Brevet FR3164694A1 — publié le 20260123

Ensemble de propulsion d’aéronef comportant un système d’attache moteur équipé d’une poutre longitudinale solidaire d’un carter moteur, aéronef comportant au moins un tel ensemble de propulsion L'invention a pour objet un ensemble de propulsion comprenant un le système d’attache moteur avant (52) qui relie un carter moteur (50) de la motorisation à une structure primaire (46) du mât (44) et comporte au moins une poutre longitudinale (56) orientée selon la direction longitudinale (X), des première et deuxième liaisons (58, 60) espacées selon la direction longitudinale (X), reliant chacune la poutre longitudinale (56) et le carter moteur (50), ainsi qu’une troisième liaison (62) reliant la poutre longitudinale (56) et la structure primaire (46). L’invention a également pour objet un aéronef qui comprend au moins un tel ensemble de propulsion ainsi qu’un procédé d’assemblage d’un tel ensemble de propulsion. Figure 3 Ensemble de propulsion d’aéronef comportant un système d’attache moteur équipé d’une poutre longitudinale solidaire d’un carter moteur, aéronef comportant au moins un tel ensemble de propulsion La présente demande se rapporte à un ensemble de propulsion d’aéronef comportant un système d’attache moteur équipé d’une poutre longitudinale solidaire d’un carter moteur ainsi qu’à un aéronef comportant au moins un tel ensemble de propulsion. Selon un mode de réalisation visible sur les figures 1 et 2, un aéronef 10 comprend plusieurs ensembles de propulsion 12 positionnés sous les ailes 14 de l’aéronef. Chaque ensemble de propulsion 12 comprend une motorisation 16, une nacelle (non représentée sur la FIG. 2 ) positionnée autour de la motorisation 16 ainsi qu’un mât 18 reliant la motorisation 16 et l’aile 14. Le mât 18 comprend une structure primaire 20 qui est reliée à la motorisation 16 par un système d’attache moteur 22 et à l’aile 14 par un système d’attache voilure. Pour la présente invention, une direction longitudinale X est sensiblement parallèle à l’axe de rotation A16 de la motorisation 16. Une direction transversale horizontale Y est une direction horizontale et perpendiculaire à l’axe de rotation A16. Une direction verticale est notée Z. Les notions avant/arrière font référence au sens d’écoulement des flux dans la motorisation 16 qui s’écoulent de l’avant vers l’arrière. Selon un mode de réalisation visible sur la FIG. 2 , la motorisation 16 comprend au moins un carter moteur 24 qui s’étend selon la direction longitudinale X et présente un axe parallèle à la direction longitudinale X. Selon une configuration visible sur la FIG. 2 , la motorisation 16 comprend un unique carter moteur 24. Selon une autre configuration, la motorisation 16 comprend une soufflante positionnée dans un carter de soufflante ainsi qu’un cœur de réacteur qui présente un carter moteur. Le système d’attache moteur 22 comprend un système d’attache moteur avant 26 ainsi qu’un système d’attache moteur arrière 28. Selon une configuration visible sur la FIG. 2 , le système d’attache moteur avant 26 relie une extrémité avant 20.1 de la structure primaire 20 et un tronçon avant 24.1 du carter moteur 24. Le système d’attache moteur arrière 28 relie une zone médiane 20.2 de la structure primaire 20 et un tronçon médian 24.2 du carter moteur 24. Selon un mode de réalisation, le système d’attache moteur avant 26 est configuré pour assurer une transmission des efforts selon une direction verticale Z et une direction transversale horizontale Y entre la motorisation 16 et la structure primaire 20. Selon une autre configuration, le système d’attache moteur avant 26 relie une extrémité avant 20.1 de la structure primaire 20 et le carter de soufflante de la motorisation 16. En complément, le système d’attache moteur arrière 28 relie une zone médiane de la structure primaire 20 et le cœur de réacteur de la motorisation 16. Quelle que soit la configuration, le mât 18 comprend un carénage qui recouvre la structure primaire 20 et présente un profil aérodynamique configuré pour limiter la traînée de l’aéronef. Selon un mode d’assemblage, la motorisation 16 est reliée à la structure primaire 20 en dernier, après