Brevet FR2707249A1 — publié le 19950113

Integration d'un moteur à double flux et à nacelle de grand diamètre La présente invention conceme l'accrochage d'un turboréacteur à double flux et à nacelle de grand diamètre sous une aile d'avion. Elle concerne plus particulièrement un turboréacteur à double flux destiné à être suspendu sous une aile d'avion à l'aide d'un pylône de suspension, ce turboréacteur comportant un générateur de puissance qui entraîne au moins une soufflante à aubes mobiles et qui supporte une grille d'aubes fixes redresseurs disposée en aval de la soufflante, et une nacelle de forme générale annulaire dont la paroi intérieure délimite le canal de la veine de flux froid et dont la paroi extérieure forme l'enveloppe de ladite nacelle, ladite nacelle présentant, en amont, une manche d'entrée d'air et, en aval, une tuyère d'éjection de flux froid, un carter de rétention entourant les aubes mobiles de la soufflante étant prévu entre la manche d'entrée et la tuyère d'éjection. Sur un turboréacteur à nacelle de grand diamètre, les efforts aérodynamiques que subit la nacelle en cas d'incidence de rafales de vent ou de dérapage sont très élevés. Le carter de rétention est en général solidaire de la nacelle. Lorsque la nacelle est portée par les bras structuraux du carter intermédiare du générateur, il est nécessaire, soit d'augmenter la masse des bras structuraux afin qu'ils puissent supporter le poids de la nacelle et les efforts aérodynamiques subis par la nacelle tout en contrôlant les jeux entre le carter de rétention et les sommets des aubes mobiles, soit d'accepter des variations de ces jeux par suite des efforts aérodynamiques subis par la nacelle si on minimise le plus possible la taille des bras structuraux. Aucune de ces solutions n'est acceptable en aviation. Lorsqu'au contraire, la nacelle et le générateur sont accrochés indépendamment l'un de l'autre au pylone de suspension, comme cela est prévu dans le document GB-A2 202 588, il est impossible de contrôler les jeux en sommet des aubes mobiles de la soufflante. Le document français déposé sous le numéro 90.04991 montre également un turboréacteur dont la nacelle est accrochée au pylône de suspension de façon indépendante de l'accrochage du générateur, et dans lequel le carter de rétention qui fait partie intégrante de la nacelle est de plus relié aux bras radiaux redresseurs par un carter supplémentaire intégré dans la nacelle et portant un point d'attache du générateur. Ici les bras radiaux portent le générateur et supportent en partie les efforts aérodynamiques subis par la nacelle. Le but de la présente invention est de proposer un turboréacteur du type mentionné dans lequel le contrôle des jeux en sommet d'aubes mobiles est assuré dans toutes les conditions de vol, quelques soient les efforts aérodynamiques subis par la nacelle, et dans lequel les aubes fixes ne supportent pas les efforts aérodynamiques subis par la nacelle. Le but est atteint par l'invention par l'ensemble des caractéristiques suivantes: - le générateur est accroché au pylône de suspension par des points d'attache disposés en aval de la grille d'aubes fixes; - le carter de rétention est dissocié de la nacelle et est porté par la grille d'aubes fixes, et - la nacelle est suspendue au pylône de suspension indépendamment du générateur, et elle présente un logement annulaire intérieur entre la manche d'entrée et la tuyère d'éjection, ledit logement étant prévu pour recevoir ledit carter de rétention afin que ladite nacelle puisse flotter par rapport audit carter de rétention par suite des efforts aérodynamiques qu'elle subit. Grâce à cette structure, la fonction propre de la nacelle, c'est-à-dire le captage et l'éjection de l'air, est dissociée de la fonction propre du carter de rétention, c'est-à-dire le contrôle des jeux en sommet et