Brevet FR3118757A1 — publié le 20220715

STRUCTURE SECONDAIRE avant d’Un Mât d’accrochaGe d’un Aeronef L’invention concerne une structure secondaire avant (30) pour un mât d’accrochage (10) d’une turbomachine, le structure secondaire avant (30) s’étendant d’amont en aval selon un axe longitudinal (X) et comprenant un châssis (31) revêtu d’un carénage aérodynamique (40) caractérisé en ce que le carénage aérodynamique (40) comprend deux capots (41,42) adjacents ayant chacun une portion amont, où chacun des capots (41,42) s’étend en longueur selon la direction longitudinale (X) et comprend dans sa portion amont un système d’articulation du capot avec le châssis par lequel, le capot (41,42) peut pivoter par rapport au châssis (31) autour d’un axe de rotation (R1, R2) normal à l’axe longitudinal (X) entre une position fermée dans laquelle l’intégralité d’une face intérieure du capot est plaquée contre le châssis (31) et une position ouverte dans laquelle le capot libère une ouverture dans la structure secondaire avant (30). Fig. 3 STRUCTURE SECONDAIRE avant d’Un Mât d’accrochaGe d’un Aeronef La présente invention concerne une structure secondaire avant d’un mât d’accrochage d’un aéronef. De manière classique, et en référence avec la , chaque aile A d’un aéronef supporte au moins un mât d’accrochage 1 qui supporte à son tour une turbomachine 2 comportant une nacelle 3 entourant un moteur (non représenté). Le mât d’accrochage 1 comprend une structure primaire (non visible) ainsi que des structures secondaires rapportées à la structure primaire et qui assurent le maintien de systèmes (par exemple hydrauliques ou électriques) tout en supportant les différents carénages aérodynamiques du mât d’accrochage. Parmi les structures secondaires, on compte une structure secondaire avant 4 située à l'avant de la structure primaire du mât d'accrochage 1. Lorsque le mât d’accrochage 1 est installé sous l’aile A et supporte la turbomachine 2, un carénage aérodynamique avant C de la structure secondaire avant 4 fournit un profil aérodynamique entre la nacelle 3 et l'avant de l'aile A. La demande de brevet FR3088906 décrit une structure secondaire avant avec un carénage aérodynamique avant comprenant un vantail tribord et un vantail bâbord arrangés de part et d’autre d’un plan médian longitudinal de la structure secondaire avant. Chaque vantail est articulé entre une position fermée dans laquelle il vient en continuité aérodynamique des éléments fixes du carénage aérodynamique avant et une position ouverte dans laquelle il libère une ouverture donnant accès aux systèmes contenus dans le mât. Le passage de la position fermée à la position ouverte de chaque vantail s’effectue via un mouvement vers le haut et vers l’extérieur de la structure secondaire avant. Le sens d’ouverture d’un premier vantail et inversé par rapport au sens d’ouverture d’un second vantail, de sorte que lorsque les deux vantaux sont tous deux en position ouverte, les techniciens bénéficient d’une grande ouverture pour accéder aux systèmes. Un objet de la présente invention est de proposer une alternative à la solution susmentionnée. A cet effet l’invention concerne un structure secondaire avant pour un mât d’accrochage d’une turbomachine, la structure secondaire avant s’étendant d’amont en aval selon un axe longitudinal, la structure secondaire avant comprenant un châssis revêtu d’un carénage aérodynamique ainsi que deux capots adjacents ayant chacun une portion amont, où chacun des capots s’étend en longueur selon la direction longitudinale et comprend dans sa portion amont un système d’articulation du capot avec le châssis par lequel, le capot peut pivoter par rapport au châssis autour d’un axe de rotation normal à l’axe longitudinal entre une position fermée dans laquelle l’intégralité d’une face intérieure du capot est plaquée contre le châssis et une position ouverte dans laquelle le capot libère une ouverture dans la structure secondaire avant. L’invention concerne également un mât d’accrochage d’une turbomachine sous l’aile d’un aéronef, le mât d’accrochage comprenant une structure primaire sous la forme d’un caisson s’étendant d’avant en arrière selon un axe longitudinal et comprenant en haut, une face supérieure et en bas une face inférieure, caractérisé en ce qu’une structure secondaire avant selon l’invention est fixé à l’avant de la structure primaire. 