Brevet FR2731049A1 — publié le 19960830

I 2731049 DISPOSITIF DE FIXATION D'UNE BOUCHE D'ENTREE D'AIR SUR UN REACTEUR ET REACTEUR COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF DESCRIPTION Domaine technique La présente invention concerne un dispositif de fixation d'une bouche d'entrée d'air sur un réacteur. Elle s'applique à tous types de réacteurs ou turboréacteurs du type à double flux, dans lesquels un flux d'air secondaire, fourni par une soufflante, est canalisé par une nacelle. Pour améliorer la maintenance, l'invention concerne plus précisément un dispositif de fixation permettant une dépose facilitée de la bouche d'entrée d'air qui forme la partie avant de la nacelle. L'invention concerne aussi un réacteur comportant un tel dispositif de fixation. Etat de la technique antérieure La bouche d'entrée d'air est habituellement fixée à l'avant d'une structure appelée carter de soufflante, formant l'enveloppe intérieure de la nacelle dans la région qui entoure la soufflante. La bouche d'entrée d'air permet notamment de canaliser le flux d'air entrant dans la soufflante. Les moyens de fixation de la bouche d'entrée d'air sur le carter de soufflante comportent généralement une liaison du type à brides, raccordées par une pluralité de boulons régulièrement répartis à la circonférence du réacteur. La maintenance du réacteur nécessite toutefois assez fréquemment la dépose de la bouche d'entrée d'air. Cette opération est, notamment en raison de la taille de la bouche d'entrée d'air, très coûteuse non seulement en temps mais aussi en moyens. Il est 2 2731049 nécessaire en effet de libérer et de déposer tout d'abord un nombre important de boulons de fixation de la bride; il faut de plus disposer d'installations de manutention spécifiques, telles qu'un pont roulant pour supporter la bouche d'entrée d'air lors de sa dépose; enfin, il faut disposer d'un équipement adapté à transporter et à stocker la bouche d'entrée d'air pendant la maintenance du moteur. Des difficultés sont aussi liées au positionnement et au centrage de la bouche d'entrée d'air par rapport au carter de soufflante lors de son remontage. La complexité de ces opérations provoque une immobilisation longue de l'appareil équipé de tels réacteurs. L'immobilisation de l'aéronef est d'autant plus longue que l'outillage, tel que les ponts roulants nécessaires à la dépose de la bouche d'entrée d'air, n'est pas toujours disponible à l'endroit o se trouve l'aéronef. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de fixation qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus et qui autorise une dépose rapide de la bouche d'entrée d'air, quel que soit l'endroit o se trouve l'aéronef. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de fixation qui permette un positionnement et un centrage aisé de la bouche d'entrée d'air par rapport au carter de soufflante, notamment lors de son montage. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de fixation qui permette de déposer la bouche d'entrée d'air du réacteur sans avoir recours à des installations extérieures lourdes telles que des ponts roulants. Exposé de l'invention 3 2731049 Pour atteindre ces buts, l'invention concerne plus précisément un dispositif de fixation d'une bouche d'entrée d'air sur un réacteur comportant une soufflante et un carter de soufflante, caractérisé en ce qu'il comporte une charnière pour faire pivoter la bouche d'entrée d'air entre une position, dite fermée, o la bouche et le carter de soufflante sont disposés sensiblement coaxialement, et une position, dite ouverte, o la bouche est angulairement écartée dudit carter. La charnière permet de faire pivoter la bouche d'entrée d'air à l'instar d'une porte ou d'un volet. Ainsi, lorsque la bouche d'entrée d'air est écartée du carter, elle est toujours maintenue par la charnière et des outils, tels que des ponts roulants, pour la soutenir, sont superflus. Par ailleurs, le positionnement correct de la bouche d'entrée d'air par rapport au carter est automatique lorsqu'elle est amenée de la position ouverte à la position fermée. De préférence, la charnière comporte un axe d'articulation sensiblement orthogonal à un axe longitudinal du carter de soufflante. Selon un aspect de l'invention, la charnière peut être montée entre la bouche d'entrée d'air et un mât de support du réacteur. On entend par mât une pièce par laquelle le réacteur est suspendu à un élément de voilure de l'aéronef. Le mât présente notamment des caractéristiques de rigidité suffisantes pour la fixation de la charnière. De plus, grâce à cet aspect de l'invention, les efforts aérodynamiques et inertiels appliqués sur la bouche d'entrée d'air peuvent être supportés au moins 4 2731049 en partie par le mât lorsque la charnière est installée à demeure. La charnière du dispositif de fixation comporte, par exemple, un premier bras relié au mât et un second bras relié à la bouche d'entrée d'air. Pour faciliter la dépose de la bouche d'entrée d'air, c'est-à-dire pour faire pivoter la bouche d'entrée d'air de la position fermée à la position ouverte, la charnière peut être équipée d'au moins un vérin. Ce vérin, par exemple un vérin hydraulique, sert aussi à maintenir la bouche d'entrée d'air en position ouverte lors des opérations de maintenance, puis à la ramener en position fermée lorsque ces opérations de maintenance sont achevées. Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif de fixation peut comporter en outre des moyens de verrouillage de la bouche d'entrée d'air sur le carter de soufflante. Ces moyens de verrouillage comprennent, par exemple, un organe de verrouillage situé en un emplacement diamétralement opposé par rapport à la charnière. Dans une réalisation particulière, l'organe de verrouillage peut comporter une ou plusieurs biellettes reliant la bouche d'entrée d'air au carter de soufflante. Les moyens de verrouillage peuvent également comprendre des capots de nacelle, s'étendant préférentiellement de part et d'autre du mât et capables de venir en prise avec la bouche d'entrée d'air au moyen d'un système de gorge et de couteaux. Lorsque les capots sont fermés, les couteaux sont engagés dans la ou les gorges et verrouillent la bouche d'entrée d'air dans sa position fermée. De façon facultative, la liaison entre la bouche d'entrée d'air et le carter de soufflante peut 2731049 être complétée par des brides formées sur chacune de ces pièces et reliées par des boulons répartis circonférentiellement sur la bouche d'entrée d'air dans le moteur. La charnière peut être montée à demeure. Toutefois, selon un aspect particulièrement avantageux de l'invention, la charnière est amovible et constitue alors un outillage. Cet outillage est alors installé dans un logement de la nacelle entourant le carter de soufflante, lorsque des travaux de maintenance nécessitant la dépose de la bouche d'entrée d'air sont entrepris. L'outillage est ensuite retiré du logement, lorsque ces travaux sont terminés. L'invention concerne également un réacteur incorporant un dispositif de fixation du type défini précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés. Brève description des figures - la figure 1 est une vue schématique d'un réacteur d'avion équipé d'un dispositif de fixation d'une bouche d'entrée d'air, conforme à l'invention, - la figure 2 est une coupe longitudinale schématique d'un détail du dispositif conforme à une première mise en oeuvre particulière de l'invention, - la figure 3 est une coupe longitudinale schématique d'un détail du dispositif conforme à une seconde mise en oeuvre particulière de l'invention, - la figure 4 est une coupe transversale schématique du dispositif de la figure 3 illustrant l'utilisation de ce dispositif. 6 2731049 Description détaillée de modes de mise en oeuvre de l'invention Des références identiques sont associées à des parties identiques ou similaires des figures 1 à 4. La référence 10 désigne sur la figure 1 de façon générale, un réacteur d'avion conforme à l'invention. Il s'agit plus précisément d'un turboréacteur à double flux. Le réacteur 10 est suspendu à un élément de voilure (non représenté) d'un aéronef par un mât 12. Il comporte une partie centrale 14, de structure connue, logée dans un carter de moteur 16. La turbine basse pression (non représentée) de cette partie centrale 14 entraîne une soufflante 18 placée à l'avant du moteur. La soufflante 18, équipée de pales, est entourée par un carter de soufflante 20 relié à la partie centrale 14 du moteur par au moins un jeu de bras 21. Le carter de soufflante forme un élément de l'enveloppe intérieure d'une nacelle 22 qui entoure coaxialement la partie centrale 14. La nacelle 22 a pour fonction de canaliser le flux d'air secondaire produit par la soufflante 18, autour du carter de moteur 16. La nacelle 22 comporte essentiellement trois parties. Une partie avant qui forme une bouche d'entrée d'air 24, une partie intermédiaire 26 qui inclut le carter de soufflante 20, et généralement équipée de capots permettant d'accéder à certains équipements et une partie arrière qui est généralement formée de deux capots articulés permettant d'accéder à la partie centrale 14 du moteur. La bouche d'entrée d'air 24 est généralement fixée sur le carter de soufflante 20 par deux brides boulonnées, comme on l'a représenté en 54 sur les figures 1 à 3. 