Brevet FR3096352A1 — publié le 20201127

Description Titre de l'invention : ENSEMBLE DE MOTORISATION POUR UN AERONEF COMPRENANT UN SUPPORT DE CHARGE Domaine technique [0001] La présente invention concerne un ensemble de motorisation pour un aéronef, ledit ensemble comprenant un mât, une turbomachine ayant un carter de soufflante et un support de charge comportant une partie structurelle et une partie aérodynamique coiffant la partie structurelle. L'invention concerne également un aéronef comportant au moins un tel ensemble de motorisation. Technique antérieure [0002] Un aéronef comporte classiquement une aile sous laquelle est fixé un ensemble de motorisation qui comporte un mât, une turbomachine et une nacelle. La turbomachine comporte un moteur et un carter de soufflante et la nacelle comporte un support de charge disposé en partie haute de la nacelle, des capots latéraux qui sont montés articulés sur le support de charge et des capots extérieurs qui forment ensemble une surface aérodynamique. [0003] Le support de charge comporte une surface supérieure aérodynamique qui s'aligne avec les capots latéraux et les autres capots extérieurs de la nacelle. Le support de charge est fixé au mât et au carter de soufflante par des bielles. [0004] En fonctionnement, le support de charge suit les mouvements du moteur ce qui décale la surface supérieure aérodynamique et déforme ainsi la surface aérodynamique de la nacelle entraînant des perturbations des écoulements d'air autour de la nacelle. [0005] Il est donc souhaitable de trouver un arrangement qui permet de réduire le décalage de la surface supérieure aérodynamique du support de charge par rapport aux autres surfaces aérodynamiques. Exposé de l'invention [0006] Un objet de la présente invention est de proposer un ensemble de motorisation al- ternatif qui permet une réduction des déplacements de la surface aérodynamique du support de charge. [0007] A cet effet, est proposé un ensemble de motorisation pour un aéronef, ledit ensemble de motorisation comportant : [0008] - un niât destiné à être fixé sous une aile de l'aéronef, [0009] - une turbomachine présentant une direction longitudinale X, un plan médian XZ et un plan transversal YZ, et [0010] - une nacelle entourant la turbomachine et comportant un support de charge disposé en partie haute de la nacelle, 2 [0011] où ledit support de charge comporte une partie structurelle fixée au mât et une partie aérodynamique coiffant la partie structurelle, et [0012] où la partie aérodynamique présente, à l'avant, une partie avant fixée à la partie structurelle et, à l'arrière, une partie arrière fixée au mât. [0013] La séparation du support de charge en deux parties permet une réduction des dé- placements de la partie aérodynamique coiffant la partie structurelle du support de charge. [0014] Avantageusement, le mât comporte une structure primaire et une structure se- condaire, la partie structurelle est fixée à la structure primaire, et la partie arrière est fixée à la structure secondaire. [0015] Avantageusement, la fixation de la partie avant à la partie structurelle s'effectue par l'intermédiaire d'une première bielle avant, d'une deuxième bielle avant et d'une troisième bielle avant, où : [0016] - la première bielle avant est une bielle à deux extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la partie structurelle et une deuxième extrémité montée articulée sur la partie avant, et où la ligne entre les deux extrémités est dans le plan médian XZ, [0017] - la deuxième bielle avant est une bielle à deux extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la partie structurelle et une deuxième extrémité montée articulée sur la partie avant, et où la ligne entre les deux extrémités est dans un plan parallèle au plan transversal YZ, et [0018] - la troisième bielle avant est une bielle à trois extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la partie structurelle, une deuxième et une troisième extrémités montées articulées sur la partie avant, et où les trois extrémités sont dans un plan parallèle au plan transversal YZ. [0019] Avantageusement, la fixation de la partie arrière à la structure secondaire s'effectue par l'intermédiaire d'une première bielle arrière et d'une deuxième bielle arrière, où [0020] - la première bielle arrière est une bielle à deux extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la structure secondaire et une deuxième extrémité montée articulée sur la partie arrière, et où la ligne entre les deux extrémités est dans un plan parallèle au plan transversal YZ, et [0021] - la deuxième bielle arrière est une bielle à trois extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la structure secondaire, une deuxième et une troisième extrémités montées articulées sur la partie arrière, et où les trois extrémités sont dans un plan parallèle au plan transversal YZ. [0022] L'invention propose également un aéronef comportant au moins un ensemble de mo- torisation selon l'une des variantes précédentes. 