Brevet FR2690130A1 — publié le 19931022

La présente invention a trait à un dispositif de montage par lequel un moteur à turbine à gaz est fixé à un avion En particulier, elle concerne un dispositf de montage pour relier un moteur à turbine à gaz à un pylone d'une aile d'avion. Dans un avion à réaction classique, chaque moteur est typiquement monté sur une structure de l'avion, telle qu'une aile ou un fuselage, par un pylone Le pylone est directement relié au carter du moteur de sorte que les charges créées par la poussée, le poids du moteur et des charges quelconques de l'air agissant sur le moteur pendant le vol soient tous supportés par le carter du moteur Il en résulte une déformation du carter du moteur particulièrement pendant les manoeuvres de l'avion Une usure rapide des bouts du rotor se produit du fait de l'interférence entre les bouts du rotor et le carter déformé. Pour minimiser les dommages causés aux bouts du rotor, les jeux entre les bouts du rotor et le carter sont accrus ce qui augmente la consommation en carburant du moteur et réduit le rendement du moteur. La présente invention cherche à réaliser un dispositif de montage pour un moteur à turbine à gaz qui réduit les déformations du carter du moteur. Selon la présente invention, un dispositif de montage pour un moteur à turbine à gaz comprend une nacelle entourant un moteur à turbine à gaz, la nacelle étant fixée par un élément de support à une structure d'un avion sur laquelle le moteur doit être monté, au moins une partie de la nacelle étant fendue pour former une paire de portes arquées disposées de façon opposée qui sont mobiles entre une position ouverte pour permettre un accès au moteur et une position fermée, des moyens étant prévus pour intégrer structurellement la nacelle au moteur lorsque les portes arquées sont fermées de sorte que toutes les charges du moteur sont transmises par l'intermédiaire de la nacelle, étant en outre prévus des moyens de fixation pour fixer les carters du moteur directement à l'élément de support de sorte que, lorsque les portes arquées sont ouvertes, les moyens de fixation supplémentaires supportent le moteur, toutes le charges du moteur étant transmises par l'intermédiaire des carters du moteur. De préférence, les moyens pour intégrer structurellement les portes arquées de la nacelle lorsqu'elle sont fermées sur le moteur sont constitués par un anneau sur le carter du moteur qui se positionne dans une gorge de forme correspondante sur la surface intérieure des portes arquées de la nacelle L'anneau peut être formé d'une seule pièce avec le carter du moteur ou peut être une structure sectionnelle séparée qui est boulonnée ensemble et est située sur le carter du moteur par des supports sphériques L'anneau est de préférence disposé à l'extrémité amont du carter du moteur et peut avoir une section transversale en forme de V. Les moyens de fixation supplémentaires qui fixent le moteur à l'élément de support lorsque les portes arquées sont ouvertes sont des entretoises télescopiques Les entretoises télescopiques peuvent être des béliers hydrauliques qui sont mobiles entre une position rentrée et une position sortie et qui sont sélectivement bloquées dans une position pour supporter le moteur par un loquet sur la nacelle. La totalité de la nacelle peut être fendue pour former les portes arquées Des inverseurs de poussée peuvent être prévus dans les portes arquées de la nacelle. L'élément de support est de préférence un pylone qui peut être fixé à une aile d'avion. _ La présente invention sera maintenant décrite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une représentation picturale d'un moteur à turbine à gaz ayant une paire de portes de nacelle et incorporant un dispositif de montage conforme à la présente invention, la figure 2 est une représentation picturale d'un moteur à turbine à gaz incorporant un dispositif de montage conforme à une réalisation de la présente invention, avec une des portes de nacelle ouvertes, la figure 3 est une vue en section transversale de la zone B sur la figure 2 lorsque les portes de la nacelle sont fermées, la figure 4 est une vue selon la direction de la flèche A sur la figuré 1 d'uẻ Z seconde réalisation de la présente invention quand les deux portes de la nacelle sont ouvertes, la figure 5 est une représentation picturale d'une charnière d'une des portes de la nacelle, la figure 6 est une représentation picturale dune partie du dispositif de montage selon la présente invetion dans laquelle les portes de la nacelle ont été rétirées pour une question de clarté, la figure 7 est une vue suivant la direction de la flèche C de la figure 6, la figure 8 est une vue suivant la direction de la flèche D de la figure 6, -la figure 9 est une vue schématique d'un système de contrôle pour la partie du dispositif de montage représenté sur les