Brevet FR2597156A1 — publié le 19871016

La présente invention a trait à des moteurs à turbine à gaz à soufflante carénee, et en particulier à des moteurs à turbine à gaz à soufflante carénée dans lesquels l'ensemble de soufflante est positionné en aval du noyau moteur du moteur à turbine à gaz à soufflante carénée, 5 et des moyens de montage du moteur à turbine à gaz à soufflante carénée sur un avion. Une turbine à gaz à soufflante carénée à taux de dérivation élevé dans laquelle l'ensemble de soufflante est positionné en amont du noyau moteur du moteur à turbine à gaz à soufflante carénée est montée sur un o10 pylône d'avion par des moyens de montage amont et aval sur le noyau moteur. Les moyens de montage amont et aval sont positionnés à côté de l'ensemble de soufflante et des turbines du noyau moteur respectivement. De plus, l'enveloppe de la soufflante du moteur à turbine à gaz à soufflante carénée est supportée par le noyau moteur par des 1 5 moyens de supportage. L'utilisation de cet arrangement sur un moteur à turbine à gaz à soufflante carénée à taux de dérivation élevé, dans lequel l'ensemble de soufflante est positionné en aval du noyau moteur nécessiterait que le pylône d'avion soit positionné en aval de l'ensemble de soufflante pour 22597 1 56 permettre au noyau moteur qui s'étend dans une direction aval depuis l'ensemble de soufflante d'être monté sur le pylône. Pour apporter le moins de pertes aérodynamiques possible, le pylône doit être convenablement caréné, et ceci a pour résultat un arrangement axial 5 très long. Ceci peut être acceptable si l'écoulement d'air vers l'ensemble de soufflante est axial avec le carénage, mais de très grandes pertes et des distorsions d'admission interviennent sous des conditions de vent latéral ou lorsque l'avion fait des embardées. La présente invention cherche à proposer un moteur à turbine à gaz 10 à soufflante carénée dans lequel l'ensemble de soufflante est positionné en aval du noyau moteur avec des moyens de montage qui résolvent les problèmes cl-dessus. Dans ce but, la présente invention propose un moteur à turbine à gaz à soufflante carénée comprenant un noyau moteur qui a un moyen de 15 compresseur, un moyen de brûleur et un moyen de turbine, un ensemble de soufflante qui a au moins une soufflante positionnée en aval du noyau moteur, cette soufflante fonctionnant à l'intérieur d'un conduit de soufflante défini en partie par une enveloppe de soufflante, des moyens de support d'amont s'étendant depuis l'enveloppe de soufflante vers le 20 noyau moteur pour supporter le noyau moteur depuis l'enveloppe de soufflante vers l'ensemble de soufflante pour supporter l'ensemble de soufflante depuis l'enveloppe de soufflante, un moyen de montage d'amont sur l'enveloppe de soufflante adapté pour porter le moteur à turbine à gaz à soufflante carénée depuis une structure d'avion et un 25 moyen de montage aval positionné en aval du moyen de montage amont et adapté pour aider à la portance du moteur à turbine à gaz à soufflante carénée depuis la structure d'avion. L'ensemble de soufflante peut être positionné axialement entre les moyens de support d'amont et d'aval. Un moyen de support s'étendant axialement peut s'étendre dans une direction amont depuis le moyen de support d'aval, l'ensemble de 2 5 9 7 1 5 6 soufflante étant monté de façon à pouvoir tourner sur un moyen de support s'étendant axialement. L'ensemble de soufflante peut comprendre un moyen de turbine de puissance positionné en aval du moyen de turbine du noyau moteur et arrangé pour recevoir depuis lui des soufflantes amont et aval arrangées pour entraîner le moyen de turbine de puissance. Les moyens de turbine de puissance peuvent comprendre des turbines contrarotatives qui sont arrangées pour entraîner les soufflantes amont et aval dans des directions opposées. Le moyen de support s'étendant axialement peut être fixé au noyau moteur à son extrémité d'amont. Le moyen de support amont peut comprendre une pluralité de traverses et le moyen de support aval peut comprendre une pluralité de traverses. Le moyen de support s'étendant axialement peut être un membre tubulaire. Le noyau moteur peut être fixé au moyen de support amont par des moyens qui permettent un mouvement axial rotatif mals qui maintiennent une position radiale. Le moyen de support amont peut être fixé à l'enveloppe de soufflante par une première structure en anneau. Le moyen de support aval peut être fixé à l'enveloppe de soufflante par une bague de support de section profonde. Le moyen de montage d'amont peut comprendre une bague de 25 support de section profonde. La structure d'avion peut être un pylône d'avion. La présente invention va maintenant être décrite de façon plus complète au moyen de références aux dessins ci-Joints, sur lesquels: - la figure I est une vue partiellement éclatée d'un moteur à 30 turbine à gaz à soufflante carénée ayant des montages selon la présente Invention; - la figure 2 montre une vue en coupe agrandie à travers les moyens de support d'amont. Un moteur à turbine à gaz à soufflante carénée 10 à rapport de dérivation élevé est représenté sur la figure 1, et comprend un noyau moteur 12 qui a une entrée 16 à travers laquelle l'air s'écoule vers un compresseur basse