Brevet FR2913664A1 — publié le 20080919

La présente invention se rapporte à une nacelle pour aéronef, et à un ensemble propulseur incorporant une telle nacelle. On connaît de la demande de brevet FR 06 08892, déposée par la demanderesse, une nacelle pour aéronef, adaptée pour être montée autour d'un turboréacteur à double flux comportant un carter de soufflante, cette nacelle comprenant une structure de liaison adaptée pour être montée sur le bord aval dudit carter d'une part et sur un pylône d'autre part. Dans cette demande antérieure, la structure de liaison permet de répartir sur le carter de soufflante les efforts transmis entre le turboréacteur et le pylône, et d'éviter ainsi les risques de déformation du turboréacteur inhérents aux dispositifs de suspension ponctuelle classiques. La présente invention a pour but d'apporter des améliorations à l'ensemble décrit dans ladite demande antérieure, et notamment de permettre un gain de poids et une meilleure accessibilité au corps de moteur pour les opérations de maintenance. On atteint ce but de l'invention avec une nacelle adaptée pour être montée autour d'un turboréacteur à double flux comportant un carter de soufflante, cette nacelle comprenant une structure de liaison adaptée pour être montée sur le bord aval dudit carter d'une part et sur un pylône d'autre part, cette nacelle étant remarquable en ce qu'au moins une partie de ladite structure de liaison est interrompue sur au moins une partie de la circonférence de cette structure. Cette caractéristique permet de réduire le poids de la structure de liaison par rapport à la configuration décrite dans la demande de brevet FR 06 08892, dans laquelle la structure de liaison fait tout le tour du bord aval du carter de soufflante. Comme cela est confirrné par les outils de modélisation, bien qu'elle ne s'étende pas sur tout le tour du bord aval du carter de soufflante, la structure de liaison selon l'invention permet d'atteindre la robustesse souhaitée, moyennant un dimensionnement adapté. Par ailleurs, l'interruption de la structure de liaison sur une partie du bord aval du carter de soufflante permet de faciliter l'accès au corps de moteur lors des opérations de maintenance, et éventuellement d'installer au moins une porte de protection de ce corps de moteur (voir ci-après). Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de la présente invention : Version n -16/03/07 - ladite partie interrompue de ladite structure de liaison est située entre 4 heures et 8 heures : cet agencement réalise un compromis optimal entre le poids de la structure de liaison et sa robustesse, et permet une bonne transmission des efforts entre le bord aval du carter de soufflante et la structure de liaison ; - ladite nacelle comprend au moins une porte destinée à permettre l'accès au corps de moteur dudit turboréacteur, disposée dans la zone d'interruption de ladite structure de liaison, et dans la continuité de cette structure : cette porte d'accès permet, en fonctionnement, de protéger le corps de moteur et, lors des opérations de maintenance, de faciliter l'accès au corps de moteur ; - cette nacelle comprend deux portes d'accès audit corps de rnoteur, montées pivotantes autour d'axes situés respectivement à 4 heures et à 8 heures : une telle disposition permet un accès facile par le dessous au corps de moteur ; - ladite structure de liaison comprend deux éléments annulaires concentriques reliés entre eux par des entretoises disposées de manière triangulaire, l'un de ces deux éléments étant destiné à être fixé sur le bord aval dudit carter de soufflante : une telle géométrie, dite en treillis , réalise un excellent compromis poids/robustesse ; - l'élément annulaire destiné à être fixé sur le bord aval dudit carter est continu sur toute sa circonférence, l'autre élément annulaire étant interrompu sur une partie de sa circonférence, lesdites entretoises étant disposées dans la zone circonférentielle commune à ces deux éléments annulaires : cet agencement permet une solidité accrue de la fixation de la structure de liaison sur le bord aval du carter de soufflante ; - cette nacelle comprend un inverseur de poussée comprenant des grilles placées dans les espaces situés entre lesdites entretoises, et un capot apte à être monté coulissant sur ledit pylône : cet agencement des grilles dans les entretoises permet d'optimiser l'encombrement ; -ledit capot est mobile vers une position extrême permettant la maintenance dudit turboréacteur : cet agencement permet d'accéder facilement à toutes les parties du corps de moteur pour les opérations de maintenance ; -cette nacelle comprend deux biellettes