CH662321A5

CH662321A5 - Dispositif pour suspendre la nacelle d'un moteur d'avion a une structure portante.

Info

Publication number: CH662321A5
Application number: CH6043/84A
Authority: CH
Inventors: Leon L Grognard
Original assignee: Belge Exploit Navigation Sa
Priority date: 1983-12-27
Filing date: 1984-12-19
Publication date: 1987-09-30
Also published as: CA1266461A; FR2557066A1; GB2151995B; FR2557066B1; US4555078A; JPS60139599A; BE899035A; GB8427692D0; GB2151995A

Description

La présente invention concerne un dispositif pour la suspension d'une nacelle d'avion à turboréacteur, en particulier pour un moteur de forte poussée à haut taux de dilution.

Ces moteurs de grandes dimensions en particulier sont sujets à d'importantes déflexions et déformations par suite de la combinaison, d'une part, de forces de réaction exercées sur les fixations du moteur et, d'autre part, de moments externes appliqués par les charges dynamiques sur le conduit d'entrée d'air du moteur. Les déflexions principales subies pendant le fonctionnement du moteur sont provoquées par le moment de flexion sous puissance élevée. La poussée élevée appliquée est la somme de forces internes dont la résultante agit suivant l'axe du moteur. Les fixations du moteur réagissent à cette poussée et transmettent une force de réaction à la structure portante. En raison de diverses exigences de montage, cette force de réaction agit au-dessus de l'axe du moteur, ce qui provoque s le moment de flexion précité.

Des considérations de construction de l'avion imposent l'utilisation de carters de moteurs à parois minces, ce qui laisse ces carters sujets à d'importantes déflexions qui affectent préjudiciablement le rendement du moteur. En effet, le bon fonctionnement du moteur io exige de faibles écarts entre le rotor et le carter. Or les déflexions du carter provoquent des contacts entre le rotor et le carter du moteur, ce qui occasionne une perte de rendement par suite du frottement des ailettes contre le carter.

La nacelle requise pour la fixation du moteur forme un organe 15 tubulaire qui peut être utilisé pour réduire les déflexions du carter du moteur. L'utilisation d'une nacelle de moteur de cette façon répond au principe de la reprise d'une partie de la charge par la nacelle (Cowl Load-Sharing). Pour des besoins d'installation, de dépose et d'entretien du moteur, la nacelle est réalisée en deux parties. Lors-20 qu'elles sont ouvertes, ces deux parties sont suspendues à un dispositif de suspension et, lorsqu'elles sont refermées autour du moteur, ces parties sont reliées entre elles pour former l'organe tubulaire propre à renforcer le moteur et à réduire les déflexions du carter.

Le dispositif couramment utilisé pour la suspension d'un moteur 25 d'avion et de sa nacelle comprend un mât principal de suspension fixé à la structure portante et un mât intermédiaire attaché rigidement sous le mât principal de suspension et auquel est pendue la nacelle du moteur. Dans ce dispositif connu, la nacelle est suspendue par des attaches prévues à l'avant et à l'arrière du mât pricipal de 30 suspension qui se trouve sollicité en flexion sous le poids et la poussée du moteur pendant son fonctionnement mais, en raison de l'action intégrée du mât principal et du mât intermédiaire, la nacelle ne peut participer à la reprise d'une partie de la charge et par conséquent les déflexions préjudiciables du carter du moteur ne peuvent 35 être évitées pendant la marche du moteur, avec les conséquences qui en résultent sur le plan du frottement des ailettes et du rendement du moteur, comme expliqué plus haut. Il y avait donc un problème à résoudre pour pallier les inconvénients précités.

Le dispositif selon l'invention évite ces inconvénients; il est défini 40 par la revendication 1.11 permet à un moteur d'avion de fonctionner avec reprise d'une partie de la charge par la nacelle et permet,

lorsque le moteur est au repos, la fixation sûre et rigide de ce moteur pour les besoins de réparation et d'entretien.

Lorsque le dispositif de suspension selon l'invention est utilisé 45 pour suspendre un moteur à une aile d'avion par exemple, le moteur peut fonctionner avec reprise d'une partie de la charge par la nacelle lorsque le dispositif de suspension se trouve dans sa position libre. Par contre, lorsque ce dispositif de suspension se trouve dans sa position verrouillée, la nacelle peut être fixée rigidement au moteur so pour permettre des réparations et l'entretien. D'autre part, lorsque le dispositif de suspension selon l'invention est utilisé dans un banc d'essai pour les vérifications au sol de moteurs d'avions, ce dispositif de suspension permet de vérifier les moteurs dans leurs conditions de fonctionnement réelles, c'est-à-dire avec reprise d'une partie de la 55 charge par la nacelle.