3 Brève description des dessins [0023] Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, appa- raîtront 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 : [0024] [fie.11 est une vue de côté d'un aéronef présentant un ensemble de motorisation selon l'invention, [0025] [fie.21 est une vue de côté de l'ensemble de motorisation selon l'invention, [0026] [fie.31 est une vue en perspective d'un support de charge selon l'invention, [0027] [fie.41 est une vue en perspective d'une fixation d'une partie avant d'une partie aéro- dynamique du support de charge, et [0028] [fig.51 est une vue en perspective d'une fixation d'une partie arrière de la partie aéro- dynamique. [0029] EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION [0030] Dans toute la description qui va suivre, par convention, la direction longitudinale X est parallèle à l'axe longitudinal de la turbomachine et orientée vers l'avant de l'aéronef D'autre part, la direction transversale Y correspond à la direction orientée transversalement par rapport à la turbomachine, et la direction verticale Z correspond à la direction verticale ou hauteur, ces trois directions étant orthogonales entre elles. La turbomachine présente un plan médian XZ et un plan transversal YZ. [0031] D'autre part, les termes " avant " et " arrière " sont à considérer par rapport à une direction d'avancement de l'aéronef lors du fonctionnement de la turbomachine, cette direction étant représentée schématiquement par la flèche F. [0032] La Fig. 1 montre un aéronef 10 qui comporte un fuselage 12 auquel sont attachées deux ailes 14, de part et d'autre du fuselage 12. Sous chaque aile 14 est fixé au moins un ensemble de motorisation 100 qui comporte un mât 104 fixé sous l'aile 14 et une turbomachine 102, ici à double flux, comportant un moteur 202 (Fig. 2) et une soufflante entourée par un carter de soufflante 204 et disposée en amont du moteur 202 et entraînée par le moteur 202. [0033] L'ensemble de motorisation 100 comporte également une nacelle 106 de forme cy- lindrique qui entoure la turbomachine 102, en particulier le moteur 202 et le carter de souffhtnte 204. [0034] La Fig. 2 montre l'ensemble de motorisation 100. [0035] La nacelle 106 comporte un support de charge 108 qui est disposé en partie haute de la nacelle 106, des capots latéraux 110 et des capots extérieurs. [0036] Le support de charge 108 comporte une partie structurelle 108a fixée au mât 104 et une partie aérodynamique 1086 coiffant la partie structurelle 108a. La partie aérodynamique 1086 forme une surface supérieure aérodynamique qui s'aligne avec les capots latéraux 110 et les autres capots extérieurs de la nacelle 106 pour former ensemble une surface aérodynamique. [0037] Les capots latéraux 110 sont montés articulés de part et d'autre de la partie structurelle 108a autour d'une ligne de charnière 206. Chaque capot latéral 110 est monté articulé sur une pluralité de charnières 208 fixées à la partie structurelle 108a. [0038] Parmi les autres capots extérieurs, la nacelle 106 comporte ici un capot de nez 112 qui est fixé à l'avant du support de charge 108 et qui se prolonge jusqu'à une entrée d'air par laquelle pénètre l'air alimentant la turbomachine 102. [0039] Le mât 104 est fixé à la structure de l'aile 14 et porte le moteur 202 auquel il est fixé par une attache moteur arrière 212 fixée entre une partie arrière du mât 104 et une partie arrière du moteur 202 et une attache moteur avant fixée entre une partie avant du niât 104 et une partie avant du moteur 202, en particulier au niveau du moyeu dudit moteur 202. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté à la Fig. 2, l'attache moteur avant est cachée par le carter de soufflante 204. [0040] L'attache moteur avant et l'attache moteur arrière 212 ne seront pas décrites plus en détails car elles peuvent prendre toutes les formes connues de l'homme du métier. [0041] L'ensemble de motorisation 100 comporte également des attaches de soufflante avant 214 fixées entre le carter de soufflante 204 et la partie structurelle 108a et une attache de mât arrière 216 fixée entre le mât 104 et la partie structurelle 108a. [0042] Les attaches de soufflante avant 214 (une à bâbord et une à tribord comme indiqué Fig. 3) sont localisées en partie haute du carter de soufflante 204 et le carter de soufflante 204 est au-dessous de la partie structurelle 108a. [0043] La Fig. 3 montre le support de charge 108 avec la partie structurelle 108a et la partie aérodynamique 108b qui est vue en transparence (traits mixtes) et qui présente, à l'avant, une partie avant 109a et, à l'arrière, une partie arrière 109b. [0044] La Fig. 4 montre la fixation de la partie avant 109a qui est fixée à la partie structurelle 108a et la Fig. 5 montre la