Brevet FR2936776A1 — publié le 20100409

La présente invention se rapporte à une nacelle pour turboréacteur comprenant une structure d'entrée d'air apte à canaliser un flux d'air vers une soufflante du turboréacteur. Une nacelle présente généralement une structure comprenant une entrée d'air en amont du moteur, une section médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, une section aval abritant des moyens d'inversion de poussée et destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur, et est généralement terminée par une tuyère d'éjection dont la sortie est située en aval du turboréacteur. L'entrée d'air comprend, d'une part, une lèvre d'entrée adaptée pour permettre la captation optimale vers le turboréacteur de l'air nécessaire à l'alimentation de la soufflante et des compresseurs internes du turboréacteur, et d'autre part, une structure aval sur laquelle est rapportée la lèvre et destinée à canaliser convenablement l'air vers les aubes de la soufflante. Tel qu'illustré sur la figure 1, la structure aval 1 comprend une paroi interne 2 annulaire, un capot externe 3 radialement espacé de la paroi interne 2 et une jonction amère d'entrée d'air 4. Cette jonction amère 4 d'entrée d'air comprend un cadre amère 5 annulaire reliant les extrémités arrière de la paroi interne 2 et du capot externe 20 3. De plus, une bride arrière 6 annulaire destinée à la fixation de ladite entrée d'air à l'avant du carter de la soufflante appartenant à la section médiane de la nacelle est située dans le prolongement de la paroi interne 2. Par ailleurs, la jonction arrière 4 d'entrée d'air comprend, en outre, 25 un écran pare feu 7 ou protection thermique agencé entre la bride arrière 6 et le cadre arrière 5. Cependant, dans une telle nacelle, la fixation du cadre arrière 5 sur la paroi interne 2 de la nacelle est rendu difficile de par la présence d'une structure d'atténuation acoustique 8 sur la paroi interne. 30 En effet, il est alors nécessaire soit de fixer le cadre amère sur la structure d'atténuation acoustique de la paroi interne, ce qui la détériore soit de réduire cette structure pour éviter que le cadre amère ne la perfore. En perdant ainsi une partie de la surface acoustique, on dégrade fortement l'efficacité de réduction des bruits de la soufflante du turboréacteur 35 Un objectif de l'invention est de pallier les inconvénients précités. Il est également désirable de proposer une structure d'entrée d'air d'une nacelle dont la jonction amère est simplifiée tout en préservant la surface acoustique de cette dernière. A cet effet, l'invention propose une structure d'entrée d'air d'une nacelle de turboréacteur comprenant une paroi interne annulaire et un capot externe annulaire radialement espacé de la paroi interne, un cadre amère reliant le capot externe et la paroi interne et une protection thermique disposée sur la paroi interne caractérisée en ce que le cadre amère et la protection thermique forment un élément structurel arrière unique. Grâce à la présente invention, toute liaison entre le cadre amère et la paroi interne est supprimée. La surface acoustique de la paroi interne est ainsi préservée. Selon des modes particuliers de réalisation de l'invention, le dispositif peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison techniquement possibles : - l'élément structurel arrière est conformé pour relier le capot externe à une bride amère destinée à fixer la structure d'entrée d'air à un carter moteur ; - l'élément structurel an-ière comprend une première partie destinée à être fixée à une de ses extrémités au capot externe, cette première partie s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire au capot externe et à la paroi interne, cette première partie étant prolongée par une seconde partie de courbure non nulle destinée à être disposée à proximité de la paroi interne, cette seconde partie étant prolongée par une dernière partie sensiblement perpendiculaire à la première partie et destinée à être fixer à la bride amère ; - l'élément structurel arrière est en matériau métallique ou composite. - l'élément structurel amère est fixé à l'une au moins de ses extrémités par un moyen de liaison au capot externe ou à la bride amère ; - les moyens de liaison comprennent des élements recourbés en forme de L ou en forme de T ; - l'élément structurel arrière présente un orifice destiné à recevoir une bride supportant des moyens de dégivrage ; L'invention propose également une nacelle de turboréacteur 35 comprenant une telle structure d'entrée d'air. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, selon des modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue de l'arrière en perspective d'une structure d'entrée d'air de l'art antérieur; la figure 2 est une vue de l'amère en perspective d'une structure d'entrée d'air selon un mode de réalisation de la présente invention; la figure 3 est une vue en perspective d'un élément structurel arrière reliant la paroi interne et le capot externe de la structure d'entrée d'air de la figure 2; la figure 4 est une vue partielle en coupe transversale de la structure d'entrée d'air de la figure 2. 15 Une nacelle est destinée à être rattachée à une structure fixe d'un avion, telle qu'une aile, par l'intermédiaire d'un mât. Plus précisément, la nacelle possède une structure comprenant une entrée d'air 11, une section médiane entourant une soufflante de turboréacteur, et une section aval 20 entourant le turboréacteur et abritant généralement un système d'inversion de poussée. L'entrée d'air 11 se divise en deux zones, à savoir d'une part, une lèvre 12 d'entrée annulaire à profil aérodynamique adaptée pour permettre la captation optimale vers le turboréacteur de l'air nécessaire à l'alimentation de 25 la soufflante et des compresseurs internes du turboréacteur, et d'autre part, une structure aval 13 comprenant une paroi interne annulaire 20 et un capot externe annulaire 30 radialement espacé de la paroi interne 20, paroi interne 20 sur laquelle est rapportée la lèvre 12 et destinée à canaliser convenablement l'air vers la soufflante. 