FR3045570A1 - Ensemble moteur pour aeronef, comprenant un dispositif d'accrochage du moteur equipe d'une enveloppe structurale fixee sur un caisson central - Google Patents

Abstract

Afin de réduire l'encombrement des moyens d'accrochage entre un moteur (10) d'aéronef et son dispositif d'accrochage (4), l'invention prévoit un ensemble moteur (5) dont la structure primaire (8) du dispositif (4) comporte une enveloppe structurale (8b) entourant le moteur (10) et raccordée sur un caisson central (8a), l'enveloppe comportant une peau extérieure (9) délimitant intérieurement une veine secondaire (40). De plus, il est prévu un groupe d'attaches principales (61) ainsi qu'un groupe d'attaches secondaires (63) agencé à l'arrière du groupe d'attaches principales, le groupe d'attaches principales (61) comprenant une pluralité de boulons répartis autour de l'axe longitudinal (6) du moteur et assurant la fixation d'une extrémité avant de l'enveloppe (8b) au moyeu (16) du carter intermédiaire, et le groupe d'attaches secondaires comprenant une pluralité d'attaches secondaires (63) réparties autour de l'axe (6) et assurant la fixation d'une partie arrière du moteur à une extrémité arrière de l'enveloppe (8b).

Description

ENSEMBLE MOTEUR POUR AERONEF, COMPRENANT UN DISPOSITIF D'ACCROCHAGE DU MOTEUR EQUIPE D'UNE ENVELOPPE STRUCTURALE FIXEE SUR UN CAISSON CENTRAL

DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention se rapporte au domaine des ensembles moteurs pour aéronef comprenant un dispositif d'accrochage du moteur sur une structure de l'aéronef, de préférence sous une aile de cet aéronef.

Elle s'applique préférentiellement aux avions commerciaux.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE

Sur les aéronefs existants, les moteurs tels que les turboréacteurs à double flux et à double corps sont suspendus en dessous de la voilure par des dispositifs d'accrochage complexes, également appelés « EMS » (de l'anglais « Engine Mounting Structure »), ou encore mât d'accrochage. Les mâts d'accrochage habituellement employés présentent une structure rigide, dite structure primaire. Cette structure primaire forme généralement un caisson, c'est-à-dire qu'elle est constituée par l'assemblage de longerons inférieur et supérieur raccordés entre eux par une pluralité de nervures transversales de rigidification, situées à l'intérieur du caisson. Les longerons sont agencés en faces inférieure et supérieure, tandis que des panneaux latéraux ferment le caisson en faces latérales.

De façon connue, la structure primaire de ces dispositifs d'accrochage est conçue pour permettre la transmission à la voilure des efforts statiques et dynamiques engendrés par les moteurs, tels que le poids, la poussée, ou encore les différents efforts dynamiques.

Dans les solutions connues de l'art antérieur, la transmission des efforts entre le moteur et la structure primaire est assurée classiquement par des moyens d'accrochage constitués d'une attache moteur avant, d'une attache moteur arrière et d'un dispositif de reprise des efforts de poussée. Ces éléments forment ensemble un système d'attaches isostatique.

Habituellement, l'attache moteur avant est fixée sur la virole extérieure d'un carter intermédiaire ou sur le carter de soufflante, comme cela est divulgué dans le document FR 3 014 841. Alternativement, cette attache moteur avant peut être rapportée sur le moyeu du carter intermédiaire, relié par des bras radiaux à la virole extérieure précitée. L'attache moteur arrière relie quant à elle la structure primaire au carter d'échappement du moteur, situé à l'extrémité arrière de ce moteur.

Avec ce type de configuration, des efforts d'intensité élevée doivent être repris par l'attache moteur arrière, notamment les efforts liés au moment de torsion. Pour assurer la reprise de ces efforts importants, l'attache moteur arrière présente habituellement un encombrement conséquent, en particulier dans la direction transversale. Ce fort encombrement peut par exemple se traduire par la présence d'excroissances locales au niveau des deux extrémités latérales de l'attache moteur arrière. Cela provoque dans la veine secondaire des perturbations aérodynamiques qui nuisent aux performances globales du moteur. De plus, il en découle un surdimensionnement des carénages aérodynamiques environnants, comme pour le carénage aérodynamique arrière (ou APF, de l'anglais « Aft Pylon Fairing ») dont la largeur doit être adaptée en conséquence. Ces surdimensionnements des carénages environnants provoquent également de la traînée.

Par ailleurs, la reprise des efforts en deux points excentrés de l'axe longitudinal du moteur, respectivement par l'attache moteur avant et l'attache moteur arrière, provoque une déformation en flexion du moteur. Cette déformation conduit à l'usure des pales des turbines haute et basse pression, et/ou à prévoir des jeux importants en bout de pale pour limiter leur usure. Dans tous les cas, il en découle une perte de rendement du moteur.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de proposer un ensemble moteur pour aéronef, remédiant au moins partiellement aux problèmes mentionnés ci-dessus, rencontrés dans les solutions de l'art antérieur.