la mise en place du carénage du mât 18. Dans la mesure où le carénage du mât 18 présente un profil aérodynamique, le système d’attache moteur avant 26 est positionné dans une zone exiguë ou encombrée rendant difficile le montage de la motorisation 16. La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur. A cet effet, l’invention a pour objet un ensemble de propulsion comportant une motorisation qui présente au moins un axe de rotation parallèle à une direction longitudinale et au moins un carter moteur, une nacelle positionnée autour de la motorisation, un mât qui présente une structure primaire et au moins un carénage aérodynamique, ainsi qu’un système d’attache moteur qui relie la structure primaire et le carter moteur et comporte un système d’attache moteur avant et un système d’attache moteur arrière décalé vers l’arrière selon la direction longitudinale par rapport au système d’attache moteur avant. Selon l’invention, le système d’attache moteur avant comprend au moins une poutre longitudinale orientée selon la direction longitudinale, des première et deuxième liaisons espacées selon la direction longitudinale, reliant chacune la poutre longitudinale et le carter moteur, ainsi qu’une troisième liaison reliant la poutre longitudinale et la structure primaire. Même si la première liaison est positionnée sensiblement dans la même zone qu’un système d’attache moteur avant de l’art antérieur, elle est mise en place avant que la motorisation ne soit fixée à la structure primaire du mât. Par conséquent, sa mise en place n’est pas problématique. La troisième liaison étant décalée vers l’arrière par rapport à l’emplacement du système d’attache moteur avant de l’art antérieur, elle est positionnée dans une zone moins exiguë ou moins encombrée, ce qui contribue à faciliter sa mise en place. Selon une autre caractéristique, la troisième liaison comprend une liaison pivotante qui présente un axe de pivotement parallèle à la direction longitudinale, situé à l’avant de la structure primaire, dans le prolongement de cette dernière. Selon une autre caractéristique, la troisième liaison comprend un cylindre solidaire d’un premier élément parmi la structure primaire et la poutre longitudinale ainsi qu’un logement solidaire d’un deuxième élément différent du premier élément parmi la structure primaire et la poutre longitudinale, le cylindre présentant un axe confondu avec l’axe de pivotement, le cylindre et le logement étant configurés pour permettre au cylindre de pivoter dans le logement selon l’axe de pivotement. Selon une autre caractéristique, la troisième liaison comprend une équerre qui présente une semelle plaquée contre la poutre longitudinale et reliée de manière rigide à cette dernière, une aile transversale solidaire de la semelle et positionnée dans un plan transversal perpendiculaire à la direction longitudinale, ainsi qu’un manchon supporté par l’aile transversale, formant le logement. Selon une autre caractéristique, la troisième liaison comprend : au moins une plaque de jonction transversale, approximativement triangulaire, qui présente trois sommets ainsi que des premier, deuxième et troisième orifices au niveau des trois sommets, le premier orifice formant le logement pour le cylindre, des premier et deuxième axes de liaison logés respectivement dans les deuxième et troisième orifices, au moins une chape solidaire de la poutre longitudinale, supportant les axes de liaison. Selon une autre caractéristique, la poutre longitudinale s’étend entre des extrémités avant et arrière. En complément, la première liaison comprend au moins une patte solidaire du carter moteur et positionnée dans un plan transversal ainsi que, pour chaque patte, un axe de liaison reliant chaque patte et l’extrémité avant de la poutre longitudinale, la deuxième liaison comprenant au moins une patte solidaire du carter moteur et positionnée dans un plan transversal ainsi que, pour chaque patte, un axe de liaison reliant chaque patte et l’extrémité arrière de la poutre longitudinale. Selon une autre caractéristique, chacune des première et deuxième liaisons comprend deux pattes positionnées dans un même plan transversal et deux axes de