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 : [Fig. 1] la Figure 1, déjà décrite, est une vue en perspective de l’avant d’un mât d’accrochage équipé de ses différents carénages aérodynamiques, selon l’art antérieur, et accroché sous une aile d’aéronef ; [Fig. 2] la Figure 2 est une vue en perspective d’un mât d’accrochage comportant une structure secondaire avant non carénée ; [Fig. 3] la Figure 3 est une vue similaire à la figure 2 représentant un mât d’accrochage comportant une structure secondaire avant carénée par un carénage aérodynamique avant comprenant deux capots représentés tous les deux en position fermée, selon un mode de réalisation de l’invention ; [Fig. 4] la Figure 4 est une vue en perspective de la structure secondaire avant représentée à la figure 3, dans laquelle les deux capots sont tous les deux en position ouverte ; [Fig. 5] la Figure 5 est une vue en perspective de la zone pointée par la flèche F représentée à la figure 4 et montrant en détail l’articulation des deux capots au châssis de la structure secondaire avant. En référence avec la , un mât d’accrochage 10 d’une turbomachine comprend classiquement une structure primaire 20 prenant la forme d’un caisson rigide qui s’étend d’avant (amont) en arrière (aval) en longueur selon un axe longitudinal X. On appelle plan médian longitudinal V, le plan parallèle à l’axe longitudinal X, orthogonal au sol et qui divise le mât d’accrochage 10 en deux parties gauche et droite. Le caisson 20 comprend, en haut, une face supérieure Fs, et, en bas, une face inférieure Fi. Lorsque le mât d’accrochage 10 est fixé sous une aile d’un aéronef, la face supérieure Fs fait face à l’aile tandis que la face inférieure Fi fait face au sol. De manière connue, une structure secondaire avant 30 forme l’avant du mât d’accrochage 10, et est fixée à l’avant de la structure primaire 20 et en porte à faux par rapport à cette dernière. La structure secondaire avant 30, qui s’étend d’avant en arrière selon l’xe longitudinal X, assure la ségrégation et le maintien de systèmes S transitant par le mât d’accrochage. Dans sa constitution, la structure secondaire avant 30 se présente sous la forme d’un châssis 31 constitué d’un assemblage de longerons 32, où chaque longeron 32 s’étend selon l’axe longitudinal X du mât d’accrochage 10 et de nervures 33-38 où chaque nervure s’étendant perpendiculairement aux longerons 32, c.-à-d. dans un plan transverse T à l’axe longitudinal X. Les nervures 33-38 ont une forme courbée et ouverte vers le bas. Les nervures 33-38 définissent, en combinaison avec les longerons 32, un berceau B. En relation avec les figures 3 à 5, on a représenté une structure secondaire avant 40 et son carénage aérodynamique avant 40. Selon l’invention, ce carénage avant comprend, deux capots 41,42 adjacents, s’étendant d’amont en aval selon l’axe longitudinal X et montés articulés au châssis 31. Chacun des capots 41,42 est monté articulé avec un axe de rotation R1, R2 normal à l’axe longitudinal X au niveau sa portion amont au châssis 31 par l’intermédiaire d’un système d’articulation 43,44 (particulièrement visible à la ) permettant à chacun des capots 41,42 de pivoter par rapport au châssis entre une position fermée ( ) dans laquelle l’intégralité d’une face 41a,42a du capot 41,42, dite face intérieure, est plaquée contre le châssis 31 et couvre en partie le berceau B et une position ouverte ( ) dans laquelle le capot 