L'invention est exposée en détail dans ce qui suit avec référence aux dessins ci-annexés:

— la figure 1 est une vue générale d'un moteur turboréacteur avec sa nacelle et le dispositif de suspension,

60 — la figure 2 est une vue en perspective du dispositif selon l'invention dans la position utilisée lorsque le moteur est au repos,

— la figure 3 montre une vue schématique à plus grande échelle du dispositif de suspension dans la position montrée à la figure 2,

. — la figure 4 est une vue en perspective du dispositif de suspension «5 selon l'invention dans la position utilisée lorsque le moteur est en fonctionnement,

— la figure 5 montre une vue schématique à plus grande échelle du dispositif de suspension dans la position montrée à la figure 4,

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— la figure 6 est une vue en coupe partielle suivant la ligne VI-VI de la figure 1, montrant le dispositif de blocage de la nacelle.

Le moteur 1 est attaché à un mât principal de suspension 2 par des attaches avant 11 et arrière 12. Ce mât principal 2 est attaché à une structure portante par l'intermédiaire d'un châssis particulier 5 dont un exemple d'exécution est schématisé en 3. La nacelle 10 a une partie avant 4 appelée conduit de la soufflante et une partie arrière 5 appelée capotage de flux secondaire. La nacelle forme un organe tubulaire entourant le moteur, qui est utilisé pour renforcer la structure du moteur et réduire les dêflexions du carter de ce dernier. La 10 nacelle est fixée sur le moteur 1 au moyen de deux cintres profilés à rainures et lamelles en V 13 sur le conduit de la soufflante 4 et au moyen de verrous latéraux à l'arrière du capotage de flux secondaire 5. Au mât principal 2 est suspendu, par des attaches 6 et 7, un mât intermédiaire supérieur 8 dans lequel sont logés les dispositifs de sus- 15 pension du conduit de la soufflante 4 et un mât intermédiaire inférieur 9 où sont logés, d'une part, les dispositifs de suspension du capotage de flux secondaire 5 et, d'autre part, les équipements auxiliaires nécessaires à la commande du mécanisme.

Le dispositif de suspension est représenté en perspective à la 20 figure 2 sur laquelle le moteur est omis pour la clarté du dessin. La nacelle se compose de deux moitiés 10A et 10B qui sont suspendues séparément à trois tiges de suspension 21, 22,23 montées dans le mât intermédiaire supérieur 8 au moyen de charnières 16. Les tiges de suspension reposent sur des cames 24 prévues sur deux arbres 25 longitudinaux 25, 26 montés à pivotement dans le mât intermédiaire supérieur 8 et s'étendant le long de celui-ci. Les arbres longitudinaux 25 et 26 portent également des crochets 27 prévus pour coopérer avec des attaches 17 fixées au mât intermédiaire inférieur 9 de manière à suspendre ce dernier lorsque le moteur est à l'arrêt. 30

Lorsque les deux moitiés de nacelle 10A et 10B sont refermées autour du moteur, elles sont reliées l'une à l'autre par des verrous disposés le long de leur bord de séparation inférieur 15.

Les arbres longitudinaux 25 et 26 sont montés de manière à pouvoir pivoter autour de leurs axes respectifs. Se reportant à la vue 35 agrandie de la figure 3, on voit que les arbres longitudinaux sont couplés à des vérins de commande hydrauliques 31 et 32 de manière à faire pivoter ces arbres sous le contrôle d'une unité de commande (non représentée). Il est évident que d'autres systèmes de commande qu'un système hydraulique peuvent être prévus pour actionner les 40 arbres de commande.

Le dispositif de suspension a deux positions. Dans la première position illustrée à la figure 2 et sur la vue agrandie de la figure 3, les arbres de commande 25 et 26 sont supportés par les cames 24 et ils se trouvent dans une position angulaire telle que les crochets 27 qu'ils portent coopèrent avec les attaches 17 prévues sur le mât intermédiaire inférieur 9 de manière que celui-ci se trouve suspendu au mât intermédiaire supérieur 8. Cette première position ou position verrouillée est utilisée lorsque le moteur est à l'arrêt. La seconde position du dispositif de suspension est utilisée lorsque le moteur est en marche. Cette seconde position ou position libre est illustrée à la figure 4 et sur la vue agrandie de la figure 5. Lorsque, sous le contrôle de l'unité de commande, les dispositifs de commande 31 et 32 se trouvent actionnés, les arbres 25 et 26 pivotent de 90° autour de leurs axes respectifs. Les crochets 27 sont alors déplacés de 90L et libèrent par conséquent les attaches 17 du mât intermédiaire inférieur 9 de telle sorte que celui-ci se trouve libéré du mât supérieur 8. En même temps, les cames 24 sont entraînées par les arbres de commande 25 et 26 de telle manière qu'elles ne supportent plus les tiges de suspension 21, 22, 23 qui assurent la liaison des deux moitiés du conduit de la soufflante 4 à sa partie supérieure par l'intermédiaire des six charnières 16; le mât intermédiaire supérieur 8 est ainsi inopérant par rapport à la nacelle 10 et au moteur.