d'aubes. De plus, la masse de la grille d'aubes fixes peut être limitée au maximum car la grille doit assurer uniquement le support du carter de rétention et sa propre rigidité. Afin d'assurer la continuité aérodynamique de la veine de flux froid, des joints souples sont avantageusement installés entre le carter de rétention et la manche d'entrée ainsi qu'entre la grille d'aubes fixes et la tuyère de sortie. Avantageusement, la nacelle comporte un capot supérieur fixe porté par une structure fixée au pylône de suspension et deux capots latéraux pouvant être relevés sur les côtés ou verrouillés entre eux, lesdits capots latéraux s'étendant, en aval, jusqu'au bord de fuite de la tuyère d'éjection et, en amont, au moins jusqu'à la manche d'entrée. Cette disposition permet un montage et démontage aisé du générateur de puissance sous l'aile de l'avion. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale axiale d'un turboréacteur à double flux selon l'invention. La figure 2 est une coupe à plus grande échelle de la nacelle. La figure 3 est une latérale de la structure de support de la nacelle. La figure 4 est une vue de dessus de la partie gauche de la structure de la nacelle. La figure 5 est une coupe transversale selon la ligne VV de la figure 1, les capots latéraux de la nacelle étant montrés dans la position relevée. Les figures 6 et 7 montrent la dépose du générateur selon une première variante de réalisation de la nacelle. Les figures 8 à 10 montrent les phases successives de la dépose du générateur lorsque le turboréacteur comporte une nacelle à ouverture totale. La figure 11 montre à grande échelle la fixation d'une grille monobloc sur le moyen du carter intermédiaire. La figure 12 montre à grande échelle la fixation d'une grille sectorisée sur le moyen du carter intermédiaire. Le dessin montre un turboréacteur 1 à double flux qui est fixé sous l'aile 2 d'un avion par un pylône de suspension 3. Ce turboréacteur 1 comporte essentiellement une nacelle 4 de forme générale annulaire et un générateur de puissance 5 disposé dans l'axe 6 de la nacelle 4, et présentant un carter intermédiaire 7 fixe entourant un ensemble tournant 8. Le générateur de puissance comporte de manière connue d'amont en aval, une soufflante 9 à aubes mobiles 10 disposée dans un plan perpendiculaire à l'axe 6, une grille il d'aubes fixes redresseurs située en aval de la soufflante 9 dans la veine du flux froid 12, des compresseurs destinés à comprimer l'air du flux chaud 13, une chambre de combustion annulaire qui reçoit l'air comprimé par les compresseurs ainsi que du carburant qui y est brûlé pour foumir des gaz chauds, des turbines entraidées par les gaz chauds et entraînant les compresseurs et la soufflante 9, et une tuyère d'éjection des gaz chauds. La paroi intérieure 14 de la nacelle 4 délimite le canal de la veine du flux froid 12 et sa paroi extérieure 15 forme l'enveloppe de ladite nacelle 4. La nacelle 4 présente en amont une manche d'entrée d'air 16 et en aval une tuyère d'éjection 17 du flux froid 12. Un carter de rétention 18 entoure les aubes mobiles 10 de la soufflante 9. Ce carter de rétention 18 est disposé flottant dans un logement annulaire intérieur 19 prévu entre la manche d'entrée 16 et la tuyère d'éjection 17. Ce carter de rétention 18 est porté en aval par la virole extérieure 20 de la grille 11 d'aubes fixes redresseurs, laquelle est centrée au niveau de sa virole intérieure 21 sur le moyen 22 du carter intermédiaire 7. Des joints souples 23 et 24 sont installés entre le carter de rétention 18 et respectivement la manche d'entrée 16 et la tuyère d'éjection 17, afin d'assurer la continuité aérodynamique de la veine du flux froid 12. Les joints 23 et 24 reprennent les déplacements différentiels du carter de rétention 18 et de la nacelle 4 dans les cas de fonctionnements normaux. Pour