pression 18 et un compresseur haute pression 20 en série par rapport à l'écoulement. Les compresseurs basse pression et haute pression fournissent de l'air comprimé au moyen de brûleur 22 qui peut être un bruleur annulaire ou un brûleur canannulaire. Le carburant l o est brûlé dans le moyen de brûleur pour produire des gaz brûlants qui s'écoulent à travers une turbine haute pression 24 et une turbine basse pression 26. La turbine basse pression entraîne le compresseur basse pression par l'intermédlaire d'un arbre 30, et la turbine haute pression entraîne le compresseur haute pression par l'intermédiaire d'un arbre 1 s 28. Un ensemble de soufflante 32 est positionné en aval du noyau moteur 12, et l'ensemble de soufflante comprend une soufflante amont 34 et une soufflante aval 36 qui sont arrangées à l'intérieur d'un conduit de soufflante 38. Le conduit de soufflante a une entrée 40 à son 20 extrémité d'amont et une tuyère 42 à son extrémité d'aval, et le conduit de soufflante est défini par une enveloppe de soufflante 44 Les soufflantes d'amont et d'aval sont entraînées par une turbine de puissance qui comprend des turbines contrarotatives 46 et 48. La turbine 46 comprend une pluralité d'étages d'aubes qui s'étendent 25 radlalement vers l'extérieur depuis un rotor porteur, et la turbine 48 comprend une pluralité d'étages d'aubes qui s'étendent radialement vers l'intérieur depuis un rotor porteur. Les turbines 46 et 48 sont montées de façon à pouvoir tourner sur un membre suppport tubulaire 50. Les gaz d'échappement depuis la turbine de puissance s'écoulent 30 dans une direction aval à travers la tuyère 66, et l'air s'écoulant à travers le conduit de soufflante 38 est comprimé et propulsé à travers la tuyère de soufflante 42 pour fournir la poussée. 2 5 9 7 1 5 6 Le membre support tubulaire 50 s'étend axialement dans une direction amont depuis des moyens de support aval 54, 56, qui comprennent une pluralité de traverses ou rayons qui, en partie, forment une structure d'aubes. Les moyens de support d'aval s'étendent depuis 5 lI'enveloppe de soufflante 44 vers le membre tubulaire 50 pour supporter l'ensemble de soufflante depuis l'enveloppe de soufflante, et les moyens de support d'aval sont positionnés en aval de l'ensemble de soufflante. Les extrémités radialement extérieures des traverses ou rayons sont fixées à une bague de support de section profonde 64 faisant partie 10 o intégrante de l'enveloppe de soufflante. Un moyen de support amont 58 s'étend depuis l'enveloppe de soufflante 44, depuis une position amont de l'ensemble de soufflante et à côté de l'entrée 40 du conduit de soufflante, vers le noyau moteur 12 pour supporter le noyau moteur depuis l'enveloppe de soufflante. Le 15 moyen de support d'amont comprend une pluralité de traverses ou rayons espacés circonférentiellement, et les extrémités radialement extérieures des traverses ou rayons sont fixées à l'enveloppe de soufflante par une première structure en anneau 60, et les extrémités radialement Intérieures des traverses ou rayons sont fixées à une 20 seconde structure en anneau 62. La deuxième structure en anneau 62 est fixée au noyau moteur 14 par un dispositif de clés croisées 80 qui maintient la position radiale, mals qui permet un mouvement axial pour accepter les dilatations ou tolérances. L'extrémité amont du membre support tubulaire 50 est fixée à 25 I'enveloppe de noyau moteur 14 par une pluralité d'aubes 52, qui dirigent les gaz d'échappement depuis les turbines du noyau moteur vers la turbine de puissance. Cet arrangement fournit un support complémentaire au noyau moteur 12 et à l'ensemble de soufflante 32. Le moyen de support amont contrôle la stabilité avant du noyau 30 moteur et ainsi apporte un contrôle précis de l'interstice des aubes de soufflante. Une section cylindrique flexible 82 dans l'enveloppe de soufflante permet des déflexions locales provoquées par la dilatation à accepter, mais les charges principales sont reprises par le cisaillement dans la section cylindrique flexible. L'enveloppe de soufflante est de construction monocoque et la section cylindrique flexible 82 et la bague de section profonde 64 forment partie intégrante de la construction de l'enveloppe de soufflante. La première structure en anneau 60 bute contre la section cylindrique flexible 82 et permet aux efforts de suspension du moteur d'être repris par un cisaillement dans les peaux de l'enveloppe de soufflante monocoque, ce qui a pour résultat une enveloppe de soufflante 10 o ayant un poids réduit. L'utilisation de moyens de support amont et aval ensemble avec l'enveloppe de soufflante, et le membre tubulaire s'étendant axialement entre les moyens de support d'aval et l'enveloppe de noyau moteur fournissent une structure très rigide pour porter l'ensemble de 15 soufflante pour contrôler l'interstice des aubes de soufflante et pour porter le noyau moteur. Le moteur à turbine à gaz à soufflante carénée 10 est monté sur une structure d'avion, ici le pylône 68, par un moyen de montage d'amont 64 sur l'enveloppe de soufflante 44, et un moyen de montage d'aval 72 20 qui sont adaptés pour porter le moteur à turbine à gaz à soufflante carénée depuis le pylône. Le moyen de montage 72, 74 peut être prévu en aval du moyen de montage amont 64 et est fixé à une structure en cône 70 qui s'étend dans une direction aval depuis les moyens de support aval 54 et 56. Le 25 moyen de montage est une barre conductrice qui aide à porter la soufflante carénée depuis la structure d'avion. La bague de section profonde 64 agit comme le moyen de montage pour le moteur à turbine à gaz à soufflante carénée, et fixe le moyen de support d'aval à l'enveloppe de soufflante. Il serait possible de prévoir la turbine de puissance de façon à ce que seulement une des turbines contrarotatives soit montée de façon à pouvoir pivoter sur le membre support tubulaire s'étendant axlalement, l'autre turbine contrarotative étant montée sur la première. 