 210 prend la forme d'un point de fixation de sécurité en attente (dit « fail-safe » en langue anglo-saxonne) qui compensera une défaillance d'au moins une des biellettes 206 et 208. Ce point de liaison supplémentaire 210 est constitué par exemple d'une chape 20 réalisée dans le carter structural 260 et d'un axe emmanché dans ladite chape et qui traverse un alésage de la poutre 202 dont le diamètre est supérieur au diamètre de l'axe. Ainsi, en fonctionnement normal, il n'y a aucun contact entre l'axe et la poutre 202, et en cas de rupture de l'une des biellettes 206 ou 208, le carter structural 260 va se déplacer et l'axe vient alors en contact avec la poutre 202. 25 La fixation de la poutre 202 au mât 102 s'effectue préférentiellement par deux ensembles de fixation répartis de part et d'autre d'un plan longitudinal de symétrie du mât 102 et comprenant chacun deux vis de traction 252 et un pion 254 où une vis de traction 252 est disposée en partie haute de la poutre 202, une vis de traction 252 est disposée en partie basse de la poutre 202 et le pion 254 est disposé entre les vis de 30 traction 252. Le mât 102 présente une face inférieure qui est globalement horizontale et orientée vers le sol. L'attache moteur arrière 300 comporte : - une ferrure 302 qui se fixe à la face inférieure du mât 102, 6 - une biellette aval 306 fixée par un point de liaison 320 à la ferrure 302 et par deux points de liaison 322a-b au carter structural 260, et - une biellette amont 308 fixée par un point de liaison 320 à la ferrure 302 et par deux points de liaison 322a-b au carter structural 260. 5 Chaque biellette 306, 308 présente ainsi trois points de liaison. Pour chaque biellette 306, 308, le point de liaison 320 à la ferrure 302 est constitué par une chape réalisée dans la ferrure 302, par un alésage traversant chaque biellette 306, 308 et par un axe de cisaillement double qui traverse la chape et s'emmanche dans les alésages des biellettes 306 et 308 à travers une liaison rotule. 10 L'axe double est constitué des deux axes emmanchés l'un dans l'autre. Pour chaque biellette 306, 308, chaque point de liaison 322a-b au carter structural 260 est constitué par une chape réalisée dans le carter structural 260, par un alésage traversant chaque biellette 306, 308 et par un axe de cisaillement simple qui traverse la chape et s'emmanche dans les alésages à travers une liaison rotule. 15 Chaque biellette 306, 308 présente ainsi un alésage par point de liaison, c'est-à- dire ici trois alésages. Les deux biellettes 306 et 308 sont appliquées l'une contre l'autre où chaque alésage de la biellette aval 306 est aligné avec un alésage de la biellette amont 308. L'attache moteur arrière 300 permet une reprise des efforts dans les directions Y 20 et Z au travers des deux biellettes 306 et 308 rotulées. En outre, l'attache moteur arrière 300 permet le déplacement dans la direction X du moteur 104 relativement au mât 102 grâce aux rotules mises en place aux points de liaison des biellettes 306 et 308. La suppression de la reprise du moment Mx permet de réduire l'encombrement, notamment selon la direction Y, de l'attache moteur arrière 300 par rapport à celle de 25 l'état de la technique et donc de limiter la largeur des formes aérodynamiques autour de cette attache permettant ainsi d'améliorer la performance aérodynamique de l'aéronef 10. Pour une meilleure sécurité, l'attache moteur arrière 300 comporte un point de liaison supplémentaire 310 entre les biellettes 306 et 308 et le carter structural 260. Ce 30 point de liaison supplémentaire 310 prend la forme d'un point de fixation de sécurité en attente (dit « fail-safe » en langue anglo-saxonne) qui compensera une défaillance d'un élément de l'attache moteur arrière 300. Ce point de liaison supplémentaire 310 est constitué par exemple d'une chape réalisée dans le carter structural 260 et d'un axe emmanché dans ladite chape et qui 7 traverse un alésage commun aux deux biellettes 306 et 308 dont le diamètre est supérieur au diamètre de l'axe. Ainsi, en fonctionnement normal, il n'y a aucun contact entre l'axe et les biellettes 306 et 308, et en cas de problème, le carter structural 260 va se déplacer et l'axe vient alors en contact avec les biellettes 306 et 5 308. La fixation de la ferrure 302 au mât 102 s'effectue préférentiellement par quatre vis de traction à travers des alésages 324 prévus à cet effet dans