41,42 libère une ouverture dans la structure secondaire avant 30 afin d’accéder à l’intérieur de la structure secondaire avant 30. Chaque capot 41,42 comprend en outre un système de verrouillage des capots 45 pour maintenir ces derniers en place en position fermée sur le châssis 31. En prenant un point d’observation situé à l’arrière du mât d’accrochage et dirigé vers l’avant du mât, le capot 41 situé à gauche du plan médian longitudinal est appelé capot gauche dans la suite de la description et le capot 42 situé à droite du plan médian longitudinal est appelé capot droit. Chacun des capots gauche-droit 41,42 comporte quatre bords opposés deux à deux. Chaque capot gauche-droit présente plus particulièrement un bord avant 41f,42f qui est disposé à l’extrémité avant du capot 41,42 par rapport à l’axe longitudinal X et qui s’étend dans un plan normal à l’axe longitudinal X. Chaque capot gauche-droite 41,42 présente un bord arrière 41r, 42r qui est disposé à l’arrière du capot 41,42 par rapport à l’axe longitudinal X. Chaque capot gauche-droit 41,42 présente également deux bords latéraux qui sont globalement parallèles à l’axe longitudinal X, avec un bord latéral intérieur 41li, 42li et un bord latéral extérieur 41le,42le. Les deux capots 41,42 sont contigus avec leurs bords latéraux intérieurs 41li,42li également contigus lorsque les deux capots 41,42 sont tous les deux en position fermée. De manière identique pour chaque capot gauche-droit 41,42, le système d’articulation 43 associé au capot gauche 41, respectivement le système d’articulation 44 associé au capot droit 42, est arrangé au niveau du bord avant 41f, du capot gauche, respectivement au niveau du bord avant 42f du capot droit, et comprend deux charnières 43a-b,44a-b, avec une charnière 43a,44a disposée du côté du bord intérieur 41li,42li du capot et une charnière 43b,44b disposée du côté du bord extérieur 41le,42le du capot. Chaque charnière 43a-b,44a-b comprend un col de cygne dont une première extrémité est fixée à la face intérieure 41a,42a du capot et une deuxième extrémité est reliée à une ferrure fixée à une nervure 33 du châssis par un axe. Les axes des deux charnières 43a-b, 44a-b d’un système d’articulation 43,44 associées à un capot 41,42 sont colinéaires et forment l’axe de rotation R1, R2 du système d’articulation. Dans un cas ou le berceau B présente, sur toute sa longueur, une section en arc de cercle ouverte vers le bas, les deux axes d’articulations R1 et R2 des deux systèmes d’articulations 43,44 sont colinéaires. Les deux capots 41,42 sont montés articulés à une même nervure 33 du châssis et le bord avant 41f du capot gauche 41 prolonge le bord avant 42f du capot droit 42 (et inversement) lorsque les deux capots 41,42 sont tous les deux en position fermée. Dans les figures, on a représenté les deux capots comme étant symétriques l’un de l’autre avec le plan médian longitudinal V comme plan de symétrie. Ce mode de réalisation est le plus simple pour la fabrication et l’assemblage des capots. Dans d’autres variantes non illustrées, les capots 41, 42 ne sont pas symétriques. Lors du déplacement entre la position fermée et la position ouverte, le capot gauche 41, respectivement le capot droit 42, s’écarte du châssis 31 par un déplacement orienté vers le haut. Inversement, lors du déplacement entre la position ouverte et la position fermée, le capot gauche 41, respectivement le capot droit 42, se rapproche du châssis 31 par un déplacement orienté le bas. Lorsque les deux capots 41, 42 sont tous les deux en position fermée, le bord latéral intérieur 41li du capot gauche 41 est parallèle au bord latéral intérieur 42li du capot droit 42. Le système de verrouillage des capots 45 comprend, pour chaque capot 41,42 une pluralité d’orifices traversants 45a (représentés à la ) arrangés à la fois sur le bord arrière 41r, 42r et sur le bord latéral extérieur 41le,42le pour permettre