liaison reliant les deux pattes à la poutre longitudinale. Selon une autre caractéristique, la poutre longitudinale comprend une âme longitudinale positionnée dans un plan longitudinal et vertical, des semelles supérieure et inférieure positionnées de part et d’autre de l’âme longitudinale, des parois d’extrémité avant et arrière positionnées dans des plans transversaux au niveau des extrémités avant et arrière de la poutre longitudinale ainsi que des nervures transversales positionnées dans des plans transversaux reliant l’âme longitudinale et les semelles supérieure et inférieure. L’invention a également pour objet un aéronef comportant au moins un ensemble de propulsion selon l’une des caractéristiques précédentes. L’invention a également pour objet un procédé d’assemblage d’un ensemble de propulsion selon l’une des caractéristiques précédentes, qui comprend une première étape d’assemblage de la poutre longitudinale consistant à la relier au carter moteur grâce aux première et deuxième liaisons puis une deuxième étape d’assemblage de la motorisation consistant à la relier à la structure primaire du mât grâce à la troisième liaison. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l’invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels : FIG. 1 est une vue latérale d’un aéronef, FIG. 2 est une représentation schématique d’un ensemble de propulsion illustrant un mode de réalisation de l’art antérieur, FIG. 3 est une représentation schématique d’un ensemble de propulsion illustrant un mode de réalisation de l’invention, FIG. 4 est une vue en perspective d’un ensemble de propulsion (sans carénage) illustrant un premier mode de réalisation de l’invention, FIG. 5 est une vue en perspective d’un ensemble de propulsion (sans carénage) illustrant un deuxième mode de réalisation de l’invention. Selon un mode de réalisation visible sur la FIG. 3 , un ensemble de propulsion 40 d’un aéronef comprend une motorisation 42, une nacelle (non représentée sur la FIG. 3 ) positionnée autour de la motorisation 42 ainsi qu’un mât 44 reliant la motorisation 42 et une structure de l’aéronef comme une aile par exemple. Le mât 44 comprend une structure primaire 46 reliée à la motorisation 42 par un système d’attache moteur 48. Selon une configuration, la motorisation 42 est un turboréacteur à double flux. Selon une autre configuration, la motorisation est un turbopropulseur. Quelle que soit la configuration, la motorisation 42 présente au moins un axe de rotation parallèle à une direction longitudinale X et comprend un carter moteur 50 généralement tubulaire, qui s’étend selon la direction longitudinale X. Le système d’attache moteur 48 comprend un système d’attache moteur avant 52 ainsi qu’un système d’attache moteur arrière 54 décalée vers l’arrière par rapport au système d’attache moteur avant 52. Selon une configuration visible sur la FIG. 3 , le système d’attache moteur avant 52 relie le carter moteur 50 de la motorisation 42 et une première zone 46.1 de la structure primaire 46, située au niveau de l’extrémité avant de la structure primaire 46. En complément, le système d’attache moteur arrière 54 relie un tronçon médian 50M du carter moteur 50 de la motorisation 42 et une deuxième zone 46.2 de la structure primaire 46, décalée vers l’arrière par rapport à la première zone 46.1. Le mât 44 comprend également au moins un carénage (non représenté) qui recouvre la structure primaire 20 et présente un profil aérodynamique configuré pour limiter la traînée de l’aéronef. La motorisation 42, la nacelle, la structure primaire 20, le système d’attache moteur arrière 54 ne sont pas plus décrits car ils peuvent être sensiblement identiques à ceux de l’art antérieur. Le système d’attache moteur avant 52 comprend au moins une poutre longitudinale 56 orientée selon la direction longitudinale X, des première et deuxième liaisons 58, 60 espacées selon la direction longitudinale X, reliant chacune la poutre longitudinale 56 et le carter moteur 50, ainsi qu’une troisième liaison 62 reliant la poutre longitudinale 56 et la première zone 46.1 de la structure primaire 46. Cette poutre longitudinale 56 s’étend entre des extrémités avant et arrière 