Pour ce faire, l'invention a pour objet un ensemble moteur pour aéronef comprenant : - un moteur à double flux comprenant un carter intermédiaire comportant un moyeu, une virole extérieure ainsi que des bras radiaux reliant le moyeu à la virole extérieure ; - un dispositif d'accrochage du moteur sur une structure de l'aéronef, ledit dispositif d'accrochage comprenant une structure primaire équipée d'un caisson central ; - des moyens d'accrochage du moteur sur la structure primaire du mât d'accrochage.

Selon l'invention, la structure primaire comporte également une enveloppe structurale entourant le moteur et présentant une forme globalement annulaire centrée sur un axe longitudinal du moteur, ladite enveloppe structurale étant raccordée sur le caisson central et comportant une peau extérieure délimitant intérieurement une veine secondaire du moteur, et lesdits moyens d'accrochage définissent un groupe d'attaches principales ainsi qu'un groupe d'attaches secondaires agencé à l'arrière du groupe d'attaches principales, ledit groupe d'attaches principales comprenant une pluralité de boulons répartis autour de l'axe longitudinal du moteur et assurant la fixation d'une extrémité avant de l'enveloppe structurale audit moyeu du carter intermédiaire, et ledit groupe d'attaches secondaires comprenant une pluralité d'attaches secondaires réparties autourde l'axe longitudinal du moteur et assurant la fixation d'une partie arrière du moteur à une extrémité arrière de l'enveloppe structurale. L'invention est remarquable en ce qu'elle prévoit des attaches principales en forme de boulons répartis tout autour de l'axe longitudinal du moteur, entre l'enveloppe structurale et le moyeu du carter intermédiaire. L'essentiel des efforts provenant du moteur sont ainsi repris de manière hyperstatique par ces attaches principales, au plus près du centre de gravité du moteur. Par conséquent, les attaches secondaires situées plus en arrière sont largement déchargées en ne reprenant que le chargement inertiel du carter central. Elles peuvent de ce fait présenter un encombrement plus faible que dans l'art antérieur. Grâce à cette réduction d'encombrement, le flux d'air secondaire est moins perturbé dans la veine secondaire, ce qui améliore les performances globales du moteur. Les carénages aérodynamiques environnants peuvent également présenter un encombrement réduit, avec pour conséquence positive une réduction de la traînée et de leur masse. L'invention prévoit par ailleurs d'intégrer, dans la structure primaire, la peau extérieure délimitant intérieurement la veine secondaire du moteur. Cette peau, habituellement dénommée IFS (de l'anglais « Inner Fixed Structure » ou encore « Inner Fan Structure »), est donc judicieusement intégrée à la structure primaire pour y remplir une fonction de peau travaillante, grâce à laquelle il n'est plus nécessaire de mettre en œuvre des bielles latérales de reprise des efforts de poussée telles que rencontrées dans l'art antérieur.

Enfin, en prévoyant astucieusement des attaches principales et secondaires tout autour de l'axe longitudinal du moteur, les déformations en flexion du moteur sont largement réduites. Les jeux en bout des pales de turbine peuvent ainsi être réduits, pour l'obtention d'un rendement accru. L'invention peut également présenter au moins l'une des caractéristiques additionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison.

Ladite enveloppe structurale comporte un cadre avant sensiblement annulaire, constituant l'extrémité avant de l'enveloppe structurale et sensiblement centré sur l'axe longitudinal du moteur, ledit cadre avant sensiblement annulaire étant fixé sur une extrémité avant du caisson central de la structure primaire.

Ladite enveloppe structurale comporte un ou plusieurs autres cadres additionnels sensiblement annulaires, dont les deux extrémités en regard sont fixées respectivement de part et d'autre du caisson central de la structure primaire, le cadre avant ainsi que le / les cadres additionnels étant parallèles, agencés dans des plans fictifs transversaux du moteur, et de préférence reliés fixement entre eux par des armatures longitudinales réparties autour de l'axe longitudinal du moteur.

Ladite enveloppe structurale comporte deux arceaux de reprise des efforts de poussée agencés symétriquement par rapport à un plan vertical médian de l'ensemble moteur, chaque arceau présentant une extrémité avant fixée sur la cadre additionnel le plus arrière, ainsi qu'une extrémité arrière fixée sur le caisson central de la structure primaire.

Les extrémités avant des arceaux de reprise des efforts de poussée sont agencées dans un plan horizontal médian de ladite enveloppe structurale. Alternativement, ces extrémités avant pourraient être agencées dans un plan horizontal situé plus bas que le plan horizontal médian du moteur, sans sortir du cadre de l'invention.

Les moyens d'accrochage comportent également une pluralité de pions de centrage / cisaillement agencés entre l'extrémité avant de l'enveloppe structurale et ledit moyeu du carter intermédiaire. Ces pions sont de préférence au nombre de trois, répartis à 120°.

Ladite enveloppe structurale comporte un cadre arrière sensiblement annulaire, constituant l'extrémité arrière de l'enveloppe structurale et sensiblement centré sur l'axe longitudinal du moteur, ledit cadre arrière sensiblement annulaire étant fixé sur le caisson central de la structure primaire, en avant par rapport à une extrémité arrière de ce caisson central.

Ledit cadre arrière sensiblement annulaire est fixé sur un longeron inférieur du caisson central de la structure primaire.

Ledit cadre arrière sensiblement annulaire est situé en arrière par rapport aux extrémités arrière des arceaux de reprise des efforts de poussée, mais tous ces éléments pourraient être agencés dans un plan unique et commun sans sortir du cadre de l'invention.