la ferrure 302. Le rotulage des biellettes sur les axes est réalisé par exemple par la mise en place d'une sphère sur l'axe et par le fait que la biellette peut glisser autour de cette 10 sphère. Afin de reprendre les efforts de poussée selon la direction X, l'ensemble de motorisation 100 comporte de préférence deux bielles fixées entre le mât 102 et le carter structural 360, les bielles étant disposées de part et d'autre REVENDICATIONS1) Ensemble de motorisation (100) pour un aéronef (10), ledit ensemble de motorisation (100) comportant : - un mât (102) destiné à être fixé sous une aile (14) de l'aéronef (10) et présentant une face avant (204) et une face inférieure, - un moteur (104) comprenant un carter structural (260), - à l'avant, une attache moteur avant (200) qui se fixe entre le mât (102) et le carter structural (260), - à l'arrière, une attache moteur arrière (300) qui se fixe entre le mât (102) et le carter structural (260), ladite attache moteur avant (200) comportant : - une poutre (202) qui se fixe à la face avant (204) du mât (102), - une première biellette latérale (206) fixée par un point de liaison (220) à la poutre (202) et par un point de liaison (222) au carter structural (260), et - une deuxième biellette latérale (208) fixée par deux points de liaison (224a-b) à la poutre (202) et par un point de liaison (226) au carter structural (260), ladite attache moteur arrière (300) comportant : - une ferrure (302) qui se fixe à la face inférieure du mât (102), - une biellette aval (306) fixée par un point de liaison (320) à la ferrure (302) et par deux points de liaison (322a-b) au carter structural (260), et - une biellette amont (308) fixée par un point de liaison (320) à la ferrure (302) et par deux points de liaison (322a-b) au carter structural (260). 2) Ensemble de motorisation (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour chaque biellette latérale (206, 208), chaque point de liaison à la poutre (202) et au carter structural (260) est constitué par une chape réalisée, respectivement dans la poutre (202) et le carter structural (260), par un alésage traversant la biellette latérale (206, 208) et par un axe de cisaillement simple qui traverse la chape et s'emmanche dans l'alésage à travers une liaison rotule. 3) Ensemble de motorisation (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'attache moteur avant (200) comporte un point de liaison supplémentaire (210) entre la poutre (202) et le carter structural (260), et en ce que le 9 point de liaison supplémentaire (210) prend la forme d'un point de fixation de sécurité en attente. 4) Ensemble de motorisation (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fixation de la poutre (202) au mât (102) s'effectue par deux 5 ensembles de fixation répartis de part et d'autre d'un plan longitudinal de symétrie du mât (102), en ce que chaque ensemble de fixation comprend deux vis de traction (252) et un pion (254), et en ce qu'une vis de traction (252) est disposée en partie haute de la poutre (202), une vis de traction (252) est disposée en partie basse de la poutre (202) et le pion (254) est disposé entre les vis de traction (252). 10 5) Ensemble de motorisation (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour chaque biellette (306, 308), le point de liaison (320) à la ferrure (302) est constitué par une chape réalisée dans la ferrure (302), par un alésage traversant chaque biellette (306, 308) et par un axe de cisaillement double qui traverse la chape et s'emmanche dans les alésages des biellettes (306, 308) à travers une 15 liaison rotule, et en ce que pour chaque biellette (306, 308), chaque point de liaison (322a-b) au carter structural (260) est constitué par une chape réalisée dans le carter structural (260), par un alésage traversant chaque biellette (306, 308) et par un axe de cisaillement simple qui traverse la chape et s'emmanche dans les alésages à travers une liaison rotule. 20 6) Ensemble de motorisation (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'attache moteur arrière (300) comporte un point de liaison supplémentaire (310) entre les biellettes (306,308) et le carter structural (260), et en ce que le point de liaison supplémentaire (310) prend la forme d'un point de fixation de sécurité en attente. 25 7) Aéronef (10) comportant au moins un ensemble de motorisation (100) selon l'une des revendications précédentes.