Pendant que le dispositif de suspension est actionné, l'unité de commande actionne également un dispositif de blocage logé dans le mât intermédiaire inférieur 9. Le dispositif de blocage (figure 5) comprend deux arbres rotatifs 33 et 34 couplés à un dispositif de commande 35, par exemple un vérin hydraulique, connecté pour être actionné sous le contrôle de l'unité de commande. Aux extrémités des arbres 33 et 34 sont fixés des logements coniques 36 destinés à recevoir des chevilles de fixation coniques 37 prévues sur les deux moitiés de la nacelle dans sa partie arrière 5 (capotage de flux secondaire), comme montré à la figure 6. Lorsque les arbres 33 et 34 sont entraînés en rotation autour de leurs axes respectifs sous la commande du vérin 35, les logements coniques 36 engagent et verrouillent les chevilles de fixation 37 de manière à bloquer la partie arrière de la nacelle sur le mât intermédiaire inférieur 9 libéré du mât supérieur 8 par l'action du dispositif de suspension. Le mât inférieur 9 est ainsi déposé sur la partie arrière 5 de la nacelle sans participer à l'écoulement des efforts qui passent par l'ensemble rigide nacelle-moteur. En conséquence, seule la nacelle participe à la reprise de la charge au même titre que le moteur, ce qui a pour résultat une réduction des déflexions du carter du moteur et un meilleur fonctionnement du moteur, comme expliqué précédemment.

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3 feuilles dessins

Claims

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1. Dispositif pour suspendre la nacelle d'un moteur d'avion à une structure portante, la nacelle comprenant une partie avant formant le conduit de la soufflante et une partie arrière formant le capotage de flux secondaire, le dispositif de suspension comprenant un mât principal de suspension destiné à être fixé à la structure portante et un mât intermédiaire constitué d'un élément de mât supérieur suspendu au mât principal de suspension et d'un élément de mât inférieur muni d'attaches pour être suspendu, caractérisé par un mécanisme de suspension disposé dans le mât intermédiaire supérieur (8) et ayant des crochets (27) pour coopérer avec les attaches du mât intermédiaire inférieur (9) et des charnières (16) pour la suspension du conduit de la soufflante (4), ce mécanisme de suspension ayant une première position de fonctionnement dans laquelle lesdits crochets (27) coopèrent avec les attaches du mât intermédiaire inférieur (9) de manière à suspendre celui-ci au mât intermédiaire supérieur (8) et une seconde position de fonctionnement dans laquelle les crochets (27) sont libérés des attaches correspondantes; un mécanisme de blocage pour verrouiller le mât intermédiaire inférieur (9) sur le capotage de flux secondaire (5); et une unité de commande pour actionner les mécanismes de suspension et de blocage afin de les faire, passer d'une position de fonctionnement à l'autre.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de suspension comprend des arbres de commande (25, 26) montés pour pouvoir pivoter autour de leurs axes longitudinaux, ces arbres portant lesdits crochets (27) et des cames (24), lesdits arbres de commande (25, 26) ayant une première position de fonctionnement dans laquelle les crochets (27) coopèrent avec les attaches (17) du mât intermédiaire inférieur (9) pour que les cames (24) supportent les tiges de suspension (21-23) et une seconde position de fonctionnement dans laquelle les crochets (27) sont libérés des attaches du mât intermédiaire inférieur (9) pour que les cames (24) libèrent les tiges de suspension (21, 22, 23), et un dispositif de commande (31, 32) couplé aux arbres de commande (25, 26) pour faire pivoter ceux-ci autour de leurs axes longitudinaux, ce dispositif de commande répondant à l'unité de commande pour faire pivoter les arbres de commande (25, 26) et les faire passer d'une position de fonctionnement à l'autre.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en outre par un mécanisme de blocage disposé dans le mât intermédiaire inférieur (9) et destiné, lorsqu'il est actionné, à verrouiller le mât intermédiaire inférieur (9) sur le capotage de flux secondaire (5) de la nacelle.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mécanisme de blocage comprend deux arbres rotatifs (33, 34) couplés à un dispositif de commande (35) connecté pour être actionné par l'unité de commande, lesdits arbres rotatifs portant des organes de verrouillage (36) montés pour pouvoir coopérer avec des organes (37) prévus sur le capotage de flux secondaire (5) lorsqu'ils sont manœuvrés de manière à verrouiller le mât intermédiaire inférieur (9) sur le capotage de flux secondaire (5).