Brevet FR3003542A1 — publié le 20140926

La présente invention concerne un système de manoeuvre sécurisée de parties mobiles de nacelle de turboréacteur lors de la maintenance et une nacelle de turboréacteur incorporant un tel système. Une nacelle de turboréacteur est de forme générale annulaire et 5 comporte habituellement trois sections dans le sens normal de vol qui sont : - En amont, une section d'entrée d'air avec notamment un capot de soufflante ; - Une section médiane ; et - En aval, une section de sortie du jet d'air direct issu de la 10 soufflante installée dans la section d'entrée de la nacelle. Bien entendu, la section médiane de la nacelle est destinée à entourer la chambre de combustion et une turbine du turboréacteur pour entraîner la soufflante disposée à l'intérieur de la section d'entrée de la nacelle. La tuyère d'éjection des gaz chaud du turboréacteur est disposée à l'intérieur 15 de la section de sortie de la nacelle. Le nombre élevé de services implémentés dans un turboréacteur moderne induit une grande complexité dans les composants du turboréacteur et de sa nacelle proprement dite. La maintenance de ce système est donc une exigence essentielle à la conception d'un turboréacteur. Cette opération est 20 exécutée au sol par des mécaniciens qui doivent alors manoeuvrer divers panneaux ou trappes sur la nacelle et/ou sur le turboréacteur qui l'équipe, de manière à intervenir sur les composants intérieurs du turboréacteur ou de la nacelle. Lors de ces manoeuvres, certains composants ou panneaux 25 peuvent entrer en interférence mécanique lors de leur déplacement à l'ouverture et/ou à la fermeture. Il existe dans l'état de la technique plusieurs moyens pour réduire le risque d'interférence mécanique lors de ces manoeuvres. Il est connu par exemple de surdimensionner la résistance mécanique des pièces ou 30 composants risquant d'entrer en interférence, notamment dans la direction de manoeuvre. Mais une telle solution conduit généralement à accroître la masse des composants à renforcer et ce genre de solutions est à éviter dans l'environnement aéronautique. 35 Dans un autre état de la technique, la manoeuvre est exécutée à l'aide de moteurs, actionneurs ou vérins, dont la commande est centralisée par une interface, par exemple électrique. A l'aide de capteurs convenables, il est connu de détecter l'occurrence d'une situation d'interférence mécanique, même accidentelle, et d'annuler la manoeuvre. Mais une telle solution n'est pas envisageable pour tous les composants de la nacelle et du turboréacteur comme les capots de grandes dimensions. Notamment, il existe un nombre élevé de panneaux, trappes ou composants qui doivent être manoeuvrés à la main. Selon les circonstances, les risques d'interférence sont alors élevés. L'effet d'une telle interférence mécanique peut aller jusqu'à la rupture d'un composant disposé dans la zone d'interférence. Une telle rupture peut ou non être détectée. En plus du coût d'indisponibilité et du coût de remplacement, il existe donc un risque de sécurité important à laisser subsister lors de la manoeuvre de composants de la nacelle et/ou du turboréacteur une interférence possible. La présente invention apporte remède à cet inconvénient de l'état de la technique. En effet, la présente invention concerne un système de manoeuvre sécurisée de parties mobiles de nacelle de turboréacteur lors de la maintenance. Le système comporte un moyen d'interdiction de la manoeuvre d'au moins une première partie mobile de nacelle de turboréacteur en situation d'interférence mécanique potentielle et qui est normalement actif pendant la maintenance et qui comporte un moyen de désactivation à l'aide d'une clé prélevée sur une deuxième partie de nacelle de turboréacteur en situation d'interférence lorsque la dite deuxième partie de nacelle de turboréacteur a été manoeuvrée de façon à sortir de la zone d'interférence potentielle. Selon d'autres caractéristiques optionnelles de l'invention : Le moyen d'interdiction de la manoeuvre comporte une pièce d'interdiction de manoeuvre de la dite première partie mobile et qui est mobile entre une position d'interdiction de manoeuvre et une position d'autorisation de 30 manoeuvre ; La pièce d'interdiction de manoeuvre est rappelée dans une position d'interdiction par un ressort de rappel en l'absence de ladite clé ; La pièce d'interdiction de manoeuvre comporte un premier logement de clé permettant de recevoir la clé et d'entraîner la pièce 35 d'interdiction de manoeuvre contre le ressort de rappel vers une position d'autorisation de manoeuvre déterminée par un second logement de clé disposé sur ladite première partie mobile ; Les premier et second logements de la clé présentent des sections adaptées à recevoir les parties correspondantes de la clé ; La clé est une pièce servant à déterminer