56.1, 56.2. Selon un mode de réalisation visible sur l FIG. 3 , cette poutre longitudinale 56 comprend une âme longitudinale 64.1 positionnée dans un plan longitudinal et vertical XZ, des semelles supérieure et inférieure 64.2, 64.3 positionnées dans des plans horizontaux et longitudinaux XY de part et d’autre de l’âme longitudinale 64.1, des parois d’extrémité avant et arrière 64.4, 64.5 positionnées dans des plans transversaux YZ au niveau des extrémités avant et arrière 56.1, 56.2 ainsi que des nervures transversales 64.6 positionnées dans des plans transversaux YZ reliant l’âme longitudinale 64.1 et les semelles supérieure et inférieure 64.2, 64.3. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à ce mode de réalisation pour la poutre longitudinale 56. Quel que soit le mode de réalisation, la poutre longitudinale 56 est un élément distinct du carter moteur 50, qui est rigide entre ses extrémités avant et arrière 56.1, 56.2, et ne se déforme quasiment pas en flexion. Selon une première configuration, les première et deuxième liaisons 58, 60 sont configurées pour assurer une liaison hyperstatique entre la poutre longitudinale 56 et le carter moteur 50. Selon des modes de réalisation visibles sur les figures 4 et 5, la première liaison 58 comprend des première et deuxième pattes 58.1, 58.1’ solidaires du carter moteur 50 et positionnées dans un même plan transversal YZ ainsi que des premier et deuxième axes de liaison 58.2, 58.2’ reliant respectivement les première et deuxième pattes 58.1, 58.1’ et l’extrémité avant 56.1 de la poutre longitudinale 56 (plus particulièrement la paroi d’extrémité avant 64.4). En complément, la deuxième liaison 60 comprend des première et deuxième pattes 60.1 solidaires du carter moteur 50 et positionnées dans un même plan transversal YZ ainsi que des premier et deuxième axes de liaison 60.2 reliant respectivement les première et deuxième pattes 60.1 et l’extrémité arrière 56.2 de la poutre longitudinale 56 (plus particulièrement la paroi d’extrémité arrière 64.5). Selon une deuxième configuration, les première et deuxième liaisons 58, 60 sont configurées pour assurer une liaison isostatique entre la poutre longitudinale 56 et le carter moteur 50. La première liaison 58 comprend une seule patte solidaire du carter moteur 50, positionnée dans un plan transversal YZ, ainsi qu’un axe de liaison reliant la patte et l’extrémité avant 56.1 de la poutre longitudinale 56 (plus particulièrement la paroi d’extrémité avant 64.4). L’axe de liaison forme une liaison pivotante qui peut éventuellement être rotulée. En complément, la deuxième liaison 60 comprend une seule patte solidaire du carter moteur 50 et positionnée dans un plan transversal ainsi qu’un axe de liaison reliant la patte et l’extrémité arrière 56.2 de la poutre longitudinale 56 (plus particulièrement la paroi d’extrémité arrière 64.5). L’axe de liaison forme une liaison pivotante qui peut éventuellement être rotulée. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à ces configurations pour les première et deuxième liaisons 58, 60. Quelle que soit la configuration, les première et deuxième liaisons 58, 60 permettent d’obtenir une liaison rigide entre la poutre longitudinale 56 et la motorisation 42 (plus particulièrement le carter moteur 50). La troisième liaison 62 est configurée pour assurer une transmission des efforts entre la poutre longitudinale 56 et la structure primaire 46, orientés au moins selon la direction transversale et horizontale Y et la direction verticale Z. Selon une configuration visible sur la FIG. 3 , la troisième liaison 62 comprend une liaison pivotante qui présente un axe de pivotement A62 parallèle à la direction longitudinale X, situé à l’avant de la structure primaire 46, dans le prolongement de cette dernière. Ainsi, la troisième liaison 62 comprend un cylindre 66 solidaire d’un premier élément parmi la structure primaire 46 et la poutre longitudinale 56 ainsi qu’un logement 68 solidaire d’un deuxième élément différent du premier élément parmi la structure primaire 46 et la poutre longitudinale 56, le cylindre 66 présentant un axe confondu avec l’axe de pivotement A62, le cylindre 66 et le