de renfort aptes à être interposées en biais entre ladite structure de liaison et ledit pylône : ces Version n -16/03/07 biellettes permettent de consolider la liaison entre le pylône et la structure de liaison ; - cette nacelle comprend au moins un tirant de reprise de poussée, apte à être interposé entre le corps de moteur dudit turboréacteur et ledit pylône : ce tirant contribue à la bonne tenue du turboréacteur par rapport à la structure de liaison, sous l'effet des efforts de poussée ; - ladite structure de liaison est formée en matériau composite : là encore, cette solution permet d'optimiser le compromis poids/robustesse. La présente invention se rapporte également à un ensemble 10 propulseur pour aéronef, comprenant : - une nacelle conforme à ce qui précède, - un turboréacteur à double flux monté à l'intérieur de cette nacelle, la structure de liaison de ladite nacelle étant fixée sur le bord aval du carter de la soufflante dudit turboréacteur, et 15 - un pylône fixé sur ladite structure de liaison. Suivant une caractéristique optionnelle de cet ensemble propulseur, le turboréacteur comprend au moins trois montants radiaux interposés entre le corps de moteur et le carter de soufflante dudit turboréacteur, ces trois montants étant répartis à 8 heures, 12 heures et 4 20 heures. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre et à l'examen des figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une vue de côté d'un ensemble propulseur selon 25 l'invention, en position de fonctionnement normal, - la figure 2 est une vue en coupe axiale de cet ensemble propulseur, - la figure 3 est une vue de cet ensemble propulseur fonctionnant en mode d'inverseur de poussée, certains organes n'étant pas représentés 30 (dans un souci de clarté), -la figure 4 est une vue de cet ensemble propulseur en position de maintenance, certains organes n'étant pas représentés (dans un souci de clarté), - les figures 5 et 6 sont des vues en perspective sous deux angles 35 différents des moyens porteurs de l'ensemble propulseur selon l'invention, Version n -16/03/07 - la figure 7 est une vue en perspective de l'ensemble propulseur selon l'invention, équipé de grilles d'inversion de poussée et de portes de protection du corps de moteur, l'une de ces portes étant représentée en position ouverte, - la figure 8 est une vue selon la flèche F de la figure 7 de cet ensemble propulseur, deux portes étant représentées en position ouverte, et - la figure 9 est une vue en coupe prise selon le plan P de la figure 7 de cet ensemble propulseur. En se reportant aux figures 1 et 2, on peut voir que l'ensemble propulseur selon l'invention comprend une nacelle 1 à l'intérieur de laquelle se trouve un turboréacteur 3, l'ensemble nacelle/turboréacteur étant destiné à être fixé sous une aile d'avion au moyen d'un pylône 5 (couramment appelé aussi "mât"). En se reportant plus particulièrement à la figure 2, on peut voir que la nacelle 1 comprend d'une part une partie fixe 7, et d'autre part une partie 9 appelée capot, montée coulissante longitudinalement sur le pylône 5. Le turboréacteur 3 comporte dans sa partie amont une soufflante 11 et dans sa partie aval un corps de moteur 13. Comme cela est connu en soi, la soufflante 11 permet d'engendrer un flux d'air froid circulant dans une zone 15 située à la périphérie du corps de moteur 13, et ce dernier engendre une flux d'air chaud sortant à très haute vitesse par une tuyère 17. La soufflante 11 est entourée d'un carter de soufflante 19 formant une partie de la paroi intérieure de la partie fixe de nacelle 7. Le corps de moteur 13 est fixé sur le carter de soufflante 19 au moyen d'une pluralité de montants radiaux dont l'un est visible et porte la référence 21 sur la figure 2. Le positionnement de ce montant est dit à 12 heures , par référence à la position des heures sur le cadran d'une horloge. Ce mode de repérage très pratique et qui sera utilisé par la suite s'applique à un observateur qui regarde l'ensemble propulseur selon l'invention dans la direction donnée par la flèche F1 visible sur la figure 2. Le pylône 5 est relié au carter de soufflante 19 par une structure de liaison 23 dont les caractéristiques vont être expliquées à partir des figures 3 à 35 6. Version n -16/03/07 Comme on peut le voir sur ces figures, cette structure de liaison 23 comprend deux éléments annulaires 25, 27 reliés entre eux par des entretoises :29 disposées de manière triangulaire, définissant ainsi une structure en treillis. Cette structure en treillis ne s'étend en réalité que sur une portion de cercle, et de préférence sur la portion de cercle allant de 8 heures