La peau extérieure de l'enveloppe structurale recouvre le cadre avant sensiblement annulaire, le/les cadres additionnels sensiblement annulaires, ainsi que le cadre arrière sensiblement annulaire.

Selon un premier mode de réalisation préféré, la peau extérieure présente une forme sensiblement annulaire, et elle est fixée sur chacun des éléments parmi le cadre avant sensiblement annulaire, le/les cadres additionnels sensiblement annulaires, ainsi que le cadre arrière sensiblement annulaire.

La peau extérieure présente deux extrémités en regard fixées respectivement de part et d'autre du caisson central de la structure primaire, de préférence par éclissage.

Selon un second mode de réalisation préféré, la peau extérieure se présente sous la forme de deux capots mobiles chacun articulé sur le caisson central de la structure primaire, chaque capot mobile présentant une extrémité avant coopérant avec le cadre avant de manière à former avec celui-ci, en position fermée dudit capot, une liaison mécanique comportant une saillie de section trapézoïdale ainsi qu'une gorge de forme complémentaire recevant ladite saillie, et chaque capot mobile présente également une extrémité arrière coopérant avec le cadre arrière de manière à former avec celui-ci, en position fermée dudit capot, une liaison mécanique comportant une saillie de section trapézoïdale ainsi qu'une gorge de forme complémentaire recevant ladite saillie. Cette réalisation a notamment pour but de faire travailler ces capots notamment sous les chargements / sollicitations en flexion du carter central, et ainsi limiter la déformation de ce dernier sous chargement.

Ladite pluralité d'attaches secondaires sont chacune réalisée à l'aide d'une bielle d'une part articulée sur une ferrure de l'enveloppe structurale, et d'autre part articulée sur une ferrure du moteur, lesdites bielles étant agencées sensiblement tangentiellement audit moteur.

Les bielles formant ladite pluralité d'attaches secondaires sont agencées dans un même plan fictif transversal du moteur. L'invention a aussi pour objet un aéronef comprenant au moins un tel ensemble moteur, de préférence fixé sous une aile de cet aéronef. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

Cette description sera faite au regard des dessins annexés parmi lesquels ; - la figure 1 représente une vue schématique de côté d'un ensemble moteur selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue en perspective du dispositif d'accrochage du moteur équipant l'ensemble montré sur la figure précédente, le dispositif d'accrochage se présentant sous la forme d'un premier mode de réalisation préféré de l'invention ; - la figure 3 représente une vue en perspective du dispositif d'accrochage, selon un second angle de vue ; - la figure 4 représente une vue en perspective de l'ensemble moteur selon le premier mode de réalisation, intégrant le dispositif d'accrochage montré sur les figures 2 et 3 ; - la figure 4a représente une vue de côté de l'ensemble moteur montré sur la figure précédente ; - la figure 4b est une vue schématique de côté représentant l'imbrication entre les pions de centrage et les attaches principales ; - la figure 5 représente une vue en perspective d'un dispositif d'accrochage selon un second mode de réalisation préféré de l'invention ; - la figure 5a représente une vue en perspective d'une partie de l'ensemble moteur montré sur la figure précédente, selon un angle de vue différent ; - la figure 6 représente une vue en coupe prise le long de la ligne VI-VI de la figure 5 ;

- la figure 7 représente une vue en coupe prise le long de la ligne VII-VII de la figure 5 ; - la figure 8 est une vue agrandie en perspective d'une partie du dispositif d'accrochage montré sur la figure 2 ; - les figures 9a à 9e sont des vues schématiques en perspective représentant une première façon d'assembler le moteur sur le dispositif d'accrochage ; - les figures 10a à 10c sont des vues schématiques en plan de côté représentant une seconde façon d'assembler le moteur sur le dispositif d'accrochage ; et - la figure 11 représente une vue de côté d'un aéronef comprenant plusieurs ensembles moteurs tels que ceux montrés sur les figures précédentes.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS

En référence à la figure 11, il est représenté un aéronef 200 comprenant un fuselage 3 sur lequel sont fixés deux éléments de voilure 2 (un seul visible sur la figure 11), chaque élément de voilure portant un ensemble moteur 5 selon l'invention. Cet ensemble moteur 5 comporte un moteur 10 à double flux et à double corps, tel qu'un turboréacteur, ainsi qu'un dispositif 4 d'accrochage du moteur 10, également dénommé mât d'accrochage. De façon classique, l'ensemble moteur 5 est suspendu sous son aile 2.

En référence à la figure 1, il est représenté l'un des ensembles moteurs 5 fixé sous son aile 2. L'ensemble 5 est destiné à être entouré d'une nacelle (non représentée), et le dispositif d'accrochage 4 comporte une série d'attaches (non représentées) rapportées sur la structure rigide 8 et permettant d'assurer la suspension de cet ensemble 5 sous l'aile 2 de l'aéronef.

