Brevet FR3103465A1 — publié le 20210528

SYSTEME D’ATTACHE MOTEUR AVANT POUR UN MOTEUR D’AERONEF QUI COMPORTE UNE STRUCTURE ALLEGEE L’invention concerne un système d’attache moteur avant (150) pour un moteur d’un aéronef, où le système d’attache moteur avant (150) comporte un mât réacteur (12) avec une nervure frontale (62), une attache moteur avant (50) avec une première bielle (56) fixée directement à la nervure frontale (62) par deux points de liaison (60a-b) et une deuxième bielle (70) dont une première extrémité (72) est fixée à la première bielle (56) par un point de liaison (60e), et un carter moteur (14) du moteur (10), où la première bielle (56) est fixée directement au carter moteur (14) par au moins deux points de liaison (60c-d) et où une deuxième extrémité (76) de la deuxième bielle (70) est fixée au carter moteur (14) par un point de liaison (73). Un tel système d’attache moteur avant comportant ainsi une fixation directe de la première bielle à la nervure frontale est simple, peu encombrant et facile à fabriquer. Fig. 2 SYSTEME D’ATTACHE MOTEUR AVANT POUR UN MOTEUR D’AERONEF QUI COMPORTE UNE STRUCTURE ALLEGEE La présente invention concerne un système d’attache moteur avant pour un moteur d’aéronef, ainsi qu’un aéronef comportant au moins une telle attache moteur avant. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Un aéronef comporte classiquement au moins un moteur, en particulier un turboréacteur. Sous chaque aile et pour chaque moteur, l’aéronef comporte un mât réacteur qui est fixé à la structure de l’aile et qui s’étend en-dessous de l’aile et le moteur est suspendu sous le mât réacteur. Le moteur est fixé au mât réacteur par l’intermédiaire d’un système d’attache moteur comprenant une attache moteur avant et une attache moteur arrière. La Fig. 8 montre une attache moteur avant 16 de l’état de la technique qui comporte une poutre 26 fixée à une face avant du mât réacteur et deux bielles 18 et 20 fixées entre une chape de la poutre 26 et une chape d’un carter avant 14 du moteur. La poutre 16 est souvent sujette à des déplacements entre le moteur et le mât réacteur. Chaque bielle 18, 20 est équipée de rotules qui sont constituées de deux billes coupées et appairées. Chaque bielle 18, 20 et la poutre 16 définissent en combinaison un chemin primaire d’efforts entre le moteur et le mât réacteur pour supporter les charges du moteur dans des conditions normales de fonctionnement dudit moteur. Une telle poutre 16 est une pièce massive obtenue par usinage d’une pièce obtenue par forgeage. Le procédé pour obtenir cette poutre 16 est relativement long et complexe. En outre, une telle poutre est large et encombrante et elle est disposée dans un endroit relativement étroit du fait de la forte intégration avec le moteur lorsque l’ensemble est assemblé. Si une telle poutre est satisfaisante du point de vue de son utilisation, il est nécessaire de trouver une architecture différente pour faciliter sa fabrication et sa mise en œuvre et pour compenser les forces générées par le moteur. Un objet de la présente invention est de proposer un système d’attache moteur avant qui comporte une première bielle fixée directement à une face avant du mât réacteur et une deuxième bielle fixée à la première bielle et où chaque bielle est également fixée au moteur, et où la première bielle présente au moins cinq points de liaison. A cet effet, est proposé un système d’attache moteur avant pour un moteur d’un aéronef, le système d’attache moteur avant comportant : - un mât réacteur comportant au niveau de sa partie avant une nervure frontale, - une attache moteur avant comportant une première bielle fixée de manière articulée et directement à la nervure frontale par deux points de liaison et une deuxième bielle dont une première extrémité est fixée de manière articulée à la première bielle par un point de liaison, et - un carter moteur du moteur, où la première bielle est fixée de manière articulée et directement au carter moteur par au moins deux points de liaison et où une deuxième extrémité de la deuxième bielle est fixée de manière articulée au carter moteur par un point de liaison. Un tel système d’attache moteur avant permet d’obtenir un ensemble plus léger et plus simple à mettre en œuvre. Avantageusement, l’axe passant par les axes des deux points de liaison entre la première bielle et la nervure frontale est horizontal. Avantageusement, la première bielle est constituée de deux plaques accolées et fixées l’une contre l’autre. L’invention propose également un aéronef comportant une structure, un moteur et un système d’attache moteur avant selon l'une des variantes précédentes, où le mât réacteur est fixé à la structure, et où le carter moteur est solidaire du moteur. 