l’insertion de fixations amovibles (non représentées) du capot 41,42 au châssis. Les fixations amovibles sont, par exemple, de type vis ou verrous. En outre, le système de verrouillage des capots 45 comprend des moyens de solidarisation 45b des deux capots 41, 42. Ces moyens de solidarisation 45b comprennent : au moins un bandeau, de préférence une série de bandeaux 45c, telle qu’illustré à la figure 5, rivetés le long du bord intérieur 41li d’un premier capot, ici le capot gauche 41 dans l’exemple des figures. Chaque bandeau 45c comprend une partie libre qui s’étend hors du premier capot 41 sur lequel le bandeau est fixé, vers le second capot 42, ici le capot droit dans l’exemple des figures, et qui forme une surface plane sur laquelle le second droit 42 repose lorsque ce dernier est en position fermée. des moyens d’ancrage 45d, de type écrous à river, arrangés sur la partie libre des bandeaux 45c. Le second capot 42 est muni d’orifices traversants (non représentés) arrangés le long de son bord latéral intérieur 42li et chaque orifice débouche sur un écrou à river 45d lorsque le second capot 42 est en position fermée. Lorsque les deux capots 41,42 sont tous les deux en position fermée, le bord latéral intérieur 42li du second capot 42 repose sur la partie libre des bandeaux 45c, le vissage de vis dans les moyens d’ancrage 45d au travers des orifices du capot droit 42 permet de solidariser les deux capots 41,42 entre eux. En outre, les bandeaux 45c assurent également une fonction d’étanchéité entre les deux capots 41,42 lorsque ces derniers sont tous les deux en position fermée. Lorsqu’un opérateur souhaite avoir accès aux systèmes S arrangées sous les capots 41,42, il devra d’abord désolidariser les deux capots 41,42 en dévissant les vis des moyens d’ancrage 45d, puis déplacer en premier le second capot 42 vers sa position d’ouverture puis ensuite le premier capot 41 vers sa position d’ouverture. Lors du remontage, ces opérations doivent être effectuées dans le sens inverse. La longueur de chaque capot 41,42 est seulement limitée par la nécessité de dimensionner le système d’articulation 43,44 associé au capot 41, 42 avec une masse et un encombrement limités permettant son intégration dans la structure secondaire avant 30 malgré le peu d’espace disponible après l’installation des systèmes S. Les capots 41, 42, du fait leur principe de fixation au châssis 31, peuvent s’étendre sur une grande longueur et ainsi remplir une grande surface en lieu et place d'une multitude de panneaux P classiquement utilisés pour former un carénage aérodynamique. Cela permet de réduire le nombre de fixations et donc la durée d'intervention pour accéder aux systèmes positionnés sous le carénage aérodynamique avant 40. En outre, le remplacement d’une multitude de panneaux par seulement deux capots 41,42 permet d’améliorer l'aérodynamique du carénage aérodynamique avant 40 de la structure secondaire avant 30 en supprimant les écarts de surfaces qui existent entre les panneaux. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 3 à 5, les capots 41,42 ne recouvrent pas la totalité de la longueur du châssis 31 selon l’axe longitudinal X. Selon ce mode de réalisation, le carénage aérodynamique avant 40 de la structure secondaire avant 30, comprend d’avant en arrière, une bande 50 recouvrant l’avant du châssis et qui est fixée à ce dernier par des vis (non représentées), puis les capots mobiles selon l’invention ( les deux capots ayant des formes et longueurs identiques, et chaque capot 41,42 s’étend sur une majeure partie de la longueur de la structure secondaire avant 30 en recouvrant une partie du berceau B), puis, à l’arrière de la structure secondaire avant 30, des panneaux P fixées au châssis 31 par des vis pour recouvrir le reste du châssis. De préférence, et tel qu’illustré sur la , chaque capot gauche-droite 41,42 comprend un actionneur J, de type vérin pneumatique