Dans toute la description qui va suivre, par convention, la direction X correspond à la direction longitudinale du dispositif 4 qui est également assimilable à la direction longitudinale du turboréacteur 10 et à celle de l'ensemble moteur 5, cette direction X étant parallèle à un axe longitudinal 6 de ce turboréacteur 10. D'autre part, la direction Y correspond à la direction orientée transversalement par rapport au dispositif 4 et également assimilable à la direction transversale du turboréacteur et à celle de l'ensemble moteur 5, et la direction Z correspond à la direction verticale ou de la hauteur, 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 rencontrée suite à la poussée exercée par les turboréacteurs 10, cette direction étant représentée schématiquement par la flèche 7.

Sur la figure 1, il est représenté la structure rigide 8 du dispositif d'accrochage 4, ainsi qu'une pluralité de structures secondaires rapportées sur la structure rigide 8. Ces structures secondaires assurant la ségrégation et le maintien des systèmes tout en supportant des éléments de carénage aérodynamique, seront brièvement décrites ci-après.

Le turboréacteur 10 dispose à l'avant d'un carter de soufflante 18 de grande dimension, délimitant un canal annulaire de soufflante 18. Il comporte vers l'arrière un carter central 22 de plus petite dimension, renfermant le cœur de ce turboréacteur. Les carters 18 et 22 sont solidarisés l'un à l'autre, par l'intermédiaire d'un carter intermédiaire 14. Celui-ci comporte une virole extérieure 15 qui se situe dans le prolongement arrière du carter de soufflante 18. Ce carter intermédiaire 14 comporte également un moyeu 16, ainsi que des bras radiaux 17 reliant le moyeu 16 à la virole extérieure 15. A titre indicatif, il est précisé que le moyeu 16 est également dénommé « virole interne » du carter intermédiaire 14.

La structure rigide 8 du dispositif d'accrochage 4 adopte une forme spécifique à la présente invention. Elle comporte tout d'abord un caisson central 8a s'étendant de l'arrière vers l'avant, sensiblement selon la direction X. Le caisson central 8a prend alors la forme d'un mât de conception similaire à celle habituellement observée pour les mâts d'accrochage de turboréacteurs, notamment en ce sens qu'il est pourvu de nervures transversales de rigidification 23 prenant chacune la forme d'un rectangle orienté dans un plan YZ. Autour de ces nervures 23, le caisson central comporte classiquement un longeron inférieur 19, un longeron supérieur 20 ainsi que deux panneaux latéraux 21 (un seul visible sur la figure 1). Chacun de ces éléments 19, 20, 21 peut être réalisé d'une seule pièce, ou bien à l'aide d'éléments rapportés les uns sur les autres. L'une des particularités de l'invention réside dans le fait que la structure rigide 8 comporte également une enveloppe structurale 8b centrée sur l'axe longitudinal 6 du turboréacteur 10, cette enveloppe 8b étant de forme globalement annulaire et raccordée fixement sur le caisson central 8a. L'enveloppe structurale 8b, s'étendant seulement le long d'une partie avant du caisson central 8a, comporte une peau extérieure 9 délimitant intérieurement la veine annulaire secondaire 40 du turboréacteur 10. Cette peau 9, également connue sous l'appellation IFS (de l'anglais « Inner Fixed Structure »), est ainsi judicieusement rendue travaillante pour contribuer à transmettre les efforts du moteur en direction de l'aile. L'enveloppe structurale 8b se présente ainsi sous la forme générale d'une barrique ou d'un cylindre. C'est elle qui est prévue pour porter les moyens d'accrochage du turboréacteur 10 sur la structure primaire 8, comme cela sera détaillé ci-après en référence aux figures suivantes.

Toujours en référence à la figure 1, le dispositif d'accrochage 4 comporte plusieurs structures secondaires, parmi lesquelles une structure aérodynamique avant 24, une structure aérodynamique arrière 26, un carénage de raccordement 28 des structures aérodynamiques avant et arrière, et un carénage aérodynamique arrière 30, dit carénage aérodynamique arrière inférieur, ou encore carénage aérodynamique du flux primaire.

Globalement, ces structures secondaires sont des éléments classiques de formes identiques ou similaires à celles rencontrées dans l'art antérieur, et connus de l'homme du métier. Le dimensionnement de certains de ces carénages peut néanmoins être réduit grâce à la conception particulière des moyens d'accrochage et de la structure rigide, notamment le carénage aérodynamique arrière 30 dont la largeur selon la direction Y peut être réduite.

Plus précisément, la structure aérodynamique avant 24 est placée dans le prolongement avant inférieur de l'aile 2, au-dessus de la structure primaire 8. Elle est montée fixement sur le caisson central 8a, et présente une fonction de profil aérodynamique entre une partie supérieure des capots de soufflante articulés sur ce caisson, et le bord d'attaque de l'aile. Cette structure aérodynamique avant 24 dispose alors non seulement d'une fonction de carénage aérodynamique, mais permet également la mise en place, la ségrégation et le cheminement de différents systèmes (air, électrique, hydraulique, carburant).

Directement dans le prolongement arrière de cette structure 24, toujours sous l'aile et monté au-dessus de la structure rigide 8, se trouve le carénage de raccordement 28, également appelé « karman ». Ensuite, toujours vers l'arrière, le carénage de raccordement 28 est prolongé par la structure aérodynamique arrière 26, qui contient une partie des équipements du mât. Cette structure 26 est de préférence située entièrement en arrière par rapport à la structure rigide 8, et est donc attachée sous l'aile de l'aéronef.