les cas de charges extrêmes, il est possible de prévoir des butées mécaniques entre la nacelle 4 et le carter de rétention 18. Le générateur de puissance 5 et la nacelle 4 sont reliés au pylône de suspension 3 de manière indépendante l'un de l'autre. Le générateur de puissance 5 est fixé au pylône 3 par des points d'attache 25, 26 situés en aval de la grille 11 d'aubes fixes, l'un d'eux 25 se trouvant au niveau du moyen 22 du carter intermédiaire, et l'autre 26 au niveau du carter d'échappement 27 des gaz chauds. La nacelle 4 est suspendue à un mât 28 qui s'étend sur l'avant du pylône de suspension 3, au moyen d'une structure fixe qui comporte trois supports transversaux 29a, 29b, 29c rendus solidaires entre eux par deux ferrures longitudinales 30a, 30b. Les supports transversaux 29a, 29b, 29c sont fixés par leur partie médiane sur le mât 28. Deux biellettes obliques 31a, 31b relient les deux extrémités aval des ferrures 30a, 30b à la partie haute du pylône de suspension 3. Aux extrémités amont des deux ferrures 30a,30b et du mât 28 est fixée verticalement une plaque sectorielle 32 de 120 qui supporte la manche d'entrée d'air 16. Selon une première variante de réalisation, la manche d'entrée d'air 16 est monobloc et l'autre partie de la nacelle 4 comporte un capot supérieur fixe 33 porté par la structure et deux capots latéraux 34a, 34b pouvant être relevés sur les côtés ou verrouillés entre eux. Ces deux capots latéraux 34a, 34b s'étendent en aval jusqu'au bord de fuite de la tuyère d'éjection 17. Chacun des capots 33, 34a, 34b s'étend circonférentiellement sur 120 environ. Lorsque les capots latéraux 34a, 34b sont relevés vers l'extérieur, le carter de rétention 18 et la grille 11 d'aubes fixes sont au moins partiellement découverts. Dans cette première variante de réalisation, la dépose du générateur de puissance 5 se fait de la manière suivante: On ouvre les capots latéraux 34a, 34b de la nacelle 4. On dépose les aubes mobiles 10 de la soufflante 9 et les joints souples 23 et 24. On désaccouple la platine de suspension au niveau de moyens 22 du carter intermédiaire 7, et la suspension moteur au niveau du carter d'échappement 27. On dépose le générateur de puissance 5 sur un chariot de manutention. Le carter de rétention 18 peut être désolidarisé de la grille 11 d'aubes fixes, et cette grille 11 peut être démontée du moyen 22 du carter intermédiaire 7 après démontage des panneaux accoustiques 35, 36 et 37. Selon une deuxième variante de réalisation, la manche d'entrée est réalisée en trois parties qui sont solidaires respectivement du capotage supérieur fixe 33 et des capots latéraux 34a et 34b qui s'étendent sur toute la longueur de la nacelle 4. La dépose du générateur de puissance se fait alors de la manière suivante: On ouvre les capots latéraux 34a, 34b de la nacelle 4. On dépose les aubes mobiles 10 de la soufflante 9 et les joints souples 23 et 24. Dans ce deuxième mode de réalisation, il est possible de déposer le carter de rétention 18 après avoir démonté les panneaux accoustiques 35 et 36, puis de déposer la grille 11 d'aubes fixes redresseurs après avoir démonté les panneaux accoustiques 37, et enfin de décrocher le générateur 5 du pylône de suspension 3. La grille 11 d'aubes fixes peut être monobloc ou réalisée en plusieurs secteurs. Lorsqu'elle est monobloc elle est montée par l'avant du générateur 5 sur le moyen 22 du carter intermédiaire 7, et elle est immobilisée axialement par une bride 40 boulonnée sur le carter intermédiaire 7. Des parties coniques 38 et 39 sont disposées respectivement à l'aval de la virole intérieure 21 de la grille 11 et à l'amont du diamètre extérieur du moyen 22 du carter intermédiaire 7. Ces parties coniques sont nécessaires pour assurer le positionnement correct de la grille 11 lors de son montage sur le carter intermédiaire 7. Lorsque