figures 6, 7 et 8. Un moteur à turbine à gaz, généralement désigné par 10, qui fonctionne de manière classique, a un étage 12 de soufflante à son extrémité amont L'étage 12 de soufflante est comprise dans un carter 14 de soufflante et un carter supplémentaire 16 renferme le reste du moteur 10 Le carter 14 de la soufflante et le carter 16 du moteur sont entourés par une nacelle 18 La nacelle 18, le carter 14 de la soufflante et le carter 16 du moteur sont tous fixés à un pylone 21 s'étendant à partir d'une structure 22 d'avion telle qu'une aile d'avion. La nacelle 18 est fendue pour former deux portes arquées 19 opposées, chaque porte 19 a des inverseurs de poussée 20 montés dessus Les portes 19 sont articulées pour permettre le mouvement entre une position ouverte pour permettre un accès au moteur 10 et une position fermée Dans la position fermée, les portes 19 sont structurellement intégrées au moteur 10 de sorte que toutes les charges du moteur sont transmises par l'intermédiaire de la nacelle 18 au pylone 21. La nacelle 18 est structurellement intégrée au moteur 10 par un anneau 24 disposé autour du carter 14 de la soufflante (figure 2) L'anneau 24 a une section transversale en forme de V et est en prise avec une gorge 17 de forme correspondante dans la surface intérieure des portes 19 de la nacelle 18 L'anneau 24 transfert les charges verticales, qui résultent du poids du moteur, et les charges axiales générées par la poussée du moteur, aux portes 19 de la nacelle 18 Les charges sont transmises par l'intermédiaire de la nacelle 18 au pylone 21 sur lequel le moteur 10 est monté Les charges sont reprises sur la circonférence du carter 14 de la soufflante et transmises aux portes 19 de la nacelle 18. Ceci présente l'avantage d'enlever les charges de l'axe de moteur en éliminant les effets de couple de la poussée. Dans la réalisation préférée de la présente invention, l'anneau 24 forme une seule pièce avec le carter 14 de la soufflante du moteur 10 (figure 2) Un anneau de renforcement 23 est également prévu sur la surface radiale intérieure du carter 14 de la soufflante. Une deuxième réalisation de la présente invention est représentée sur la figure 4. Pour faciliter le montage l'anneau 24 est fendu en deux parties 25 et 26 Chacune des parties 25 et 26 a des tourillons 28 s'étendant radialement vers l'intérieur qui se positionnent dans des supports sphériques 30 sur le carter 14 de la soufflante Les deux parties 25 et 26 de l'anneau 24 sont boulonnées ensemble aux points morts inférieur et supérieur du moteur 10 Les deux parties 25 et 26 sont boulonnées en bas à une oreille 42 qui transfert les charges du couple de torsion du moteur 10 vers les portes 19 de la nacelle 18. Les charges axiales générées par la poussée du moteur, sont transférées de chacune des portes 19 de la nacelle vers le pylone 21 par le dispositif représenté sur la figure 5. Les charges de poussée sont transférées par l'intermédiaire d'une cheville 34 qui positionne l'extrémité tordue 36 d'une barre 38 sur un support sphérique 40 entre les oreilles 42 L'autre extrémité 37 de la barre 38 est montée sur un support sphérique 41 et est fixée par des brides 46 à un arbre oscillant 44 Les extrémités 36 et 37 de la barre 38 sont tordues, chacune sur un côté par rapport à la verticale pour conférer aux portes 19 de la nacelle le mouvement d'ouverture requis La barre 38 est soit sous tension, soit sous compression, selon que la poussée du moteur s'exerce vers l'avant ou vers l'arrière, et transmet les charges vers l'arbre oscillant 44 L'arbre oscillant 44 est fixé aux deux portes 19 de la nacelle L'arbre oscillant 44 est fixé au pylone 21 à son centre par un support 45 qui permet à l'arbre oscillant 44 d'osciller autour de son axe, Le but de l'arbre oscillant 44 est d'équilibrer la valeur de la poussée transférée sur le pylone 21 à partir de chacune des portes 19 de la nacelle. La transmission des charges du moteur vers la nacelle 18 réduit les charges sur le carter 14 de la soufflante et le carter 16 du moteur, réduisant les déformations du carter. En réduisant la déformation des carters 14 et 16, les jeux avec le bouts du rotor sont réduits, ce qui améliore la consommation spécifique en carburant et le rendement du moteur. Lorsque les portes 19 de la nacelle 18 sont ouvertes, le moteur est supporté par un dispositif de montage représenté sur les figures 6-8 Plusieurs entretoises télescopiques -60 supportent le moteur 10, les charges du moteur étant reprises directement par le pylone 21 par l'intermédiaire des carters 14 et 16 Dans la réalisation préférée de la présente invention, les entretoises télescopiques 50-60 sont des béliers hydrauliques qui sont mobiles entre une position rentrée et une position sortie. Chacun des béliers hydrauliques 50-60 est en communication fluide avec quatre soupapes anti-retour (figure 9) Chaque belier hydraulique a deux soupapes d'admission 62 et deux soupapes de vidange 64 Les soupapes d'admission 62 sont reliées à un réservoir de fluide 66 par une tuyauterie d'admission 68 de fluide Les soupapes de vidange 64 sont reliées au réservoir de fluide 66 par une tuyauterie de retour 70. L'écoulement du fluide à partir des soupapes de vidange 64 à travers la tuyauterie de retour 70 vers le réservoir de fluide 66 est contrôlée par une soupape 74. Lorsque les portes 19 de la nacelle 18 sont fermées, un loquet 72 sur les portes 19 actionnne là soupape 74 qui ouvre la tuyauterie de retour 70 de fluide Le fluide hydraulique peut s'écouler à travers la tuyauterie de retour 70 vers le réservoir 6, permettant aux béliers hydrauliques 50-60 de se déplacer librement Le moteur 10 est alors entièrement supporté par les portes 19 de la nacelle. Lorsque les portes 19 de la nacelle 18 sont ouvertes, le loquet 72 est ouvert, actionnant ainsi la soupape 74 qui ferme la tuyauterie de retour 70 du fluide La fermeture de la tuyauterie de retour 70 empêche l'écoulement de fluide hydraulique à partir de soupapes de vidange 64 vers le réservoir 66 Les béliers hydrauliques 50-60 sont bloqués en position et supportent le moteur 10 à partir du pylone 21. Revendications 1. Dispositif de montage pour un moteur à turbine à gaz comprenant une nacelle entourant un moteur à turbine à gaz, la nacelle étant fixée par un élément de support à une structure d'un avion sur laquelle le moteur doit être monté, au moins une partie de la nacelle étant fendue pour former une paire de portes arquées disposées de façon opposée qui sont mobiles entre une position ouverte pour permettre un accès au moteur et une position fermée, caractérisé en ce que des moyens ( 24, 17) sont prévus pour intégrer structurellement la nacelle ( 18) au moteur ( 10) lorsque les portes arquées ( 19) sont fermées de sorte que toutes les charges du moteur sont transmises par l'intermédiaire de la nacelle ( 18), étant en outre prévus des moyens ( 50-60) de fixation pour fixer les carters ( 14, 16) du moteur directement à l'élément de support ( 21) de sorte que, lorsque les portes arquées ( 19) sont ouvertes, les moyens de fixation ( 50-60) supplémentaires supportent le moteur ( 10), toutes le charges du moteur étant transmises par rintermédiaire des carters ( 14, 16) du moteur. 2. Dispositif de montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour intégrer structurellement les portes arquées ( 19) de la nacelle ( 18) lorsqu'elles sont fermées sur le moteur ( 10), sont constitués par un anneau ( 24) prévu sur l'un des carters ( 14, 16) du moteur, qui se positionne dans une gorge ( 17) de forme correspondante dans la surface intérieure des portes arquées ( 19). 3. Dispositif de montage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'anneau ( 24) forme une seule pièce avec l'un des carters ( 14, 16) du moteur. 4. Dispositif de montage selon le revendication 2, caractérisé en ce que l'anneau ( 24) est une structure sectionnelle séparée, les parties ( 25, 26) étant boulonnées ensemble et situées sur l'un des carters ( 14, 16) du moteur par des supports sphériques ( 30). 5. Dispositif de montage selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'anneau ( 24) est prévu sur le carter amont ( 14) du moteur. 6. Dispositif de montage selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'anneau ( 24) a une section transversale en V. 7. Dispositif de montage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation supplémentaires ( 50-60) qui fixent le moteur ( 10) à l'élément de support ( 21) lorsque les portes arquées ( 19) sont ouvertes, sont des entretoises télescopiques ( 50-60) qui sont mobiles entre une position rentrée et une position sortie et qui sont bloquées sélectivement dans une position pour supporter le moteur ( 10). t 8. Dispositif de montage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les entretoises télescopiques ( 50-60) sont sélectivement bloquées dans une position pour supporter le moteur ( 10) par un loquet ( 72) sur les portes ( 19) de la nacelle ( 18). 9. Dispositif de montage selon une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que les entretoises télescopiques ( 50-60) sont des béliers hydrauliques. 10. Dispositif de montage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la totalité de nacelle ( 18) peut être fendue pour former les portes arquées ( 19). 11. Dispositif de montage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des inverseurs ( 20) de poussée sont prévus dans les portes arquées ( 19) de la nacelle ( 18). 12. Dispositif de montage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de support ( 21) est un pylone. 13. Dispositif de montage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de support est fixé sur une aile ( 22) d'avion.