à 4 heures et passant par les 12 heures dont on supposera, comme précédemment d'ailleurs, quelles sont situées à l'endroit du pylône 5. En d'autres termes, ceci signifie que l'arc défini par la structure 23 mesure environ 240 , ou encore que cette structure est interrompue sur la portion de cercle allant de 4 heures à 8 heures et passant par les 6 heures. Le dimensionnement de la structure de liaison 23 est effectué de manière classique en utilisant les règles applicables dans le domaine de la résistance des matériaux, éventuellement à l'aide d'un logiciel de calcul disponible dans le commerce. De préférence, et comme cela est visible notamment sur les figures 5 et 6, on prévoit deux biellettes de renfort 31 disposées de part et d'autre du pylône 5 et reliant celui-ci à la structure de liaison 23. On prévoit également au moins un (et de préférence deux) tirant(s) de reprise de poussée 33, fixé(s) d'une part au pylône 5, et d'autre part au 20 corps de moteur 13. Avantageusement, la structure de liaison 23 pourra être formée dans un matériau composite. En se reportant aux figures 2 à 4, on peut comprendre que la structure de liaison 23 est fixée sur Ile bord aval 34 du carter de soufflante 19 25 par des moyens appropriés. La configuration de la figure 3 se déduit de celle de la figure 1 par un coulissement du capot 9 vers l'aval du turboréacteur 3, c'est-à-dire vers la droite de la figure. Ce coulissement permet d'exposer la structure de liaison 23 à 30 l'extérieur, et ainsi de mettre en oeuvre des moyens d'inversion de poussée, comme cela sera expliqué plus en détail par la suite La configuration de la figure 4 se déduit de celle de la figure 3 par un coulissement encore plus en aval du capot 9, et correspond à une situation de maintenance de l'ensemble propulseur selon l'invention. Version n -16/03/07 On se rapporte à présent plus particulièrement aux figures 7 à 9, sur lesquelles on a représenté un ensemble propulseur selon l'invention (lorsqu'il est complètement équipé. Comme on peut le voir sur la figure 7, cet ensemble propulseur 5 comprend des grilles d'inversion de poussée 35 disposées dans des espaces situés entre les entretoises 29. Cet ensemble propulseur comprend également deux portes 37, 39 d'accès au corps de moteur 13, montées pivotantes autour d'axes 41, 43 disposés respectivement à 4 heures et à 8 heures. 10 Comme cela est visible sur la figure 9, ces portes sont adaptées pour se fermer dans le prolongement de la structure de liaison 23, dans la zone où cette structure s'interrompt. On remarquera également sur la figure 9 que l'on prévoit de préférence quatre montants 21, 45, 47, 49 interposés entre le corps de moteur 15 13 et le carter de soufflante 19. On retrouve d'une part le montant 21 situé à 12 heures, visible sur la figure 2, et d'autre part trois montants 45, 47, 49 disposés respectivement à 4 heures, 6 heures et 8 heures. On peut donc remarquer que trois montants, à savoir les montants 20 disposés à 12 heures, 4 heures et 8 heures, sont situés dans la même zone angulaire que la structure de liaison 23. Les avantages de la présente invention résultent directement de la description qui précède. Du fait que la structure de liaison 23 ne s'étend que sur une portion 25 de la circonférence du bord aval 34 du carter de soufflante 19, on peut gagner du poids par rapport à la structure de la technique antérieure. Le dimensionnement correct de cette structure de liaison en treillis, selon les règles de l'art connues de l'homme du métier, permet d'atteindre la robustesse recherchée. 30 Cette robustesse peut être obtenue à moindre poids si l'on choisit des matériaux composites pour former cette structure de liaison. De plus, l'interruption de cette structure de liaison 23 sur une partie de sa circonférence permet un accès facilité au corps de moteur 13, lorsque l'ensemble propulseur selon l'invention se trouve dans sa configuration de 35 maintenance visible à la figure 4. Version n -16/03/07 Cette interruption circonférentielle de la structure de liaison 23 permet en outre la mise en place de portes de protection 37, 39 comme cela a été indiqué à propos des figures 7 à 9. La structure de liaison 23, de par sa forme en treillis, est particulièrement adaptée pour la mise en place de grilles d'inversion de poussée, lesquelles deviennent actives lorsque l'ensemble propulseur selon l'invention se trouve dans sa configuration représentée à la figure 3. On notera que le fait de placer les trois montants 21, 45, 49 dans la même zone angulaire que la structure de liaison 23 permet une transmission optimale des efforts entre le corps de moteur 13 et cette structure de liaison. On notera également que le tirant de reprise de poussée 33 permet de transmettre au pylône 5 une partie des efforts de poussée engendrés par le turboréacteur 3. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté, fourni à titre de simple exemple. C'est ainsi notamment que l'on pourrait envisager que l'élément annulaire 25 fixé sur le bord aval du carter 19 s'étende sur toute la circonférence de ce bord, l'autre élément annulaire 27 ne s'étendant, quant à lui, que sur la partie de circonférence située entre 8 heures et 4 heures et passant par 12 heures (comme dans le mode de réalisation précédent), les entretoises 29 étant disposées dans la zone circonférentielle commune aux deux éléments. Ce mode de réalisation présente comme avantage de permettre la mise en place de portes 37, 39 tout en présentant une fixation plus solide de la 25 structure de liaison 23 sur le bord aval 34 du carter 19. Version n -16/03/07 REVENDICATIONS 1. Nacelle (1) adaptée pour être montée autour d'un turboréacteur (3) à double flux comportant un carter (19) de soufflante (11), cette nacelle comprenant une structure de liaison (23) adaptée pour être montée sur le bord aval (34) dudit carter (19) d'une part et sur un pylône (5) d'autre part, cette nacelle (1) étant caractérisée en ce qu'au moins une partie de ladite structure de liaison (23) est interrompue sur au moins une partie de la circonférence de cette structure. 2. Nacelle (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que (ladite partie interrompue de ladite structure de liaison (23) est située entre 4 heures et 8 heures. 3. Nacelle (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une porte (37, 39) destinée à permettre l'accès au corps de moteur (13) dudit turboréacteur (3), disposée dans la zone d'interruption de ladite structure de liaison (23), et dans la continuité de cette structure. 4. Nacelle (1) selon les revendications 2 et 3, caractérisée en ce qu'elle comprend deux portes (37, 39) d'accès audit corps de moteur (13), montées pivotantes autour d'axes (41, 43) situés respectivement à 4 heures et à 8 heures. 5. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en que ladite structure de liaison (23) comprend deux éléments annulaires concentriques (25, 27) reliés entre eux par des entretoises (29) disposées de manière triangulaire, l'un (25) de ces deux éléments étant destiné à être fixé sur le bord aval (34) dudit carter (19) de soufflante (11). 6. Nacelle (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément annulaire (25) destiné à être fixé sur le bord aval (34) dudit carter (19) est continu sur toute sa circonférence, l'autre élément annulaire (27) étant interrompu sur une partie de sa circonférence, lesdites entretoises étant disposées dans la zone circonférentielle commune à ces deux éléments annulaires (25, 27). 7. Nacelle (1) selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée 35 en ce qu'elle comprend un inverseur de poussée comprenant des grilles (35) Version n -16/03/07placées dans les espaces situés entre lesdites entretoises (29), et un capot (9) apte à être monté coulissant sur ledit pylône (5). 8. Nacelle (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit capot (9) est mobile vers une position extrême permettant la maintenance dudit 5 turboréacteur (3). 9. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend deux biellettes de renfort (31) aptes à être interposées en biais entre ladite structure de liaison (23) et ledit pylône (5). 10 10. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un tirant (33) de reprise de poussée, apte à être interposé entre le corps de moteur (13) dudit turboréacteur (3) et ledit pylône (5). 11. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, caractérisée en ce que ladite structure de liaison (23) est formée en matériau composite. 12. Ensemble propulseur pour aéronef, comprenant : - une nacelle (1) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, 20 - un turboréacteur à double flux (3) monté à l'intérieur de cette nacelle (1), la structure de liaison (23) de ladite nacelle (1) étant fixée sur le bord aval (34) du carter (19) de la soufflante (11) dudit turboréacteur (3), et - un pylône (5) fixé sur ladite structure de liaison (23). 13. Ensemble propulseur selon la revendication 12, comprenant 25 une nacelle conforme à la revendication 2, et un turboréacteur (3) comprenant au moins trois montants radiaux (49, 21, 45) interposés entre le corps de rnoteur (13) et le carter (19) de soufflante (11) dudit turboréacteur (3), ces trois montants étant répartis à 8 heures, 12 heures et 4 heures. Version n -16/03/07