7 2731049 Conformément à l'invention, un dispositif de fixation 30 comportant une charnière 32 est prévu entre la bouche d'entrée d'air 24 et le mât 12. La charnière est placée dans le haut du réacteur et définit un axe de pivotement orthogonal à l'axe longitudinal du carter de soufflante 20. Elle permet ainsi de faire pivoter la bouche 24 d'une position fermée o son axe longitudinal est sensiblement confondu avec celui du carter de soufflante 20, vers une position ouverte, dans laquelle la bouche 24 est écartée du carter 20, comme représenté en trait mixte sur les figures, et réciproquement. Un jeu de biellettes 23 dont une seule est visible sur la figure 1 est logé dans la nacelle en une position diamétralement opposée à celle de la charnière. Les biellettes 23 relient la bouche d'entrée d'air 24 au carter de soufflante 20 et sont respectivement fixés à ces parties par des moyens d'attache dont l'un au moins est facilement libérable. Ce jeu de biellettes 23 forme ainsi des moyens de verrouillage de la bouche d'entrée d'air sur le carter de soufflante. De préférence, le jeu de biellettes 23 peut comporter deux biellettes formant un triangle dans un plan perpendiculaire à celui de la figure et dont un sommet est dirigé vers l'extrémité avant de la nacelle. Grâce à une telle configuration du jeu de biellettes, celui-ci est capable de transmettre à la partie centrale 14 du moteur des efforts transversaux exercés sur la bouche d'entrée d'air 24. Une autre réalisation des moyens de verrouillage, utilisables isolément ou en association avec le système de verrouillage par biellettes, peut consister en un système de verrouillage par les capots de la partie intermédiaire 26 de la nacelle. 8 2731049 Un ou plusieurs couteaux 25 s'étendant à la périphérie de la partie arrière de la bouche d'entrée d'air et représentés en trait mixte sur la figure 1, coopèrent avec des gorges 27 formées dans les capots de la partie intermédiaire 26 de la nacelle. Ces gorges 27 apparaissent sur la figure 4, décrite plus loin. Elles s'étendent le long du bord avant, tourné vers la bouche d'entrée d'air de chaque capot 60. Les couteaux 25 s'engageant dans les gorges 27 des capots 60, agencés sur la nacelle de part et d'autre du mât, et verrouillent ainsi la bouche d'entrée d'air sur la nacelle lorsque les capots 60 sont fermés. Bien entendu, on comprendra que les couteaux peuvent aussi être disposés sur les capots et les gorges sur la bouche d'entrée d'air. Par ailleurs, bien que la figure 1 comporte l'ensemble des moyens de fixation et de verrouillage décrits ci-dessus, on comprendra aussi que dans une réalisation pratique, tous ces moyens de fixation et de verrouillage ne sont pas nécessaires. A titre d'exemple, lorsque les moyens de fixation et de verrouillage comportent la charnière 52 et les biellettes 32, une liaison par brides boulonnées référencée 54 peut être facultative. La figure 2 montre plus en détail la charnière du dispositif de fixation selon un premier mode de mise en oeuvre de l'invention. La charnière 32 comporte un ou plusieurs éléments d'articulation ayant chacun un premier bras 34 fixé au mât de support 12 et un deuxième bras 36 fixé à la bouche d'entrée d'air 24. Le premier et le second bras s'articulent autour d'un pivot 38 formé par exemple par un palier lisse ou des rotules. Les pivots 9 2731049 38 des éléments d'articulation définissent l'axe d'articulation de la charnière. Un vérin 40 est prévu pour commander le pivotement vers le haut de la bouche d'entrée d'air 24 autour de son axe d'articulation, afin de l'écarter du carter de soufflante et de l'amener dans sa position ouverte représentée en trait mixte. A l'inverse, le vérin 40 ralentit le pivotement en sens inverse de la bouche d'entrée d'air, lors de son retour vers sa position fermée. Le corps du vérin 40, logé à l'intérieur de la bouche d'entrée d'air 24, est monté sur une paroi arrière 42 de la bouche 24, tournée vers le mât 12, au moyen d'une rotule 44. La tige 46 du vérin est articulée sur une chape 48 formant attache, fixée à l'avant du mât 12. Ainsi, lorsque la bouche d'entrée d'air 24 est en position ouverte, elle est supportée par le mât 12. Une opération de maintenance peut donc être effectuée quel que soit l'endroit o se trouve l'aéronef, et même si cet endroit est dépourvu de moyens de levage. La charnière est logée à l'intérieur du corps de nacelle 28, dans la partie intermédiaire. Elle est accessible par une ouverture supérieure recouverte d'un couvercle amovible 50. Un deuxième mode de mise en oeuvre de l'invention est illustré par la figure 3. La charnière 32 comporte également un ou plusieurs éléments d'articulation comprenant chacun un premier bras 34 apte à être fixé au mât de support 12 et un deuxième bras 36, apte à être fixé à la bouche d'entrée d'air 24. Le corps du vérin 40 est monté de façon articulée sur le bras 34 et sa tige 46 sur une chape 48, formant attache, apte à être fixée à la bouche d'entrée d'air 24. 2731049 Dans ce mode de mise en oeuvre, ces différentes pièces forment un outillage amovible, apte à être logé à l'intérieur du corps de nacelle 28, dans la partie intermédiaire, lorsqu'une opération de maintenance impose l'ouverture de la bouche 24. Le premier bras 34 est alors fixé au mât 12 au moyen d'un système 52 de chapes et de brides articulées par des rotules, réglables ou non. Ce système 52 est fixé au mât 12 par des moyens de fixation amovibles tels que des boulons. En variante, il peut comporter des parties fixées à demeure sur le mât et des parties amovibles, liées par exemple aux parties fixes par des axes démontables. Le bras 36 et la chape 48 sont également reliés à la bouche d'entrée d'air par des moyens de fixation amovibles tels que, par