logement 68 étant configurés pour permettre au cylindre 66 de pivoter dans le logement 68 selon l’axe de pivotement A62. Selon un premier mode de réalisation visible sur la FIG. 4 , le cylindre 66 est solidaire de la structure primaire 46, le logement 68 étant un manchon 68.1 solidaire de la poutre longitudinale 56. En complément, la troisième liaison 62 comprend une équerre 70 qui présente une semelle 70.1 plaquée contre la poutre longitudinale 56 et reliée de manière rigide à cette dernière par boulonnage par exemple ainsi qu’une aile transversale 70.2 positionnée dans un plan transversal YZ, solidaire de la semelle 70.1 et supportant le manchon 68.1. L’équerre 70 peut comprendre au moins un renfort 70.3 positionné dans un plan longitudinal vertical XZ, reliant la semelle 70.1 et l’aile transversale 70.2. Selon ce premier mode de réalisation, le manchon 68.1, la semelle 70.1, l’aile transversale 70.2 et le (ou les) renfort(s) 70.3 forment une pièce d’un seul tenant. Selon un deuxième mode de réalisation visible sur la FIG. 5 , le cylindre 66 est solidaire de la structure primaire 46. En complément, la troisième liaison 62 comprend : au moins une plaque de jonction transversale 72 approximativement triangulaire, qui présente trois sommets arrondis ainsi que des premier, deuxième et troisième orifices 72.1, 72.2, 72.3 au niveau des trois sommets, le premier orifice 72.1 formant le logement 68 pour le cylindre 66, des premier et deuxième axes de liaison 74.1, 74.2 logés respectivement dans les deuxième et troisième orifices 72.2, 72.3, au moins une chape 76 solidaire de la poutre longitudinale 56, supportant les premier et deuxième axes de liaison 74.1, 74.2. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à ces modes de réalisation pour la troisième liaison 62. Selon un mode d’assemblage, un procédé d’assemblage de la motorisation 42 comprend une première étape d’assemblage de la poutre longitudinale 56 consistant à la relier au carter moteur 50 grâce aux première et deuxième liaisons 58, 60 puis une deuxième étape d’assemblage de la motorisation 42 consistant à la relier à la structure primaire 46 du mât 44 grâce à la troisième liaison 62. Selon l’invention, la première liaison 58 est positionnée sensiblement dans la même zone qu’un système d’attache moteur avant de l’art antérieur. Cependant, dans la mesure où la mise en place de la première liaison 58 est réalisée avant la fixation de la motorisation 42 sous la structure primaire 46, elle n’est pas problématique. La troisième liaison 62 étant décalée vers l’arrière par rapport à l’emplacement du système d’attache moteur avant de l’art antérieur, la troisième liaison 62 est positionnée dans une zone moins exiguë ou moins encombrée, ce qui contribue à faciliter sa mise en place. Ensemble de propulsion comportant une motorisation (42) qui présente au moins un axe de rotation parallèle à une direction longitudinale (X) et au moins un carter moteur (50), une nacelle positionnée autour de la motorisation (42), un mât (44) qui présente une structure primaire (46) et au moins un carénage aérodynamique, ainsi qu’un système d’attache moteur (48) qui relie la structure primaire (46) et le carter moteur (50) et comporte un système d’attache moteur avant (52) et un système d’attache moteur arrière (54) décalé vers l’arrière selon la direction longitudinale (X) par rapport au système d’attache moteur avant (52) ; caractérisé en ce que le système d’attache moteur avant (52) comprend au moins une poutre longitudinale (56) orientée selon la direction longitudinale (X), des première et deuxième liaisons (58, 60) espacées selon la direction longitudinale (X), reliant chacune la poutre longitudinale (56) et le carter moteur (50), ainsi qu’une troisième liaison (62) reliant la poutre longitudinale (56) et la structure primaire (46). Ensemble de propulsion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la troisième liaison (62) comprend une liaison pivotante qui présente un axe de pivotement (A62) parallèle à la direction longitudinale (X), situé à l’avant de la structure primaire (46), dans le prolongement de cette dernière. Ensemble de propulsion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la