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 selon l'invention, est une vue en perspective d’un mât réacteur d’aéronef fixé entre un moteur et une structure d’une aile, est une vue en perspective éclatée d’un système d’attache moteur avant selon l’invention, est une vue en coupe d’un système de rotules au niveau d’un point de liaison, est une vue en perspective d’une variante pour la deuxième bielle, est une vue de face du système d’attache moteur avant en fonctionnement normal, est une vue similaire à la Fig. 6A dans le cas d’une défaillance de la deuxième bielle, est une vue similaire à la Fig. 6A dans le cas d’une défaillance de la première bielle, est une vue en perspective d’une variante de réalisation, et est une vue de face d’un système d’attache moteur avant de l’état de la technique. 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, c'est-à-dire comme il est représenté sur la Fig. 1, où la flèche F représente la direction d’avancement. La Fig. 1 montre un aéronef 100 qui présente un moteur 10, en particulier un turboréacteur. La Fig. 2 montre le moteur 10 fixé sous un mât réacteur 12. Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X la direction longitudinale du moteur 10 orientée positivement dans le sens d'avancement de l'aéronef 100, on appelle Y la direction transversale du moteur 10 qui est horizontale lorsque l’aéronef 100 est au sol, et Z la direction verticale ou hauteur verticale lorsque l'aéronef 100 est au sol, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre elles. Le moteur 10 présente une forme de révolution autour de l’axe longitudinal X. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté sur la Fig. 1, l’aéronef 100 comporte un moteur 10 sous chaque aile 13 de l’aéronef 100, mais il est possible de prévoir plusieurs moteurs sous chaque aile 13. Sous chaque aile 13 et pour chaque moteur 10, l’aéronef 100 présente un système d’attache moteur avant 150 qui est fixé à la structure de l’aile 13 et s’étend sous l’aile 13 et supporte le moteur 10 et en particulier la partie avant du moteur 10. Comme le montre la Fig. 2, le système d’attache moteur avant 150 comprend le mât réacteur 12 fixé à l’aile 13 et une attache moteur avant 50 fixée au mât réacteur 12 et un carter avant 14 du moteur 10 qui est vu ici en transparence. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, une attache moteur arrière 54 est fixée entre le mât réacteur 12 et une partie arrière du moteur 10. Cette attache arrière 54 peut prendre toute forme connue de l’homme du métier. De manière connue, le mât réacteur 12 prend par exemple la forme d’un caisson qui comporte entre autres au niveau de sa partie avant, une nervure frontale 62 qui s’étend dans un plan sensiblement vertical. La Fig. 3 montre une vue éclatée de l’attache moteur avant 50 qui est fixée entre la nervure frontale 62 et le carter moteur 14 du moteur 10 et la Fig. 4 montre une coupe de l’attache moteur avant 50 assemblée. L’attache moteur avant 50 comporte une première bielle 56. La première bielle 56 est fixée de manière articulée et directement à la nervure frontale 62 par deux points de liaison 60a-b. La fixation au niveau de chaque point de liaison 60a-b est assurée par des éléments de fixation dont un mode de réalisation particulier est décrit ci-dessous et qui s’insèrent dans un alésage 61 de la première bielle 56 et un alésage 63 de la nervure frontale 62. Chaque point de liaison 60a-b prend la forme d’une liaison pivot autour d’un axe de pivot globalement parallèle à la direction longitudinale X, même si la mise en place des deux points de liaison 60a-b entre la première bielle 56 et la nervure frontale 62 empêche la rotation de la première bielle 56 par rapport à la nervure frontale 62. La première bielle 56 est également fixée de manière articulée et directement au carter moteur 14 par au moins deux points de liaison 60c-d. La fixation