la grille 11 est réalisée en deux ou trois parties, les secteurs sont alors centrés sur le moyen 22 du carter intermédiaire, en amont par une épingle sectorisée 41. ns sont positionnés en aval dans une rainure 42 du moyen 22 du carter intermédiaire 7. REVENDICATIONS 1. Turboréacteur à double flux destiné à être suspendu sous aile (2) d'avion à l'aide d'un pylône (3) de suspension, ce turboréacteur (1) comportant un générateur de puissance (5) qui entraîne au moins une soufflante (9) à aubes mobiles (10) et qui supporte une grille (11) d'aubes fixes redresseurs disposée en aval de la soufflante (9), et une nacelle (4) de forme générale annulaire dont la paroi intérieure (14) délimite le canal de la veine de flux froid (12) et dont la paroi extérieure (15) forme l'enveloppe de ladite nacelle (4), ladite nacelle (4) présentant en amont une manche d'entrée (16) d'air et, en aval, une tuyère d'éjection (17) du flux froid (12), un carter de rétention (18) entourant les aubes mobiles (10) de la soufflante (9) étant disposé entre la manche d'entrée (16) et la tuyère d'éjection (17), caractérisée en ce que le générateur (5) est accroché au pylône de suspension (3) par des points d'attache (25,26) disposés en aval de la grille (11) d'aubes fixes, en ce que le carter de rétention (18) est dissocié de la nacelle (4) et est porté par la grille (11) d'aubes fixes, en ce que la nacelle (4) est suspendue au pylône de suspension (3) indépendamment du générateur (5) et présente un logement (19) annulaire intérieur entre la manche d'entrée (16) et la tuyère d'éjection (17), ledit logement (19) étant prévu pour recevoir ledit carter de rétention (18) afin que ladite nacelle (4) puisse flotter librement par rapport audit carter de rétention (18) par suite des efforts aérodynamiques qu'elle subit. 2. Turboréacteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que des joints souples (23, 24) sont installés entre le carter de rétention (18) et la manche d'entrée (16) ainsi qu'entre la grille d'aubes fixes (11) et la tuyère d'éjection (17) afin d'assurer la continuité aérodynamique de la veine du flux froid (12). 3. Turboréacteur selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la nacelle (4) comporte un capot supérieur (33) fixe porté par une structure fixée au pylône de suspension (3) et deux capots latéraux (34a, 34b) pouvant être relevés sur les côtés ou verrouillés entre eux, lesdits capots latéraux s'étendant en aval jusqu'au bord de fuite de la tuyère d'éjection (17) et en amont au moins jusqu'à la manche d'entrée (16). 4. Turboréacteur selon la revendication 3 caractérisé en ce que ladite structure comporte au moins deux supports (29a, 29b, 29c) transversaux fixés au pylône de suspension (3), deux ferrures longitudinales (30a, 30b) reliant les extrémités desdits deux supports transversaux et deux biellettes obliques (31a, 31b) reliant les extrémités aval desdites ferrures (30a, 30b) à une partie haute du pylône de suspension (3). 5. Turboréacteur selon l'une quelconque des revendications 3 et 4 caractérisé en ce que la manche d'entrée (16) d'air est monobloc et porté par ladite structure. 6. Turboréacteur selon l'une quelconque des revendications 3 et 4 caractérisé en ce que la manche d'entrée (16) d'air est en trois parties solidaires respectivement du capot supérieur (33) fixe et des capots latéraux (34a, 34b). 7. Turboréacteur selon l'une des revendications 3 à 6 caractérisé en ce que la grille (11) d'aubes fixes est monobloc et comporte une virole intérieure (21) centrée sur le moyen (22) d'un carter intermédiaire (7) dont est muni le générateur (5). 8. Turboréacteur selon l'une quelconque des revendications 3 à 6 caractérisé en ce que la grille (11) d'aubes fixes comporte au moins deux secteurs fixés sur le moyen (22) d'un carter intermédiaire (7) dont est muni le générateur (5).