30 Cette entrée d'air 11 est destinée à être fixée sur un carter moteur (non illustré) entourant la soufflante par l'intermédiaire d'une bride arrière annulaire périphérique 40. Cette bride amère 40 est située dans le prolongement arrière de la paroi interne 20 et est solidaire, respectivement, de la structure aval 13 et du 35 carter. 10 Par ailleurs, la paroi interne 20 est constituée d'un panneau d'atténuation acoustique 21 destiné à réduire les bruits produits par la soufflante du turboréacteur. Selon l'invention, un élément structurel arrière 50 unique forme un cadre amère reliant l'extremité arrière du capot externe 30 et la paroi interne 20 ainsi qu'une protection thermique destinée à être disposée sur la paroi interne 20. Cet élément structurel arrière 50 définit une cloison amère annulaire au niveau de la jonction entre la structure d'entrée d'air 11 et le carter 10 moteur. Il est destiné à assurer la reprise des efforts de flexion, de rotation ou autre qui s'appliquent sur l'entrée d'air 11 comme par exemple, son poids ou les efforts induits par l'écoulement aérodynamique. Cet élément structurel 50 arrière est conformé pour traverser la 15 structure d'entrée d'air 11 en s'étendant depuis le capot externe 30 jusqu'à la bride amère 40 avec des moyens de liaison 60 au capot externe 30 et à la bride amère 40. Pour joindre la paroi interne 20 et le capot externe 30, il revêt une forme générale de tulipe dont la géométrie exacte est fonction des lignes 20 aérodynamiques de l'entrée d'air. Plus précisément, il présente une forme annulaire de révolution autour de l'axe central de l'entrée d'air 11, cette forme présentant, en coupe longitudinale, une forme générale de J. Il comprend ainsi une première partie 51 de surface plane destinée 25 à être fixée à une de ses extrémités à l'extrémité amère du capot externe 30, cette première partie 51 s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire au capot externe 30 et à la paroi interne 20. Elle est prolongée par une seconde partie 52 de courbure non nulle destinée à être disposée à proximité de la paroi interne 20, cette partie 52 30 incurvée étant elle-même prolongée par une dernière partie 53 de surface plane destinée à venir reposer sur la paroi interne 20 pour se fixer sur la bride arrière 40, cette dernière partie 53 étant sensiblement perpendiculaire à la première partie 51. Ainsi, l'élément structurel arrière 50 défini un cadre amère reliant la 35 paroi interne 20 et le capot externe 30, et une protection thermique recouvrant la paroi interne 20 jusqu'à la bride arrière 40. Par ailleurs, grâce à un tel élément, la liaison entre le cadre amère et la paroi interne 20 est supprimée. En intégrant la cadre arrière avec la protection thermique de la paroi interne 21, on s'affranchit de toute fixation/perforation d'un cadre arrière sur le panneau d'atténuation acoustique 21 de la paroi interne 20 ainsi que de toute réduction de la surface acoustique de ce panneau le long de la paroi interne 20. On préserve ainsi les performances acoustiques de la structure d'entrée d'air. Par ailleurs, en supprimant des pièces multiples, on offre avantageusement une structure d'entrée d'air 11 présentant un gain de masse et une facilité de montage. Selon une variante de réalisation, les moyens de liaison 60 de l'élément structurel arrière 50 au capot externe 30 se présentent sous la forme d'un élément recourbé 61 en forme de L dont la première branche est plaquée contre le capot externe 30 et assujettie à cet dernier par tout moyen de fixation approprié, la seconde branche étant fixé par tout moyen de fixation approprié à une extrémité de l'élément structurel arrière 50. Par exemple, les moyens de fixation peuvent être des systèmes de 20 vissage (vis- écrous) ou des rivets. Les moyens de liaison 60 à la bride arrière 40 peuvent être identiques à ceux précédemment décrits ou non comme illustré sur la figure 4 dans laquelle l'élément structurel arrière 50 est directement fixé à l'une de ses extrémités à la bride arrière 40. 25 Les moyens de liaison 60 ne sont pas limités à ces variantes de réalisation. D'autres solutions sont envisageables. Ainsi, ils peuvent, par exemple, prendre une forme de T dont la tête et le pied sont, respectivement, assujettis au capot externe 30 et à l'élément structurel arrière 50. Comme illustré sur les figures 2 et 3, cet élément structurel amère 30 50 peut comprendre, en outre, un orifice 56 au niveau duquel est prévu la réception d'une bride supportant un tube 60 prévu pour un système de dégivrage de la lèvre d'entrée d'air 12 qui utilise de l'air prélevé sur le moteur à une température élevée. II peut également comprendre un orifice 54 permettant le passage 35 d'un éventuel conduit de dégivrage de l'entrée d'air. De façon avantageuse, dans la mesure où il remplace les écrans pare feu, l'élément structurel arrière 50 résiste aux températures élevées tout en conservant ses caractéristiques structurelles et mécaniques. De préférence, il est en matériau métallique ou composite. Bien évidemment, l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de cette structure d'entrée d'air décrites ci-dessus à titre d'exemples mais elle embrasse au contraire toutes les variantes possibles.