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Perfectionnements à la suspension des moteurs d'avions et autres organes sur des supports soumis à des mouvements al- ternatife et notamment les ailes ,
On emploie déjà des suspensions élastiques pour les mo- tours,et notamment pour les moteurs d'avions,dans le but de soustraire leur bâti aux vibrations dues aux irrégularités du couple desdits moteurs .On a même proposé(brevet belge N 412.513) d'établir des éléments élastiques donnant ausi une élasticité radiale,de sorte que si par exemple le moteur pré- sente un balourd dans son mouvement de rotation,la bâti est soustrait automatiquement aux vibrations provenantde ce ba- lourd,pourvu que les éléments élastiques soient convenable- mont calculés .
La présente invention envisage le cas où la bâti du moteur lui-même ne peut être considéré comme fixe',mais est au con- traire solidaire d'un corps qui présente certains mouvements alternatifs,amortis ou entretenus. La présence du moteur muni de sa suspension modifie alors,par ses réactions,d'une manière complexe les mouvements du corps en question et il est désira-
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'011') ,d<>.1U3 un tel cas,de détel"fui!1C'r la suspension en tenait comp- ta non 3culemer.t dos vibrations du moteur qu'il faut éviter dé transmettre au corps .mais encore des mouvements propres du corps qu'il faut éviter de rendre autd-entretenues ot qu'il faut même amortir davantage si possible .
Pour arriver ces résultats,l'invention propose d'employer
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un système de u!'J1)or"sioI à élasticité radiale,caractérisé en ce que l'élasticité radiale n'est pas la même dans les diverses di- rections radiales et qu'elle estréglée au moine dans la direc.. tion radiale la plus importante (généralement la direction ver- ticale) dans des conditions 'bien déterminées qui vont être indi- quées ci-après .
En plus (le cette élasticité déterminée,!'invention propose encore d'y adjoindre clos moyens d'amortissement convenablement
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aOl'lé!5, qui interviennent pour amortir les vibrations du moteur par rapport au corps qui le supporte .
Un cas particulier important d'application de 1'invention.
@@t celui d'un moteur suspendu à une aile susceptible d'entrer en vibrations de flexion-torsion,par exemple .
On sait que, dans certains cas,ces vibrations sont auto-en- tretenues par les forces aérodynamiques.S'il y a davantage de degrés de libertés (aile avec aileron par exemple) , les cas
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de vibrations possibles sont encore plus fréquerite.Ces vibra- tions présantcnt naturellement de grands dangers ot il est de la plus illite importet-nco de faire contribuer le moteur et sa suspension a. les amortir .Dans ces conditions,le moteur n' in- tervient plus quo par !'Sa masse et tout',ni lee autres masses atta- chées à l'aile,telles que los trains d'atterrissage par exemple peuvent être avantageusement suspendues solon. les marnes prin-
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cincs.
bat.J un tel cas,l'élasticité de torsion ne joue plus au- cun r6le,6t l'invention consiste uniquement en une suspension '-a riaz"c support avec une élasticité dans le sens vertical, c'est-a-diro des vibrations propres du support,accompagnée d'a- mortissement et telle qu' elle permette le maximum d'effet amor- tisseur,selon les principes qui vont être exposés ci-après .
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D'une façon générale ,on peul dire que Il iiivzrtion ort cai ac- térisée par le fait de monter en absorbeurs do vibrations les masses qui sont obligatoirement fixées à l'aile proprement dite et qui ne jouent pas de rôle dans le profil d'aile pour créer la portâmes ,
Voici comment en peut chiffrer les effets d'une
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massa suspendue élastiquoinorit et avec arnortissemoht visqueux sur les vibrations d'une aile d'avion.
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Soit Mi la valour de la masse suspendue.Si l'on appello w 1 la pulsation de résonance de cette masse sur (JOb sU1'YJort éla,s- tique,avec le point (le suspension fixe dans l'espace,et si le mouvement de cette masse se fait avec un coefficient d'amortis-
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sement M 1 ;W,±¯ , de sort que Inéquation do 00 mouvenieiit soi 2 dz 2 M.