Enfin, sous la structure rigide 8 et la structure aérodynamique arrière 26, se trouve le carénage aérodynamique arrière 30, également appelé « bouclier » ou « Aft Pylon Fairing ». Ses fonctions essentielles sont d'une part la formation d'une barrière thermique anti-feu servant à protéger le dispositif d'accrochage et la voilure de la chaleur dégagée par le flux primaire 36 s'échappant de la tuyère 33, et d'autre part la formation d'une continuité aérodynamique entre la sortie du moteur et le dispositif d'accrochage.

Latéralement, le carénage aérodynamique arrière 30 est épousé par le flux secondaire 38 issu de la veine secondaire 40, également dénommée canal annulaire secondaire et se trouvant dans le prolongement du canal annulaire 20 de soufflante.

En référence à présent aux figures 2 à 4b, il est représenté la structure rigide 8 du dispositif d'accrochage, selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention.

Comme indiqué précédemment, le dispositif 4 comprend le caisson central 8a ainsi que l'enveloppe structurale 8b en forme de barrique ou de cylindre centré sur l'axe 6. Cette enveloppe 8b comporte tout d'abord un cadre avant sensiblement annulaire 42, agencé dans un plan fictif transversal YZ. C'est l'âme de ce cadre 42 qui se trouve agencée dans le plan fictif précité, étant néanmoins précisé que ce cadre 42 peut présenter une semelle élargie à sa périphérie afin de supporter la peau extérieure travaillante 9. Le cadre avant 42 constitue l'extrémité avant annulaire de l'enveloppe structurale 8b. Il est fixé sur une extrémité avant du caisson central 8a, en étant par exemple confondu avec une nervure de fermeture avant de ce caisson.

Espacés et agencés vers l'arrière du cadre avant 42, l'enveloppe structurale 8b comporte également un ou plusieurs autres cadres additionnels sensiblement annulaires 44, ici prévus au nombre de deux. Ce(s) cadre(s) additionnel(s) 44 sont de conception identique ou analogue à celle du cadre avant 42. Ils s'étendent néanmoins chacun sur un secteur angulaire légèrement inférieur à 360°, car leurs deux extrémités en regard sont fixées respectivement de part et d'autre du caisson central 8a, sur les panneaux latéraux 21. Cette fixation s'effectue de préférence dans la continuité transversale de l'une des nervures transversales de rigidification 23, celle-ci pouvant même être réalisée d'une seule pièce avec son cadre additionnel associé 44.

Les cadres additionnels 44 peuvent être parallèles entre eux et parallèles au cadre avant 42, ou bien légèrement inclinés vers l'arrière (entre 0 et 45°). Ils sont eux aussi de préférence agencés dans des plans fictifs transversaux du moteur. Les cadres 42, 44 sont ainsi reliés entre eux en partie supérieure, par le caisson central 8a. Cependant, pour consolider le lien mécanique entre ces cadres, il est prévu des armatures longitudinales 46 réparties autour de l'axe longitudinal 6. A titre d'exemple indicatif, une dizaine d'armatures longitudinales 46 peuvent se succéder dans la direction circonférentielle, chaque armature reliant les trois cadres 42, 44 entre eux.

Eventuellement, une peau intérieure 9' peut être fixée sur l'extrémité radiale intérieure des cadres 42, 44, comme cela est visible sur la figure 4. Ces cadres peuvent alors présenter un talon élargi pour le support et la fixation de la peau intérieure 9'.

Vers l'arrière de cet ensemble caisonné, l'enveloppe structurale 8b comporte deux arceaux de reprise des efforts de poussée 48. Ils sont agencés symétriquement par rapport à un plan vertical médian 50 de l'ensemble moteur et du dispositif d'accrochage 4. Chaque arceau 48 présente une extrémité avant fixée sur la cadre additionnel 44 le plus arrière, ces extrémités avant étant agencées dans un plan horizontal médian 52 de l'enveloppe structurale 8b. Alternativement, ces extrémités avant pourraient être agencées dans un plan horizontal situé plus bas que le plan médian 52. Chaque arceau 48 comporte également une extrémité arrière fixée sur le caisson central 8a, en partie arrière de l'enveloppe structurale 8b. Par conséquent, les arceaux 48 sont inclinés par rapport à la direction X, car ils s'étendent vers le haut en allant vers l'arrière.

Enfin, l'enveloppe structurale 8b comporte un cadre arrière 56 sensiblement annulaire, également centré sur l'axe 6 et constituant l'extrémité arrière de l'enveloppe structurale. Il s'étend sur 360° et présente en partie supérieure un lien de matière 58 avec le caisson central 8a, permettant la fixation de ce cadre arrière 56 sur le longeron inférieur 19 du caisson central 8a. Ce lien de matière 58, situé sous le caisson central 8a, peut être réalisé d'une seule pièce avec l'une des nervures intérieures transversales 23 agencée dans la continuité verticale du cadre arrière 56, et/ou réalisé d'une seule pièce avec ce même cadre 56.

Le cadre arrière 56 constitue ainsi l'extrémité arrière de l'enveloppe structurale 8b, en étant rapporté en avant par rapport à une extrémité arrière du caisson central 8a. Comme cela est visible sur la figure 4a, le raccordement du cadre arrière 56 s'effectue dans une zone sensiblement centrale du caisson 8a.

