Brevet FR3103788A1 — publié le 20210604

ENSEMBLE POUR UN AERONEF, LEDIT ENSEMBLE COMPORTANT UN MAT, UNE AILE ET UN SYSTEME DE FIXATION ENTRE LE MAT ET L’AILE L’invention concerne un ensemble (200) comportant un mât (106) qui comporte un longeron supérieur (202), une aile comportant un longeron avant (210) et un système de fixation (250) avec une ferrure mât (254) fixée au longeron supérieur (202), et comportant des chapes bâbord et tribord (256a-b), pour chaque chape, une ferrure voilure (252a-b) fixée au longeron avant (210), chacune comportant une chape (259a-b), et pour chaque chape (256a-b) des ferrures mât (254), une bielle (258a-b) articulée entre ladite chape (256a-b) et la chape (259a-b) de la ferrure voilure (252a-b) associée, et pour chaque chape (256a-b, 259a-b), un axe (262) qui s’emmanche à travers ladite chape et un alésage de la bielle (258a-b) correspondante. Un tel ensemble permet de limiter la distance entre le mât et l’aile. Fig. 2 ENSEMBLE POUR UN AERONEF, LEDIT ENSEMBLE COMPORTANT UN MAT, UNE AILE ET UN SYSTEME DE FIXATION ENTRE LE MAT ET L’AILE La présente invention concerne un ensemble pour un aéronef, ledit ensemble comportant un mât, une aile et un système de fixation entre le mât et l’aile, ainsi qu’un aéronef comportant au moins un tel ensemble. Un aéronef comporte classiquement un fuselage et de chaque côté de ce dernier, un ensemble constitué d’une aile et d’un mât fixé sous l’aile pour y attacher un moteur, par exemple du type turboréacteur. Ledit ensemble comporte également un ou plusieurs systèmes de fixation qui assurent la fixation du mât sous l’aile. Les moteurs actuels sont de plus en plus gros et pour préserver une distance minimale entre le moteur et le sol, il est nécessaire de positionner ledit moteur le plus haut possible, c'est-à-dire de rapprocher le plus possible le mât et l’aile. Les systèmes de fixation actuels, en particulier les systèmes de fixation disposés au milieu du mât, sont tous disposés entre le mât et un longeron avant de l’aile qui présentent entre eux une distance relativement importante. Cette distance induit un bras de levier important et donc des efforts importants qui doivent être compensés par des pièces de renfort. Il est donc nécessaire de proposer un nouveau système de fixation, en particulier au milieu du mât, qui permet de réduire de manière importante la distance entre le mât et l’aile. Un objet de la présente invention est de proposer un ensemble pour un aéronef qui comporte une aile, un mât et un système de fixation entre le mât et l’aile dont la structure permet de limiter la distance entre le mât et l’aile. A cet effet, est proposé un ensemble pour un aéronef, ledit ensemble comportant : - un mât comportant un longeron supérieur, - une aile comportant un longeron avant avec une face avant, et - un système de fixation comportant : - une ferrure mât fixée sur le longeron supérieur, et comportant une chape bâbord et une chape tribord, - pour la chape bâbord de la ferrure mât, une ferrure voilure fixée à bâbord à la face du longeron avant, pour la chape tribord de la ferrure mât, une ferrure voilure fixée à tribord à la face du longeron avant, chaque ferrure voilure comportant une chape, - pour la chape bâbord de la ferrure mât, une bielle bâbord montée articulée entre ladite chape bâbord et la chape de la ferrure voilure à bâbord, pour la chape tribord de la ferrure mât, une bielle tribord montée articulée entre ladite chape tribord et la chape de la ferrure voilure à tribord, et - pour chaque chape, un axe qui s’emmanche à travers ladite chape et un alésage de la bielle correspondante. Un tel ensemble permet de limiter la distance entre le mât et l’aile. Avantageusement, pour chaque chape de la ferrure mât, le système de fixation comporte une chape supplémentaire qui prend la forme d’un profilé en U et qui est fixée dans ladite chape, et la bielle se positionne à l’intérieur de la chape supplémentaire. Avantageusement, la ferrure mât présente une rotule avec un alésage, et le système de fixation comprend un arbre fixé sous le longeron avant et s’emmanchant dans l’alésage de la rotule. Avantageusement, l’axe de la rotule et l’axe de l’arbre sont dans un plan milieu XZ du mât. L’invention propose également un aéronef comportant au moins un ensemble selon l'une des variantes précédentes. 