troisième liaison (62) comprend un cylindre (66) solidaire d’un premier élément parmi la structure primaire (46) et la poutre longitudinale (56) ainsi qu’un logement (68) solidaire d’un deuxième élément différent du premier élément parmi la structure primaire (46) et la poutre longitudinale (56), le cylindre (66) présentant un axe confondu avec l’axe de pivotement (A62), le cylindre (66) et le logement (68) étant configurés pour permettre au cylindre (66) de pivoter dans le logement (68) selon l’axe de pivotement (A62). Ensemble de propulsion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le cylindre (66) est solidaire de la structure primaire (46) et en ce que la troisième liaison (62) comprend une équerre (70) qui présente une semelle (70.1) plaquée contre la poutre longitudinale (56) et reliée de manière rigide à cette dernière, une aile transversale (70.2) solidaire de la semelle (70.1) et positionnée dans un plan transversal (YZ) perpendiculaire à la direction longitudinale (X), ainsi qu’un manchon (68.1) supporté par l’aile transversale (70.2), formant le logement (68). Ensemble de propulsion selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cylindre (66) est solidaire de la structure primaire (46) et en ce que la troisième liaison (62) comprend : au moins une plaque de jonction transversale (72), approximativement triangulaire, qui présente trois sommets ainsi que des premier, deuxième et troisième orifices (72.1, 72.2, 72.3) au niveau des trois sommets, le premier orifice (72.1) formant le logement (68) pour le cylindre (66), des premier et deuxième axes de liaison (74.1, 74.2) logés respectivement dans les deuxième et troisième orifices (72.2, 72.3), au moins une chape (76) solidaire de la poutre longitudinale (56), supportant les axes de liaison (74.1, 74.2). Ensemble de propulsion selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poutre longitudinale (56) s’étend entre des extrémités avant et arrière (56.1, 56.2), en ce que la première liaison (58) comprend au moins une patte (58.1, 58.1’) solidaire du carter moteur (50) et positionnée dans un plan transversal (YZ) ainsi que, pour chaque patte (58.1, 58.1’), un axe de liaison (58.2, 58.2’) reliant chaque patte (58.1, 58.1’) et l’extrémité avant (56.1) de la poutre longitudinale (56) et en ce que la deuxième liaison (60) comprend au moins une patte (60.1) solidaire du carter moteur (50) et positionnée dans un plan transversal (YZ) ainsi que, pour chaque patte (60.1), un axe de liaison (60.2) reliant chaque patte (60.1) et l’extrémité arrière (56.2) de la poutre longitudinale (56). Ensemble de propulsion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chacune des première et deuxième liaisons (58) comprend deux pattes (58.1, 58.1’, 60.1) positionnées dans un même plan transversal (YZ) et deux axes de liaison (58.2, 58.2’, 60.2) reliant les deux pattes (58.1, 58.1’, 60.1) à la poutre longitudinale (56). Ensemble de propulsion selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poutre longitudinale (56) comprend une âme longitudinale (64.1) positionnée dans un plan longitudinal et vertical (XZ), des semelles supérieure et inférieure (64.2, 64.3) positionnées de part et d’autre de l’âme longitudinale (64.1), des parois d’extrémité avant et arrière (64.4, 64.5) positionnées dans des plans transversaux (YZ) au niveau des extrémités avant et arrière (56.1, 56.2) de la poutre longitudinale (56) ainsi que des nervures transversales (64.6) positionnées dans des plans transversaux (YZ) reliant l’âme longitudinale (64.1) et les semelles supérieure et inférieure (64.2, 64.3). Aéronef comportant au moins un ensemble de propulsion selon l’une des revendications précédentes. Procédé d’assemblage d’un ensemble de propulsion selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le procédé d’assemblage comprend une première étape d’assemblage de la poutre longitudinale (56) consistant à la relier au carter moteur (50) grâce aux première et deuxième liaisons (58, 60) puis une deuxième étape d’assemblage de la motorisation (42) consistant à la relier à la structure primaire (46) du mât (44) grâce à la troisième liaison (62).