De plus, le cadre arrière 56 est situé en arrière par rapport aux extrémités arrière des arceaux de reprise des efforts de poussée 48, qui sont fixées sur les panneaux latéraux 21. Néanmoins, ces extrémités arrière des arceaux 48 peuvent se situer à forte proximité axiale du cadre arrière 56, comme cela est visible par exemple sur la figure 2.

La peau extérieure travaillante 9 s'étend donc de façon sensiblement annulaire tout le long de l'enveloppe structurale 8b, en recouvrant les cadres 42, 44, 56. Dans ce premier mode de réalisation préféré, la peau 9 est fixée sur la semelle de chacun des cadres 42, 44, 56, par exemple par rivetage, boulonnage ou toute autre technique similaire. De plus, la peau extérieure 9 s'étend sur un secteur angulaire légèrement inférieur à 360°, car ses deux extrémités circonférentielles en regard sont fixées respectivement de part et d'autre du caisson central 8a, sur les panneaux latéraux 21. Cette fixation s'effectue de préférence par éclissage, comme cela a été représenté schématiquement par la ligne pointillée 60 sur la figure 2.

Une autre particularité de l'invention réside dans la conception des moyens d'accrochage du turboréacteur 10 sur la structure rigide 8, ces moyens d'accrochage étant spécialement adaptés à l'enveloppe structurale 8b.

En effet, ces moyens définissent un groupe d'attaches principales 61 situées dans un premier plan fictif transversal 62, ainsi qu'un groupe d'attaches secondaires 63 situées dans un second plan fictif transversal 64, agencé à l'arrière du premier plan 62.

Le groupe d'attaches principales comprend une pluralité de boulons axiaux 61 répartis autour de l'axe longitudinal 6, et assurant la fixation du cadre avant 42 sur le moyeu 16 du carter intermédiaire 14.

Ces boulons 61, visibles sur la figure 4, sont donc répartis à 360° le long de la direction circonférentielle du cadre avant 42. Ces boulons sont par exemple prévus dans un nombre supérieur ou égal à 5 pour chaque secteur angulaire de 90°. Ils traversent des orifices 66 pratiqués sur le cadre avant 42, ainsi que des orifices (non représentés) du carter intermédiaire 14.

En outre, le groupe d'attaches secondaires comprend une pluralité d'attaches secondaires 63, réparties également autour de l'axe longitudinal 6. Ces attaches sont prévues dans un nombre inférieur, par exemple trois attaches 63 réparties à 120°. Elles assurent la fixation d'un carter d'échappement 70 du turboréacteur 10, sur le cadre arrière 56. Elles sont chacune réalisée à l'aide d'une bielle 63 d'une part articulée sur une ferrure 72 du cadre arrière 56, et d'autre part articulée sur une ferrure 74 du carter d'échappement 70, comme cela est visible sur la figure 3. Les bielles 63, agencées dans le même plan fictif transversal 64, sont agencées sensiblement tangentiellement au carter d'échappement 70 du turboréacteur 10.

Enfin, les moyens d'accrochage comportent également plusieurs pions de centrage 65, de préférence trois pions répartis à 120° autour de l'axe 6, et s'étendant selon la direction X. Ces pions de centrage 65 sont agencés dans le premier plan fictif transversal 62, et imbriqués dans la rangée annulaire de boulons 61 comme cela est visible sur les figures 4 et 4b. Ils sont portés fixement par le cadre avant 42, et logés dans des orifices correspondants (non représentés) prévus au sein du moyeu 16 de carter intermédiaire. Un agencement inverse pourrait naturellement être prévu, sans sortir du cadre de l'invention. Ces pions 65 servent tout d'abord au bon positionnement du moteur vis-à-vis de la structure rigide, pendant les phases de montage/démontage du moteur. Ils servent également en partie à la reprise des charges en cisaillement dans le plan YZ, ainsi qu'à la reprise des efforts liés au moment de torsion selon la direction X.

Grâce à la disposition et à la conception des attaches principales 61 et secondaires 63, l'essentiel des efforts sont repris de façon hyperstatique par les attaches principales 61 situées au plus près du centre de gravité du turboréacteur. Les attaches secondaires 63 servent alors principalement, voire exclusivement à reprendre les efforts de déformation interne du carter central 22 du turboréacteur 10. Cela permet de réduire leur nombre et leur dimensionnement, et également de réduire le dimensionnement du lien de matière 58 faisant saillie radialement de la peau extérieure travaillante 9. Le lien de matière peut ainsi présenter une largeur transversale inférieure ou égale à celle du caisson central 8a au droit du cadre arrière 56, afin de limiter au mieux les perturbations du flux secondaire.

Dans le second mode de réalisation préféré représenté sur les figures 5 à 7, le dispositif d'accroche diffère du précédent mode en ce que la peau extérieure travaillante 9 n'est plus fixée sur les quatre cadres 42, 44, 56, mais elle se présente sous la forme de deux capots mobiles 9a, 9b.