W l z + 2 M QU ....â.. + M ¯,.a¯Z2.. p (1) 1 1 1 3 dt on trouve qu'à chaque pulsa.tion úJ tout se -,oasse,on ce qui concerne l ails ,comme si on avait fixé au point de suspension une masse ? rigidement liée à elle ,telle que
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1 . z w )2 + 4 e- 2 ( "w )2 ml u'1 ± 5 M wî ------------ î--2-------2-------- (2) ,...¯¯,.¯ ..2¯¯¯2¯....¯(¯ ..2., 1 -- ) ) w et comme si l'on avait d'autre part attaché entre le même point d'ordonnée z1 de l'ailo vibrante etun point fixe dans l'espace
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un amortianour visqueux créant la force d'amortissement
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( 40)4 CD1 i F ... 2 tIJ E.. -¯...¯-...........----.....,--....¯-,..------...----......-..... 9 Wn 1 ( uj )2 2 2! 2.
2 W )2 2 401 "Il ,,si l'on veut traiter dans le détail les effets de cotte mas ce ? ajoutée à l'aile et de cette força d'amortissement,il faut naturellement voir les répercussions qu'allas entraînent sur lee mouvements de flexion et torsion de l'aile.
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L'effet de la masse m e t demodif iQr , d'une manière d'aile leurs peu imnortar.te,les coefficients principaux d'inertie dans lou équations du mouvement,de modifier beaucoup plus les ter- mOI':! de couplage par inertie,qui pauvent même changer de signe.
L'effet de la force F est d'ajoutar partout;à. tous les degrés de liberté de l'aile déformeJJlo ,un amortissement proportionnel indépendant de 1a vitcsrc de l'avion et qui peut compenser in- complètement ou :,urapo.ft.damE1Gl.t l' amorti5our négatif d'origine
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aérodynamique' dû aux effets de torsion. Dans le cas où la com-
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pensation est surabondante,la miro en auto-vibration do l'aile, à partir d'une certaine vitesse critique,devient impossible .
Il Mst néccsnairc de dire maintonattt comment varient les fac- tc,ar-s avec la pulsation .
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m
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La fig.l montre les variations du rapport ....-....- 8# fonction do W , Or. voit sur cette figure qu'aux pulsations très lentes, la mafJ1J ramenée est égale à Ml .Pour une certaine valeur de voisine do ev 1 j mais inf3rieul' .lcll passe par un maximum qui atteindra, ,.il' exemple la valeur 2,2 fii.si l'on donne à E la. valeur 0,11 . Pour um valeur de lJJ à peine supérieure à UI
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m 1;' alii.ulc et ci.suite ci1al.jo do signe .
On voit donc que,pour tooytes les valeurs de co inférieu- res a úJ 1 , l'aile présente Ul:f1 inertie plus grands qu'en 1.'b^.5ca de raasrc I et r, fréquences propres sont d..miziuêf3'1 m8,i que pour toutes le" valourE de tc) ::'Ju':)éricul'cl5,tout se pas- se comme ci l'on ajoutait,a l'aile , une masse r:égatio,c'rst- ù'-di1'e une norte da rappel élazstiquoo dépendant do 1a ±réquoi,co, c'oJ t-à-àiro encore que ses fréquences propres de torsion et
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flexion seront augmentées .
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C"ut3 dernière SirCQ1-.<:t.:!CC' Pat a priori favorable à la dir.. j<rilìT: de*! iLe ¯. critiques pour l'avion,mais la phth.omèn8 le plus i!l1p'JrtaLt t r érice on ce que la répartition des poids,par rapport li l'axe élastique,chaîne beaucoup du wi. de la masso :) }6;i ti-\"o -¯.' :::;'..;.2 montre do m;-'lC IcE vari-&tion<-. du coefficient de la force F en fonction de (JJ ,De l' ci.l:.u1'0 de cette t-o,rio,;,iora,il ré- Fuite que,par suite de la résonance,une force d'amortiesoment extrêmement grande est ramenée sur l'aile pour toutes les frc-
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quences de vibration dans un domaine de + 30 autour de #1.
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Tcïus les amortissements qui en résultant grdic3nt en pro- portion .