fixation de la partie arrière 109b qui est fixée au mât 104. Sur les Figs. 4 et 5, la partie aérodynamique 108b est en partie découpée et vue en transparence. [0045] Une telle séparation du support de charge 108 en deux parties et la fixation par- ticulière de la partie aérodynamique 108b à la partie structurelle 108a et au mât 104 permettent une dissociation entre les mouvements du moteur 202 et de la partie aérodynamique 108b qui se déplace moins que dans le cas de l'état de la technique. [0046] Les attaches de soufflante avant 214 et l'attache de mât arrière 216 peuvent prendre différentes formes et sont par exemple réalisées à partir de bielles montées articulées à chacune de leurs extrémités comme dans le cas de l'état de la technique. [0047] Le mât 104 comporte une structure primaire 104a et une structure secondaire 104b. [0048] La structure primaire 104a s'étend sous la partie structurelle 108a et est fixée à l'aile 14. La structure primaire 104a reprend les efforts du moteur 202 à travers les attaches moteur avant et arrière 212 et la partie structurelle 108a est fixée à la structure primaire 104a à travers l'attache de mât arrière 216. [0049] La structure secondaire 104b s'étend autour de la structure primaire 104a et forme en particulier la surface aérodynamique du mât 104 et la partie arrière 109b est fixée à la structure secondaire 104b par l'intermédiaire de bielles comme décrit ci-dessous à partir de la Fig. 5. [0050] A l'arrière, la partie aérodynamique 108b est fixée uniquement au mât 104 par l'intermédiaire de bielles (Fig. 5) et à l'avant, la partie aérodynamique 108b est fixée uniquement à la partie structurelle 108a par l'intermédiaire de bielles comme décrit ci-dessous à partir de la Fig. 4. [0051] La Fig. 4 montre la fixation de la partie avant 109a à la partie structurelle 108a par l'intermédiaire d'une première bielle avant 402a, d'une deuxième bielle avant 402b et d'une troisième bielle avant 402c. [0052] La première bielle avant 402a est une bielle à deux extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la partie structurelle 108a et une deuxième extrémité montée articulée sur la partie avant 109a, et où la ligne entre les deux extrémités est dans le plan médian XZ et globalement parallèle à la direction longitudinale X. La première bielle avant 402a permet une reprise des efforts en X. [0053] Pour chaque extrémité de la première bielle avant 402a, la fixation de ladite extrémité prend la forme d'une chape où l'axe de la chape est parallèle à la direction transversale Y et où dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la Fig. 4, chaque chape est solidaire de la pallie structurelle 108a ou de la partie avant 109a. [0054] La deuxième bielle avant 402b est une bielle à deux extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la partie structurelle 108a et une deuxième extrémité montée articulée sur la partie avant 109a, et où la ligne entre les deux extrémités est dans un plan parallèle au plan transversal YZ. La deuxième bielle avant 402b permet une reprise des efforts en Z. [0055] Pour chaque extrémité de la deuxième bielle avant 402b, la fixation de ladite extrémité prend la forme d'une chape où l'axe de la chape est parallèle à la direction longitudinale X et où dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la Fig. 4, chaque chape est solidaire de la pallie structurelle 108a ou de la partie avant 109a. [0056] La troisième bielle avant 402c est une bielle à trois extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la partie structurelle 108a, une deuxième et une troisième extrémités montées articulées sur la partie avant 109a, et où les trois extrémités sont dans un plan parallèle au plan transversal YZ. La troisième bielle avant 402c permet une reprise des efforts en Z et en Y. [0057] Pour chaque extrémité de la troisième bielle avant 402c, la fixation de ladite 6 extrémité prend la forme d'une chape où l'axe de la chape est parallèle à la direction longitudinale X et où dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la Fig. 4, chaque chape est solidaire de la partie structurelle 108a ou de la partie avant 109a. [0058] La Fig. 5 montre la fixation de la partie arrière 10% à la structure secondaire 104b par l'intermédiaire d'une première bielle arrière 502a et d'une deuxième bielle arrière 502b. [0059] La première bielle arrière 502a est une bielle à deux extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la structure secondaire 104b et une deuxième extrémité montée articulée sur la partie arrière 109b, et où la ligne entre les deux extrémités est dans un plan parallèle au plan transversal YZ et globalement parallèle à la direction verticale Z. La première bielle arrière 502a permet une reprise des efforts en Z. [0060] Pour chaque extrémité de la première bielle arrière 502a, la fixation de ladite extrémité prend la forme d'une chape