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 : est une vue de côté d’un aéronef comportant un ensemble selon l'invention, est une vue en perspective et de devant d’un ensemble selon l’invention, est une vue éclatée en perspective de l’ensemble selon l’invention, et est une vue en perspective et en coupe selon le plan IV de la Fig. 2 de l’ensemble selon l’invention. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION La Fig. 1 montre un aéronef 100 qui comporte un fuselage 102 de chaque côté duquel est fixée une aile 104 qui porte au moins un réacteur 150, en particulier un turboréacteur double flux. La fixation du réacteur 150 sous l’aile 104 s’effectue par l’intermédiaire d’un mât 106. Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X la direction longitudinale du réacteur 150 et orientée positivement vers l’avant de l'aéronef 100, on appelle Y la direction transversale qui est horizontale lorsque l’aéronef est au sol, et Z la direction verticale, ces trois directions X, Y et Z 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 100 lors du fonctionnement du réacteur 150, cette direction étant représentée schématiquement par la flèche F sur la Fig. 1. Les Figs. 2 à 4 montrent un ensemble 200 selon l’invention. L’ensemble 200 comporte le mât 106, l’aile 104 et un système de fixation 250. Le mât 106 prend la forme d’un caisson avec un longeron supérieur 202, des panneaux latéraux 204 et un longeron inférieur qui n’est pas vu sur les Figs. 2 à 4. Le longeron supérieur 202 s’étend en partie haute du mât 106 et le longeron inférieur s’étend en vis-à-vis du longeron supérieur 202 en partie basse du mât 106 et les panneaux latéraux 204 s’étendent globalement verticalement de part et d’autre des longerons inférieur et supérieur 202. Le longeron supérieur 202 comporte une partie arrière 202a qui s’étend entre l’arrière du mât 106 et une partie centrale du mât 106, et une partie avant 202b qui s’étend entre la partie centrale du mât 106 et une partie avant du mât 106. Au niveau de la partie centrale, le mât 106 présente une ligne de pliure qui permet d’orienter la partie arrière 202a et la partie avant 202b selon deux plans différents. La ligne de pliure s’étend selon une direction globalement parallèle à la direction transversale Y. L’aile 104 comporte un longeron avant 210 qui présente une face avant orientée verticalement, parallèle à un plan YZ et orientée vers l’avant de l’aéronef 10. Le système de fixation 250 est disposé entre la partie arrière 202a, juste en arrière de la ligne de pliure, et la face avant de l’aile 104. Le système de fixation 250 comporte une ferrure mât 254 qui est fixée sur la partie arrière 202a du longeron supérieur 202, par exemple par des premiers boulons 255. La ferrure mât 254 comporte une chape bâbord 256a et une chape tribord 256b qui sont disposées de manière globalement symétrique par rapport à un plan milieu XZ du mât 106. Chaque chape 256a-b est orientée vers le haut, c'est-à-dire vers le longeron avant 210. Pour chaque chape 256a-b de la ferrure mât 254, le système de fixation 250 comporte une ferrure voilure 252a-b, à savoir une ferrure voilure 252a à bâbord et une ferrure voilure 252b à tribord. Chaque ferrure voilure 252a-b est fixée au longeron avant 210 au niveau de sa face avant par exemple par des deuxièmes boulons 257. Chaque ferrure voilure 252a-b comporte une chape 259a-b, à savoir une chape bâbord 259a pour la ferrure voilure 252a à bâbord et une chape tribord 259b pour la ferrure voilure 252b à tribord. Pour chaque chape 256a-b de la ferrure mât 254, le système de fixation 250 comporte également une bielle 258a-b, à savoir une bielle bâbord 258a et une bielle tribord 258b. La bielle bâbord 258a est montée articulée entre la chape bâbord 256a de la ferrure mât 254 et la chape bâbord 259a de la ferrure voilure 252a à bâbord. La bielle tribord 258b est montée articulée entre la chape tribord 256b de la ferrure mât 254 et la chape tribord 259b de la ferrure voilure 252b à tribord. Les bielles 258a-b sont orientées verticalement et assurent le transfert des efforts verticaux. Pour chaque chape 256a-b, 259a-b, le système de fixation 250 comporte un axe 262 qui s’emmanche à travers ladite chape et un alésage de la bielle 258a-b correspondante. Un tel arrangement permet de rapprocher le mât 106 de l’aile 104 et ainsi de réduire le bras de levier entre eux. Les deux chapes 256a-b de la ferrure mât 254 sont disposées en avant par rapport à la face avant du longeron avant 210. L’axe de rotation de chaque chape 256a-b de la ferrure mât 254 et l’axe de