Les demandeurs ont trouvé notamment que,ci la r.:ul";j..x.siol'<. du moteur était du type â caoutchouc adhérent, qui comporte ur. fac- teur d'amol.tÜH3ement ê. a.S;:4?Z important,189 GIJ!10Y'tiP;0mE'!.tr. cur la flexion et la torsion de l'aile résultent d'une mise en ré- sonarice du moteur à + 30 % près,étaient d'environ six fois
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plus grards que les a.mortit'J5emcl.t! do structure de l'aile elle- même supposée de construction métallique ; ce i.ombre six mon- tant à vingt 1<1 l'on se place va la réSOJ..LLC(! rigouroiisr CO <-'1 l La théorie mathématique do la mise ex. vibration d'UL0 ;:.il;
.t flexion-torsion équipée d'un moteur airai suspendu a montré
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que les vitesses critiques disparaissemt complètement grâce a l'amortissement .Ces explications une fois données,on compren- dra mieux l'intérêt des dispositifqui font partie de l'in- volition .
La fig.3 montre une suspension selon l'invention.mais qui n'emploie pas de moyone distincts pour assurer la liberté ver- ticale nécessaire. On voit l'aile 1 en coupe,le moteur 2,les blocs 3 en caoutchouc de la suspension. L'invention consiste alors à réaliser et disposer ces blocs 3 de sorte que la réso nance du moteur sur sa suspension dans le mouvement de haut en
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bas, ait une pulsation m comprise entre la pulsation propre
1 de flexion et la pulsation propre de torsion de l'aile,ou in- férieure à ces deux valeurs .
Ceci peut parfaitement être une caractéristique de l'inven- tion étant donné que, dans toutes les suspensions connues,
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jusqu'à présent, cette pulsation Cc est très supérieure à ces. valeurs . Les autres fréquences propres du moteur dans les au- tres degrés de liberté seront par exemple déterminées pour sa- tisfaire aux conditions énoncées dans le brevet N 412.513 .
La fig. 4 représente une disposition plus caractéristique de- l'invention : Le moteur 2 est monté à l'aide des joints élas- tiques 3,calculée selon les conditions du brevet N 412.513, fixés sur un plateau ou cadre 4 qui est lui-même monté avec u- ne grande liberté pour les mouvements de haut en bas, à l'aide
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de nouveaux supports élastiques 5,de préférence du type don- nant un seul degré de liberté axial,sur le bâti moteur propre- ment dit 6 rigidement fixé à l'aile 1.
L'élasticité des dispo- sitifs flexibles 5 ou analogues est alors choisie de façon que, dans le mouvement vertical de haut en bas, le moteur,en tenant compte des élasticités en série 3 et 5,trouve une résonance ) égale ou inférieure aux pulsation:! propres des ailes .
La fig. 5 montre une disposition améliorée où l'on a prévu entre le cadre 4 et le bâti 6 de véritables amortisseurs,hy- drauliques de préférence,et donnant le degré d'amortissement désiré,par exemple pour porter le coefficient # de l'équation (1) à la valeur # = 0,4 qui correspond à un affaiblissement, dans le rapport de 10 à 1,d'une amplitude à la suivante,dans un mouvement d'oscillation libre .
La fig.6 montre une disposition du même ordre où c'est tout un fuselage moteur 8,comprenant moteur,capot,fuselage prdpre- ment dit abritant un train rentrant,etc, et éventuellement des réservoirs, qui est suspendu selon les principes de l'invention sur les supports élastiques 5 et 5' travaillant en parallèle avec un amortisseur hydraulique 7 actionné par les mouvements relatifs de l'ensemble 8 par rapport à l'aile 1 .
REVENDICATIONS 1 .. Suspension des moteurs d'avions et autres organes, em- ployant une suspension à élasticité de torsion et radiale, sur des supports soumis à des mouvements alternatifs , caraté- risée en ce que l'élasticité radiale est réglée dans la direc- tion des vibrations propres du support et que l'on adjoint des moyens d'amortissement , qui sont susceptibles de mettre les pièces suspondues en résonance sur la suspension avec les vi- brations du support ,lesdites pièces suspendues jouant ainsi' le rôle d'absorbeurs de vibrations .
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