Chaque capot mobile 9a, 9b est articulé sur le caisson central 8a, à l'aide de charnières 76 espacées selon la direction X. Chaque capot mobile 9a, 9b s'étend donc sur sensiblement 180° en étant articulé au niveau de son extrémité supérieure, sur l'un des panneaux latéraux 21 du caisson central 8a. A leurs extrémités inférieures en regard, les deux capots 9a, 9b sont verrouillés l'un à l'autre par des dispositifs de verrouillage 78, de conception classique. Le caractère mobile de ces capots 9a, 9b permet de faciliter l'accès au turboréacteur et à ses équipements, durant les opérations de maintenance.

Pour rendre la peau extérieure 9 travaillante, chacun des capots 9a, 9b qui constituent cette peau présente une extrémité avant coopérant avec le cadre avant 42 de manière à former avec celui-ci, en position fermée du capot, une liaison mécanique. Comme représenté sur la figure 6, cette liaison mécanique comporte de préférence une saillie 80 de section trapézoïdale prévue sur le capot 9a, 9b, ainsi qu'une gorge 82 de forme complémentaire prévue sur le cadre arrière 42, au niveau de sa semelle 83 supportant le capot.

De manière analogue, chacun des capots 9a, 9b présente une extrémité arrière coopérant avec le cadre arrière 56 de manière à former avec celui-ci, en position fermée du capot, une liaison mécanique. Comme représenté sur la figure 7, cette liaison mécanique comporte de préférence une saillie 84 de section trapézoïdale prévue sur le capot 9a, 9b, ainsi qu'une gorge 86 de forme complémentaire prévue sur le cadre arrière 56, ici de section en forme de U dont la base sert de support au capot 9a, 9b.

Grâce à la combinaison de ces deux liaisons mécaniques aux extrémités axiales opposées des capots, la peau 9 peut ainsi disposer d'une fonction travaillante, servant à transférer une partie des efforts en direction du caisson central 8a.

Quel que soit le mode de réalisation envisagé, le dispositif d'accrochage 4 permet plusieurs techniques d'assemblage du turboréacteur 10 sur ce dispositif 4.

Pour la mise en oeuvre d'une première technique, l'enveloppe structurale 8b montrée sur la figure 8 présente des cadres 42, 44 segmentés de façon à pouvoir démonter puis remonter un secteur angulaire 88 de chacun d'eux. Ce secteur angulaire 88, centré à 6 heures dans un repère horaire, s'étend par exemple sur sensiblement 90°. L'assemblage de ce secteur 88 sur le reste de l'enveloppe 8b s'effectue de préférence au niveau des armatures longitudinales 46. Aux interfaces, ces armatures 46 sont doublées et assemblées par éclissage, pour permettre un montage et un démontage aisés.

Sur les figures 9a à 9e, il est représenté différentes étapes d'assemblage pour la mise en oeuvre de cette première technique. Tout d'abord, comme le montre la figure 9a, le secteur angulaire précité est retiré, ce qui procure une ouverture inférieure 90 dans l'enveloppe structurale 8b. La peau travaillante 9 est retirée à ce stade, ou bien lorsqu'elle est constituée par les capots 9a, 9b, ceux-ci sont amenés en position ouverte.

Cela permet d'amener verticalement le turboréacteur 10 à l'intérieur de l'enveloppe structurale 8b, en l'introduisant par l'ouverture 90. Ensuite, un ajustement axial est éventuellement possible entre ces deux éléments 8b, 10. Lorsque le turboréacteur 10 atteint sa position souhaitée relativement au dispositif 4, les moyens d'accrochage sont assemblés. Cette position est représentée sur la figure 9b. Ensuite, le secteur angulaire 88 est remonté comme schématisé sur la figure 9c, puis les capots 9a, 9b sont refermés, comme montré sur les figures 9d et 9e.