rotation de chaque chape 259a-b des ferrures voilures 252a-b sont parallèles à la direction transversale Y. Afin de positionner la bielle 258a-b au plus près de la face avant, les axes des deux chapes 256a-b sont décalés parallèlement à la direction longitudinale X. Afin de répondre à des exigences de sécurité, pour chaque chape 256a-b de la ferrure mât 254, le système de fixation 250 comporte une chape supplémentaire 263a-b qui prend la forme d’un profilé en U et qui loge dans ladite chape 256a-b. La bielle 258a-b se positionne alors à l’intérieur de la chape supplémentaire 263a-b et l’axe 262 traverse alors la chape 256a-b, la chape supplémentaire 263a-b et la bielle 258a-b. Chaque chape supplémentaire 263a-b est fixée à l’intérieur de la chape 256a-b associée de la ferrure mât 254. La fixation de chaque chape supplémentaire 263a-b est réalisée ici par des troisièmes boulons 253 qui fixent ladite chape supplémentaire 263a-b à la partie arrière 202a du longeron supérieur 202 à travers la chape 256a-b associée. Chaque bielle 258a-b est constituée ici par deux plaques accolées. Pour des raisons de gain de fabrication, les deux chapes supplémentaires 263a-b sont identiques mais orientées différemment pour correspondre au décalage des chapes 256a-b de la ferrure mât 254. Comme le montre la Fig. 4, la ferrure mât 254 présente une rotule 402 avec un alésage dont l’axe est orienté perpendiculairement à la partie arrière 202a. Le système de fixation 250 comprend un arbre 264 fixé sous le mât 202, et plus particulièrement sous le longeron avant 210. L’arbre 264 s’emmanche dans l’alésage de la rotule 402 formant une liaison du type « spigot » qui permet de reprendre les efforts de poussée du moteur ainsi que les efforts latéraux provenant du mât 202. L’axe de la rotule 402 et l’axe de l’arbre 264 sont dans le plan milieu XZ du mât 106. La fixation de la ferrure mât 254 et des chapes supplémentaires 263a-b sur le mât 202 s’effectue par des fixations de tension, comme des boulons. Pour des raisons de gain de coût, les fixations de tension sont disposées de manière symétrique par rapport au plan milieu XZ du mât 106. Le mât 106 avec les alésages 302 permettant la mise en place des fixations de tension reste ainsi identique pour un moteur bâbord ou pour un moteur tribord, et seule la ferrure mât 254 est différente. Ensemble (200) pour un aéronef (100), ledit ensemble (200) comportant : - un mât (106) comportant un longeron supérieur (202), - une aile (104) comportant un longeron avant (210) avec une face avant, et - un système de fixation (250) comportant : - une ferrure mât (254) fixée sur le longeron supérieur (202), et comportant une chape bâbord (256a) et une chape tribord (256b), - pour la chape bâbord (256a) de la ferrure mât (254), une ferrure voilure (252a) fixée à bâbord à la face du longeron avant (210), pour la chape tribord (256b) de la ferrure mât (254), une ferrure voilure (252b) fixée à tribord à la face du longeron avant (210), chaque ferrure voilure (252a-b) comportant une chape (259a-b), - pour la chape bâbord (256a) de la ferrure mât (254), une bielle bâbord (258a) montée articulée entre ladite chape bâbord (256a) et la chape (259a) de la ferrure voilure (252a) à bâbord, pour la chape tribord (256b) de la ferrure mât (254), une bielle tribord (258b) montée articulée entre ladite chape tribord (256b) et la chape (259b) de la ferrure voilure (252b) à tribord, et - pour chaque chape (256a-b, 259a-b), un axe (262) qui s’emmanche à travers ladite chape et un alésage de la bielle (258a-b) correspondante. Ensemble (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour chaque chape (256a-b) de la ferrure mât (254), le système de fixation (250) comporte une chape supplémentaire (263a-b) qui prend la forme d’un profilé en U et qui est fixée dans ladite chape (256a-b), et en ce que la bielle (258a-b) se positionne à l’intérieur de la chape supplémentaire (263a-b). Ensemble (200) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la ferrure mât (254) présente une rotule (402) avec un alésage, et en ce que le système de fixation (250) comprend un arbre (264) fixé sous le longeron avant (210) et s’emmanchant dans l’alésage de la rotule (402). Ensemble (200) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l’axe de la rotule (402) et l’axe de l’arbre (264) sont dans un plan milieu XZ du mât (106). Aéronef (100) comportant au moins un ensemble selon l'une des revendications 1 à 4.