où l'axe de la chape est parallèle à la direction longitudinale X et où dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la Fig. 5, chaque chape est solidaire de la structure secondaire 104b ou de la partie arrière 109b. [0061] La deuxième bielle arrière 502b est une bielle à trois extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la structure secondaire 104b, une deuxième et une troisième extrémités montées articulées sur la partie arrière 109b, et où les trois extrémités sont dans un plan parallèle au plan transversal YZ. La deuxième bielle arrière 502b permet une reprise des efforts en Z et en Y. [0062] Pour chaque extrémité de la deuxième bielle anière 502b, la fixation de ladite extrémité prend la forme d'une chape où l'axe de la chape est parallèle à la direction longitudinale X et où dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la Fig. 5, chaque chape est solidaire de la structure secondaire 104b ou de la partie arrière 109b. [0063] Pour assurer une bonne étanchéité autour de la partie aérodynamique 108b, un joint 120 par exemple en élastomère, est apposé autour de la partie aérodynamique 108b et il est fixé soit à la partie aérodynamique 10811, soit à la partie structurelle 108a ou au mât 104. [0064] Au niveau de la partie arrière, le joint peut prendre la forme de doigts métalliques qui permettent d'absorber les déplacements de la partie aérodynamique 108b et de conserver un bon aérodynamisme. 7 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] REVENDICATIONSEnsemble de motorisation (100) pour un aéronef (10), ledit ensemble de motorisation (100) comportant : - un mât (104) destiné à être fixé sous une aile (14) de l'aéronef (10), - une turbomachine (102) présentant une direction longitudinale X, un plan médian XZ et un plan transversal YZ, et - une nacelle (106) entourant la turbomachine (102) et comportant un support de charge (108) disposé en partie haute de la nacelle (106), où ledit support dc charge (108) comporte une partie structurelle (108a) fixée au mât (104) et une partie aérodynamique (108b) coiffant la partie structurelle (108a), et où la partie aérodynamique (108b) présente, à l'avant, une partie avant (109a) fixée à la partie structurelle (108a) et, à l'arrière, une partie arrière (109b) fixée au mât (104). Ensemble de motorisation (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mât (104) comporte une structure primaire (104a) et une structure secondaire (104b), en ce que la partie structurelle (108a) est fixée à la structure primaire (104a), et en ce que la partie arrière (109b) est fixée à la structure secondaire (104b). Ensemble de motorisation (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la fixation de la partie avant (109a) à la partie structurelle (108a) s'effectue par l'intermédiaire d'une première bielle avant (402a), d'une deuxième bielle avant (402b) et d'une troisième bielle avant (402c), où : - la première bielle avant (402a) est une bielle à deux extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la partie structurelle (108a) et une deuxième extrémité montée articulée sur la partie avant (109a), et où la ligne entre les deux extrémités est dans le plan médian X.Z. - la deuxième bielle avant (402b) est une bielle à deux extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la partie structurelle (108a) et une deuxième extrémité montée articulée sur la partie avant (109a), et où la ligne entre les deux extrémités est dans un plan parallèle au plan transversal YZ, et - la troisième bielle avant (402c) est une bielle à trois extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la partie structurelle (108a), une deuxième et une troisième extrémités montées articulées sur la partie avant (109a), et où les trois extrémités sont dans 8 [Revendication 4] [Revendication 5] un plan parallèle au plan transversal YZ. Ensemble de motorisation (100) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la fixation de la partie arrière (109b) à la structure secondaire (1041)) s'effectue par l'intermédiaire d'une première bielle arrière (502a) et d'une deuxième bielle arrière (502b), où - la première bielle arrière (502a) est une bielle à deux extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la structure secondaire (1041)), une deuxième extrémité montée articulée sur la partie arrière (109b), et où la ligne entre les deux extrémités est dans un plan parallèle au plan transversal YZ, et - la deuxième bielle arrière (502b) est une bielle à trois extrémités de fixation, avec une première extrémité montée articulée sur la structure secondaire (1041)) et une deuxième et une troisième extrémités montées articulées sur la partie arrière (109b), et où les trois extrémités sont dans un plan parallèle au plan transversal YZ. Aéronef (10) comportant au moins un ensemble de motorisation (100) selon l'une des revendications précédentes.