ou à gaz, pour assister l’ouverture du capot articulé 41,42 et assurer son maintien en position ouverte. L’actionneur J est, par exemple, un vérin à gaz. Chaque actionneur J associé à un capot comprend une première extrémité fixée au châssis 31, plus précisément à au nervure 34 successive à la nervure 33 à laquelle les capots 41,42 sont articulés, et une deuxième extrémité fixée à la face intérieure du capot 41a,42a en un point écarté du système d’articulation 43,44 associé au capot 41,42. Un système de type béquille (non représenté) peut également être arrangé pour maintenir les capots 41,42 en position ouverte. Pour chaque capot 41,42, la béquille est constituée d’une tige fixée, à sa première extrémité, en liaison pivot à la nervure 33 à laquelle les capots 41,42 sont articulés, et qui peut venir s’insérer, à sa seconde extrémité, dans un point d’ancrage arrangé sur la face intérieure 41a, 42a du capot. Le point d’ancrage est positionné de telle sorte que lorsque la seconde extrémité de la tige peut y être inséré lorsque le capot se trouve en position ouverte. L’invention telle que décrite ci-dessus peut s’accommoder d’une forme de berceau B en « fer à cheval » ouverte vers le bas, en modifiant l’orientation de l’axe de rotation R1 du système d’articulation 43 du capot gauche 41 par rapport à l’orientation de l’axe de rotation R2 du système d’articulation 44 du capot droit 44. Dans l’exemple illustré à la 5, le châssis 31 présente une forme particulière puisque d’avant en arrière selon la direction longitudinale X du mât d’accrochage 10, les nervures 33-38 ont dans le plan transverse T, une forme qui évolue. Ainsi, d’avant en arrière selon la direction longitudinale X du mât d’accrochage, les nervures (nervures 33,34) ont d’abord dans le plan transverse, une forme légèrement courbée et ouverte vers le bas, puis (nervure 35) une forme en oméga ouverte vers le bas puis (nervures 36-38) une forme de fer à cheval ouverte vers le bas. Afin de s’accommoder de cette forme particulière du berceau B, l’axe de rotation R1 du système d’articulation 43 du capot gauche 41 et l’axe de rotation R2 du système d’articulation 44 du capot droit 44 ne sont pas colinéaires entre eux mais sont, au contraire, coplanaires et sécants avec un angle obtus entre eux, dont le sommet est dirigé vers le haut. L’axe de rotation R1 du système d’articulation 43 du capot gauche 41 et l’axe de rotation R2 du système d’articulation 44 du capot droit 44 restent normaux à l’axe longitudinal X. De fait, lors du déplacement entre la position fermée et la position ouverte, le capot gauche 41, respectivement le capot droit 42, s’écarte du châssis 31 par un déplacement à la fois orienté latéralement vers l’extérieur du châssis 31 ainsi que vers le haut du châssis 31. Inversement, lors du déplacement entre la position ouverte et la position fermée, le capot gauche 41, respectivement le capot droit 42, se rapproche du châssis 31 par un déplacement à la fois orienté latéralement vers l’intérieur du châssis 31 ainsi que vers le bas du châssis 31. Cette disposition particulière des axes de rotations R1, R2 se traduit par le fait que lorsque les deux capots 41, 42 sont tous les deux en position fermée, le bord latéral intérieur 41li du capot gauche 41 est parallèle au bord latéral intérieur 42li du capot droit 42. En revanche, lorsque les deux capots 41, 42 sont tous les deux en position ouverte, le bord latéral intérieur 41li du capot gauche 41 et le bord latéral intérieur 42li du capot droit 42 ne sont plus parallèles, mais au contraire forment un angle entre eux dont le sommet est dirigé vers l’avant du mât d’accrochage 10. 