au niveau de chaque point de liaison 60c-d est assurée par des éléments de fixation qui ne sont pas représentés mais qui peuvent prendre la même forme que les éléments de fixation décrits ci-dessous. Les éléments de fixation s’insèrent dans un alésage 61 de la première bielle 56 et un alésage 71 du carter moteur 14. Chaque point de liaison 60c-d prend la forme d’une liaison pivot autour d’un axe de pivot globalement parallèle à la direction longitudinale X, même si la mise en place des deux points de liaison 60c-d entre la première bielle 56 et le carter moteur 14 empêche la rotation de la première bielle 56 par rapport au carter moteur 14. Pour chaque point de liaison 60c-d, le carter moteur 14 présente une chape dans laquelle se positionne la première bielle 56. Ainsi, pour chaque point de liaison 60c-d, l’alésage 71 du carter moteur 14 est doublé. L’attache moteur avant 50 comporte une deuxième bielle 70 dont une première extrémité 72 est fixée de manière articulée à la première bielle 56 par un point de liaison 60e et dont une deuxième extrémité 76 est fixée de manière articulée au carter moteur 14 par un point de liaison 73. Chaque point de liaison 60e, 73 prend la forme d’une liaison pivot autour d’un axe de pivot globalement parallèle à la direction longitudinale X. La fixation au niveau du point de liaison 60e est assurée par des éléments de fixation qui s’insèrent dans un alésage 61 de la première bielle 56 et un alésage 75 de la deuxième bielle 70. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, les éléments de fixation prennent la forme de deux paliers emmanchés l’un sur l’autre et insérés dans les alésages 61 et 75 de la première bielle 56 et de la deuxième bielle 70. La fixation au niveau du point de liaison 73 est assurée par des éléments de fixation qui ne sont pas représentés mais qui peuvent prendre la même forme que les éléments de fixation décrits ci-dessous. Les éléments de fixation s’insèrent dans un alésage 77 de la deuxième bielle 70 et un alésage 71 du carter moteur 14. Dans le mode de réalisation de la Fig. 3, la première extrémité 72 de la deuxième bielle 70 prend la forme d’une chape femelle qui reçoit la première bielle 56 et la deuxième extrémité 76 prend la forme d’un élément mâle qui s’insère dans une chape femelle du carter moteur 14. Dans ce mode de réalisation, l’alésage 75 de la première extrémité 72 est doublé et l’alésage 71 du carter moteur 14 est doublé. La Fig. 5 montre un autre mode de réalisation dans lequel la deuxième bielle 70 est constituée de deux biellettes 70a-b qui forment ensemble deux chapes femelles dans l’une desquelles se positionne la première bielle 56 et dans l’autre desquelles se positionne le carter moteur 14. Chaque biellette 70a-b présente alors un alésage 75, 77 à chaque extrémité. Une telle attache moteur avant 50 avec une fixation directe de la première bielle 56 à la nervure frontale 62 est ainsi moins complexe, moins encombrante et plus facile à fabriquer que dans le cas de l’état de la technique. En outre, cet assemblage permet la mise en place du moteur 10 par montage du moteur verticalement. Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, les éléments de fixation comportent : - un boulon de tension 68 avec une tête solidaire d’une tige filetée et un écrou vissé sur la tige filetée, - un palier secondaire 64b emmanché sur la tige filetée, - un palier principal 64a emmanché sur le palier secondaire 64b, - un premier palier 65 emmanché sur le palier principal 64a et à l’intérieur de l’alésage 63 de la nervure frontale 62, - un deuxième palier 67 emmanché sur le palier principal 64a et venant en appui contre le premier palier 65 et à l’intérieur de l’alésage 61 de la première bielle 56, - des rondelles 69a-b, ici au nombre de deux, qui s’emmanchent respectivement sur le palier principal 64a et sur la tige filetée. Les différents paliers et les rondelles sont pris en sandwich entre la tête et l’écrou du boulon de tension 68. La mise en place d’un palier principal 64a et d’un palier secondaire 64b permet d’assurer le fonctionnement de l’ensemble même en cas de défaillance de l’un des deux paliers 64a-b. Le deuxième palier 67 prend ici la forme d’une rotule. Chaque palier comporte une collerette qui lui permet de venir en butée contre une paroi fixe, ici la nervure frontale 