Selon une seconde technique d'assemblage montrée sur les figures 10a à 10c, le turboréacteur 10 est introduit axialement dans l'enveloppe structurale 8b du dispositif d'accrochage 4, avec l'enveloppe 8b dépourvue de sa peau extérieure. Lorsque le turboréacteur atteint sa position souhaitée relativement au dispositif 4, les moyens d'accrochage sont assemblés, puis la peau extérieure 9 est montée.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite, uniquement à titre d'exemples non limitatifs.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   1. Ensemble moteur (5) pour aéronef comprenant : - un moteur (10) à double flux comprenant un carter intermédiaire (14) comportant un moyeu (16), une virole extérieure (15) ainsi que des bras radiaux (17) reliant le moyeu à la virole extérieure ; - un dispositif (4) d'accrochage du moteur (10) sur une structure de l'aéronef, ledit dispositif d'accrochage (4) comprenant une structure primaire (8) équipée d'un caisson central (8a) ; - des moyens d'accrochage du moteur (10) sur la structure primaire (8) du mât d'accrochage ; caractérisé en ce que ladite structure primaire (8) comporte également une enveloppe structurale (8b) entourant le moteur (10) et présentant une forme globalement annulaire centré sur un axe longitudinal (6) du moteur, ladite enveloppe structurale étant raccordée sur le caisson central (8a) et comportant une peau extérieure (9) délimitant intérieurement une veine secondaire (40) du moteur, et en ce que lesdits moyens d'accrochage définissent un groupe d'attaches principales (61) ainsi qu'un groupe d'attaches secondaires (63) agencé à l'arrière du groupe d'attaches principales, ledit groupe d'attaches principales (61) comprenant une pluralité de boulons répartis autour de l'axe longitudinal (6) du moteur et assurant la fixation d'une extrémité avant de l'enveloppe structurale (8b) audit moyeu (16) du carter intermédiaire, et ledit groupe d'attaches secondaires comprenant une pluralité d'attaches secondaires (63) réparties autour de l'axe longitudinal (6) du moteur et assurant la fixation d'une partie arrière du moteur à une extrémité arrière de l'enveloppe structurale (8b).
2. 2. Ensemble moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite enveloppe structurale (8b) comporte un cadre avant (42) sensiblement annulaire, constituant l'extrémité avant de l'enveloppe structurale et sensiblement centré sur l'axe longitudinal (6) du moteur, ledit cadre avant sensiblement annulaire (42) étant fixé sur une extrémité avant du caisson central (8a) de la structure primaire (8).
3. 3. Ensemble moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite enveloppe structurale (8b) comporte un ou plusieurs autres cadres additionnels (44) sensiblement annulaires, dont les deux extrémités en regard sont fixées respectivement de part et d'autre du caisson central (8a) de la structure primaire, le cadre avant (42) ainsi que le / les cadres additionnels (44) étant parallèles agencés dans des plans fictifs transversaux du moteur, et de préférence reliés fixement entre eux par des armatures longitudinales (46) réparties autour de l'axe longitudinal (6) du moteur.
4. 4. Ensemble moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite enveloppe structurale (8b) comporte deux arceaux (48) de reprise des efforts de poussée agencés symétriquement par rapport à un plan vertical médian (50) de l'ensemble moteur, chaque arceau (48) présentant une extrémité avant fixée sur la cadre additionnel (44) le plus arrière, ainsi qu'une extrémité arrière fixée sur le caisson central (8a) de la structure primaire.
5. 5. Ensemble moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'accrochage comportent également une pluralité de pions de centrage / cisaillement (65) agencés entre l'extrémité avant de l'enveloppe structurale (8b), et ledit moyeu (16) du carter intermédiaire.
6. 6. Ensemble moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite enveloppe structurale (8b) comporte un cadre arrière (56) sensiblement annulaire, constituant l'extrémité arrière de l'enveloppe structurale (8b) et sensiblement centré sur l'axe longitudinal (6) du moteur, ledit cadre arrière sensiblement annulaire (56) étant fixé sur le caisson central (8a) de la structure primaire, en avant par rapport à une extrémité arrière de ce caisson central.
7. 7. Ensemble moteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit cadre arrière sensiblement annulaire (56) est fixé sur un longeron inférieur (19) du caisson central (8a) de la structure primaire.
8. 8. Ensemble moteur selon la revendication 6 ou la revendication 7, combinée à la revendication 4, caractérisé en ce que ledit cadre arrière sensiblement annulaire (56) est situé en arrière par rapport aux extrémités arrière des arceaux de reprise des efforts de poussée (48).
9. 9. Ensemble moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes combinée aux revendications 2, 3 et 6, caractérisé en ce que la peau extérieure (9) de l'enveloppe structurale recouvre le cadre avant sensiblement annulaire (42), le/les cadres additionnels sensiblement annulaires (44), ainsi que le cadre arrière sensiblement annulaire (56).
10. 10. Ensemble moteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la peau extérieure (9) présente une forme sensiblement annulaire, et en ce qu'elle est fixée sur chacun des éléments parmi le cadre avant sensiblement annulaire (42), le/les cadres additionnels sensiblement annulaires (44), ainsi que le cadre arrière sensiblement annulaire (56).
11. 11. Ensemble moteur selon la revendication 9 ou la revendication 10, caractérisé en ce que la peau extérieure (9) présente deux extrémités en regard fixées respectivement de part et d'autre du caisson central (8a) de la structure primaire, de préférence par éclissage.
12. 12. Ensemble moteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la peau extérieure (9) se présente sous la forme de deux capots mobiles (9a, 9b) chacun articulé sur le caisson central (8a) de la structure primaire, chaque capot mobile présentant une extrémité avant coopérant avec le cadre avant (42) de manière à former avec celui-ci, en position fermée dudit capot, une liaison mécanique comportant une saillie de section trapézoïdale (80) ainsi qu'une gorge (82) de forme complémentaire recevant ladite saillie (80), et en ce que chaque capot mobile (9a, 9b) présente également une extrémité arrière coopérant avec le cadre arrière (56) de manière à former avec celui-ci, en position fermée dudit capot, une liaison mécanique comportant une saillie de section trapézoïdale (84) ainsi qu'une gorge (86) de forme complémentaire recevant ladite saillie (84).
13. 13. Ensemble moteur selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite pluralité d'attaches secondaires sont chacune réalisée à l'aide d'une bielle (63) d'une part articulée sur une ferrure (72) de l'enveloppe structurale (8b), et d'autre part articulée sur une ferrure (74) du moteur (10), lesdites bielles (63) étant agencées sensiblement tangentiellement audit moteur.
14. 14. Ensemble moteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les bielles (63) formant ladite pluralité d'attaches secondaires sont agencées dans un même plan fictif transversal (64) du moteur.
15. 15. Aéronef (200) comprenant au moins un ensemble moteur (5) selon l'une quelconque des revendications précédente, de préférence fixé sous une aile (2) de cet aéronef.