1) Structure secondaire avant (30) pour un mât d’accrochage (10) d’une turbomachine, le structure secondaire avant (30) s’étendant d’amont en aval selon un axe longitudinal (X), la structure secondaire avant (20) comprenant un châssis (31) revêtu d’un carénage aérodynamique (40) caractérisé en ce que le carénage aérodynamique (40) comprend deux capots (41,42) adjacents ayant chacun une portion amont, où chacun des capots (41,42) s’étend en longueur selon la direction longitudinale (X) et comprend dans sa portion amont un système d’articulation du capot avec le châssis (43,44) par lequel, le capot (41,42) peut pivoter par rapport au châssis (31) autour d’un axe de rotation (R1, R2) normal à l’axe longitudinal (X) entre une position fermée dans laquelle l’intégralité d’une face intérieure du capot (41a,42a) est plaquée contre le châssis (31) et une position ouverte dans laquelle le capot libère une ouverture dans la structure secondaire avant (30). 2) Structure secondaire avant (30) selon la revendication 1, le châssis (31) étant formé d’un assemblage de nervures (33-38), s’étendant chacune dans un plan normal à l’axe longitudinal (X), avec des longerons (32) s’étendant chacun dans un plan parallèle à l’axe longitudinal (X), caractérisé en ce que les deux capots (41,42) sont articulés à une même nervure (33). 3) Structure secondaire avant (30) selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux capots (41,42) sont situés de part et d’autre d’un plan médian longitudinal (V) de la structure secondaire avant (30) et sont symétriques l’un de l’autre. 4) Structure secondaire avant (30) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les axes de rotation (R1, R2) des deux capots (41,42) sont colinéaires. 5) Structure secondaire avant (30) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les axes de rotation (R1, R2) des deux capots (41,42) sont coplanaires et forment un angle entre eux. 6) Structure secondaire avant (30) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que chacun des capots (41,42) comporte quatre bords opposés deux à deux, avec un bord avant (41f,42f) disposé à l’extrémité avant du capot (41,42) et s’étendant dans un plan normal à l’axe longitudinal (X), un bord arrière (41r, 42r) disposé à l’arrière du capot (41,42) et deux bords latéraux parallèles à l’axe longitudinal (X), avec un bord latéral intérieur (41li, 42li) et un bord latéral extérieur (41le,42le), les bords intérieurs des deux capots (41,42) sont contigus et parallèles lorsque les deux capots (41,42) sont tous les deux en position fermée. 7) Structure secondaire avant (30) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le système d’articulation (43) de chaque capot (41,42) comprend deux charnières (43a-b,44a-b), avec une charnière (43a,44a) disposée du côté du bord intérieur (41li,42li) du capot et une charnière (43b,44b) disposée du côté du bord extérieur (41le,42le) du capot. 8) Structure secondaire avant (30) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu’au moins un bandeau (45c) est fixé à la face intérieure (41a) et le long du bord intérieur (41li) d’un capot (41), où chaque bandeau (45c) comprend une partie libre s’étendant hors du capot (41) et formant une surface plane sur laquelle l’autre capot (42) repose lorsque les deux capots (41,42) sont tous deux en position fermée. 9) Structure secondaire avant (30) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque capot (41,42) comprend un actionneur (J) pour assister l’ouverture du capot et assurer son maintien en position ouverte, où chaque actionneur (J) associé à un capot comprend une première extrémité fixée au châssis (31) et une deuxième extrémité fixée à la face intérieure (41a, 42a) du capot (31). 10) Mât d’accrochage (10) d’une turbomachine sous l’aile d’un aéronef, le mât d’accrochage (10) comprenant une structure primaire (20) sous la forme d’un caisson s’étendant d’avant en arrière selon un axe longitudinal (X) et comprenant en haut, une face supérieure (Fs) et en bas une face inférieure (Fi), caractérisé en ce qu’une structure secondaire avant (30) selon l’une des revendications 1 à 9 est fixée à l’avant de la structure primaire (20).