62, et assurer ainsi son arrêt en translation. Les composants des éléments de fixation sont tous concentriques par rapport à l’axe de pivot du point de liaison. Bien sûr un arrangement différent des éléments de fixation est possible. La première bielle 56 est ici constituée de deux plaques 52 et 54 accolées et fixées l’une contre l’autre afin que si l’une des plaques 52, 54 présente une défaillance, l’autre plaque 54, 52 assure une sécurité. Les plaques 52 et 54 sont réalisées à partir de plaques plates et standards ne nécessitant pas un usinage long et complexe comme pour l’état de la technique. Un tel arrangement permet d’assurer une sécurité en cas de défaillance (dit « fail-safe » en langue anglo-saxonne). La fixation des deux plaques 52 et 54 entre elles est assurée par exemple par des boulons. Les deux plaques 52 et 54 présentent la même disposition de perçages pour assurer les différents points de liaison 60a-e. Ainsi en cas de défaillance de l’un des cinq points de liaison 60a-e, les forces dues au moteur 10 sont transférées à travers les autres points de liaison 60a-e. La Fig. 6A montre la répartition des efforts en fonctionnement normal de l’attache moteur avant 50. Le point de liaison 60d entre la première bielle 56 et le carter moteur 14 constitue ici un point de liaison de sécurité en attente (dit « waiting fail-safe » en langue anglo-saxonne) qui compensera une défaillance du chemin primaire d’efforts, c'est-à-dire d’au moins une des bielles 56, 70. La Fig. 6B montre la répartition des efforts en cas de défaillance de la deuxième bielle 70 ou de l’un de ses points de liaison 60e,73. Les efforts sont alors transférés à travers le point de liaison 60d. La Fig. 6C montre la répartition des efforts en cas de défaillance de la première bielle 70 au niveau de son point de liaison 60c. Les efforts sont alors transférés à travers le point de liaison 60d. La Fig. 7 montre un mode de réalisation dans lequel la première bielle 56 comporte un point de liaison supplémentaire 60f pour assurer une liaison supplémentaire avec le carter moteur 14. Un tel arrangement permet une augmentation de l’espace en Z en décalant les points de liaison 60d et 61f à bâbord et à tribord. La Fig. 3 montre également un axe de rotation 81 passant par les axes des deux points de liaison 60a-b entre la première bielle 56 et la nervure frontale 62 et perpendiculaire à chacun de ces deux axes. Cet axe de rotation 81 est horizontal, c'est-à-dire que les axes desdits deux points de liaison 60a-b sont à la même hauteur. Cet axe de rotation 81 est à comparer avec l’axe 17 de l’état de la technique (Fig. 8) qui est plutôt vertical. Ce nouvel arrangement permet une meilleure prise en compte de l’expansion du moteur 10 et des forces selon la direction longitudinale X. Système d’attache moteur avant (150) pour un moteur (10) d’un aéronef (100), le système d’attache moteur avant (150) comportant : - un mât réacteur (12) comportant au niveau de sa partie avant une nervure frontale (62), - une attache moteur avant (50) comportant une première bielle (56) fixée de manière articulée et directement à la nervure frontale (62) par deux points de liaison (60a-b) et une deuxième bielle (70) dont une première extrémité (72) est fixée de manière articulée à la première bielle (56) par un point de liaison (60e), et - un carter moteur (14) du moteur (10), où la première bielle (56) est fixée de manière articulée et directement au carter moteur (14) par au moins deux points de liaison (60c-d) et où une deuxième extrémité (76) de la deuxième bielle (70) est fixée de manière articulée au carter moteur (14) par un point de liaison (73). Système d’attache moteur avant (150) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’axe (81) passant par les axes des deux points de liaison (60a-b) entre la première bielle (56) et la nervure frontale (62) est horizontal. Système d’attache moteur avant (150) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la première bielle (56) est constituée de deux plaques (52, 54) accolées et fixées l’une contre l’autre. Aéronef (100) comportant une structure, un moteur (10) et un système d’attache moteur avant (150) selon l'une des revendications précédentes, où le mât réacteur (12) est fixé à la structure, et où le carter moteur (14) est solidaire du moteur (10).