2597 1 56 REVENDICATIONS 1. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée comprenant un noyau moteur qui comprend un moyen de compresseur, un moyen de brûleur, un moyen de turbine, et une enveloppe de noyau, un ensemble de soufflante qui comprend au moins une soufflante positionnée en aval du noyau 5 moteur, la soufflante fonctionnant à l'intérieur d'un conduit de soufflante délimité en partie par une enveloppe de soufflante, un moyen de support amont s'étendant entre l'enveloppe de soufflante et l'enveloppe de noyau moteur, un moyen de support aval s'étendant entre l'enveloppe de soufflante et l'ensemble de soufflante, un moyen de 10 support s'étendant ax1alement dans une direction amont depuis le moyen de support aval et étant fixé à l'enveloppe de noyau moteur à son extrémité d'amont, l'ensemble de soufflante étant positionné axialement entre le moyen de support amont et le moyen de support aval, et l'ensemble de soufflante étant monté de façon à pouvoir pivoter sur le 15 moyen de support s'étendant axlalement, caractérisé en ce que le moyen de support amont (58) supporte le noyau moteur (12) depuis l'enveloppe de soufflante (44), le moyen de support aval (56) supporte l'ensemble de soufflante (32) depuis l'enveloppe de soufflante (44), un moyen de montage d'amont (64) sur l'enveloppe de soufflante (44) arrangé pour 20 porter le moteur à turbine à gaz à soufflante carénée (10) depuis une structure d'avion (68), un moyen de montage d'aval (72, 74) arrangé pour aider au port du moteur à turbine à gaz à soufflante carénée (10) depuis la structure d'avion (68). 2. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon la 25 revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de soufflante (32) comprend un moyen de turbine de puissance positionné en aval du moyen de turbine (24, 26) du noyau moteur (12) et arrangé pour recevoir ses gaz d'échappement. 3. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon la 30 revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de turbine de puissance comprend des turbines contrarotatives (46, 48) qui sont arrangées pour entraîner une soufflante d'amont (34) et une soufflante d'aval (36) dans des directions opposées. 4. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon la 5 revendication 1, la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de support s'étendant axialement (50) est un membre tubulaire. 5. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de 1 o support amont (58) comprend une pluralité de traverses. 6. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen de support aval (56) comprend une pluralité de traverses. 7. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon l'une 15 quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enveloppe de noyau (14) est fixée au moyen de support amont (58) par des moyens de fixation (80) qui permettent un mouvement axial relatif, mais qui maintiennent la position radiale. 8. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon l'une 20 quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le moyen de support d'amont (58) est fixé à l'enveloppe de soufflante (44) par une première structure en anneau (60). 9. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le moyen de 25 support aval (56) est fixé à l'enveloppe de soufflante (44) par une bague de support de section profonde (64). 10. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen de montage amont (64) comprend la bague de support de section profonde. i 1. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon l'une quelconque des revendications I à 10, dans lequel la structure d'avion (68) est un pylône. 12. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon la revendication 7, caractérisé en ce que le noyau moteur est fixé au moyen de support amont par un dispositif à clés croisées. 13. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon l'une 5 quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'une structure s'étend dans une direction aval depuis le moyen de support aval, le moyen de montage aval étant fixé à la structure. 14 Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon la revendication 13, caractérisé en ce que la structure est sensiblement 1 o conique. 1 5. Moteur à turbine à gaz à soufflante carénée selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'enveloppe de soufflante comprend une section cylindrique flexible, la première structure en anneau butant sur la section cylindrique flexible pour transmettre les 15 efforts du moteur dans l'enveloppe de soufflante.