exemple, des boulons. L'outillage peut ainsi être retiré lors d'une utilisation normale, c'est-à-dire en vol et n'être installé que lorsqu'une dépose de la bouche d'entrée d'air est entreprise. Une trappe recouverte d'un couvercle amovible permet d'accéder à l'intérieur de la nacelle, à proximité du mât 12, et d'y fixer l'outillage. La figure 4 illustre une utilisation du dispositif de l'invention, dans le mode de réalisation de la figure 3. On distingue sur la figure 4 le mât 12, le carter de soufflante 20, les capots 60 de la partie intermédiaire 26 de la nacelle ainsi que deux éléments d'articulation de la charnière 32 dont on voit les premiers bras 34 (et 34') ainsi que le vérin 40. Le vérin hydraulique 40 est avantageusement équipé d'un raccord d'accouplement rapide 62. Les capots 60 de la partie centrale de la nacelle permettent d'accéder à l'intérieur du corps de nacelle ou peuvent être installés différents 11 2731049 équipements ou accessoires. Ils permettent aussi d'accéder à l'outillage du dispositif de fixation de la bouche d'entrée d'air. Pour faire pivoter la bouche d'entrée d'air non visible sur la figure 4, un flexible 63 relié à une pompe à main ou à pied 64 peut être connecté au raccord 62 après avoir soulevé les capots 60 de la nacelle. En actionnant la pompe 64, on déplace la tige du vérin et la bouche d'entrée d'air est pivotée vers sa position ouverte. Ainsi, grâce au dispositif de l'invention, il est possible avec un outillage très simple et facilement disponible au sol d'effectuer une dépose rapide de la bouche d'entrée d'air du réacteur, la bouche restant reliée au mât. Le dispositif rend donc inutiles des équipements de levage de la bouche d'entrée d'air ainsi que des équipements pour la transporter et l'entreposer pendant une intervention sur le réacteur. 12 2731049 REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation d'une bouche d'entrée (24) d'air sur un réacteur (10) comportant une soufflante (18) et un carter de soufflante (20), caractérisé en ce qu'il comporte une charnière (32) pour faire pivoter la bouche d'entrée d'air (24) entre une position, dite fermée, o la bouche (24) et le carter de soufflante (20) sont disposés sensiblement coaxialement, et une position dite ouverte, o la bouche (24) est angulairement écartée dudit carter (20). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charnière comporte un axe d'articulation sensiblement orthogonal à un axe longitudinal du carter de soufflante. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charnière (32) est montée entre la bouche d'entrée d'air (24) et un mât (12) de support du réacteur (10). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la charnière (32) est montée dans une nacelle (22) entourant le carter de soufflante (20). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la charnière (32) est montée amovible dans la nacelle (22). 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé.en ce que la charnière comporte au moins un élément d'articulation avec un premier bras (34) fixé au mât (12) de support et un second bras (36) fixé à la bouche d'entrée d'air (24). 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la charnière (32) est équipée d'au moins un vérin (40) pour faire pivoter la bouche 13 2731049 d'entrée d'air (24) de la position fermée à la position ouverte, et réciproquement. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le vérin (40) est monté de façon articulée entre le premier bras (34) et une attache (48) fixée à la bouche d'entrée d'air. 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le vérin (40) est monté de façon articulée entre la bouche d'entrée d'air (24) et une attache (48) fixée au mât( 12) de support. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le vérin (40) est logé dans la bouche d'entrée d'air (24) et est monté par une rotule sur une paroi de la bouche d'entrée d'air tournée vers le mât (12). 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de verrouillage de la bouche d'entrée d'air sur le carter. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage (54) comportent au moins une biellette reliant la bouche d'entrée d'air (24) au carter de soufflante (20), la biellette étant logée dans une nacelle (22) entourant le carter de soufflante en une position sensiblement diamétralement opposée à la charnière (32). 13. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent des capots (60) de nacelle capables de venir en prise avec la bouche d'entrée d'air (24). 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les capots (60) viennent en prise avec la bouche d'entrée d'air (24) au moyen d'un système de couteaux (25) et de gorges (27). 15. Réacteur comportant une soufflante et une nacelle (22) entourant la soufflante, et ladite nacelle 14 2731049 (22) comprenant une bouche d'entrée d'air (24) et un carter de soufflante (20), caractérisé en ce que le réacteur est équipé d'un dispositif de fixation de la bouche d'entrée d'air conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.