la position de maintenance de la deuxième partie mobile de nacelle de turboréacteur ; La pièce servant à fixer une position de maintenance de la deuxième partie mobile de nacelle de turboréacteur est une goupille de fixation d'une barre amovible maintenant l'ouverture d'un capot articulé servant de deuxième partie mobile de nacelle de turboréacteur, comme un capot articulé de structure fixe interne de turboréacteur ; et La pièce d'interdiction de manoeuvre est un couvercle monté sur un axe de rotation sortant d'une face accessible d'un boîtier de commande ou d'entraînement d'un vérin de manoeuvre du capot d'inverseur de poussée de type « 0-duct », le couvercle étant destiné à venir masquer un carré d'entraînement d'un axe flexible d'entraînement du dit vérin de manoeuvre tant que la goupille de fixation d'un levier de maintien d'ouverture d'un capot de structure fixe interne du turboréacteur retiré lors de la fermeture dudit capot de structure fixe interne n'a pas été replacée dans les premier et second logements du couvercle, le second logement étant pratiqué sur la dite face accessible du boîtier d'entraînement. L'invention concerne aussi une nacelle de turboréacteur incorporant un tel système. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention 25 apparaîtront plus clairement à l'aide de la description et des dessins annexés parmi lesquels : La Figure 1 représente une vue de côté d'un turboréacteur lors d'une opération de maintenance, l'entrée de nacelle étant à droite ; La Figure 2 représente une vue d'arrière du turboréacteur de la 30 Figure 1 ; La Figure 3 représente une vue de côté d'un un turboréacteur lors d'une opération de maintenance, l'entrée de nacelle étant à droite ; Les Figures 4 et 5 représentent deux états successifs d'une partie d'un système de manoeuvre sécurisée dans un mode de réalisation de 35 l'invention ; et 3003 542 4 La Figure 6 représente un schéma d'une autre partie du système de manoeuvre sécurisée des Figures 4 et 5. A la Figure 1, on a représenté une vue de côté d'un turboréacteur lors d'une opération de maintenance, l'entrée de nacelle étant à droite. La 5 nacelle du turbo réacteur comporte tout d'abord une section d'entrée d'air à gauche avec un capot de soufflante ouvert par un axe horizontal en deux moitiés dont le volet droit 1d est visible. A l'intérieur de la section d'entrée se trouve principalement la soufflante (8, Figures 2 et 3) qui présente un arbre horizontal sur lequel sont disposées plusieurs rangées de pales, non visibles 10 au dessin. Une deuxième section de la nacelle, disposée en aval de la première entoure la chambre de combustion, la turbine et la tuyère du turboréacteur. Cette section est composée d'un capot d'inverseur de poussée 3, qui est, dans l'exemple de réalisation de l'invention, de structure O-Duct. 15 D'autres structures sont de type D-Duct. Le capot d'inverseur de poussée 3 est donc ici composé d'une pièce unique affectant la forme générale d'un cylindre qui est, lors de la maintenance, repoussé en arrière à l'aide des vérins du COS 5d, 5g (Cowl Opening System, système d'ouverture du capot, est composé notamment des vérins 5g, 5d. Les éléments 15 et 20 sont uniques et les 20 éléments 5g et 5d sont reliés entre eux mécaniquement et ne peuvent pas être mis en mouvement indépendamment). Le capot d'inverseur de poussée 3 découvre alors la partie interne de la nacelle, dite structure interne fixe (IFS Internai Fixed Structure) qui est constituée de deux demies coques 2g, 2d articulées selon un axe horizontal sur leur partie supérieure non visible à la Figure 1 et seule la demie coque 2g de gauche est visible à la Figure 1. Cet IFS entoure la partie centrale du turboréacteur et sert à canaliser le flux secondaire dudit turboréacteur. L'arbre de soufflante est connecté de manière interne à un arbre de turbine du turboréacteur de sorte que l'air aspiré par l'entrée d'air de nacelle à 30 droite de la section d'entrée 1 est entraîné dans un jet direct vers la sortie 4 à gauche du dessin de la Figure 1, lorsque les capots sont refermés et que le turboréacteur est en marche. Lorsque, en maintenance, la nacelle doit être ouverte, l'opérateur de maintenance commande d'abord la translation vers l'arrière du capot 35 d'inverseur de poussée 3 qui dégage la partie centrale IFS du turboréacteur. Pour cela, l'opérateur de maintenance actionne les vérins 5d et 5g (Figure 2) dont seul le vérin 5d de droite est visible Figure 3. Le capot d'inverseur de poussée 3 est mobile en translation sur des rails 10g à gauche et 10d à droite (visibles Figure 3). Il ouvre ensuite les demies coques 2g et 2d articulées de la partie centrale du turboréacteur (IFS) comme la demie coque 2g et introduit 5 des barres ou leviers de maintien en ouverture de chacune des demies coques 2g à gauche et 2d (non visible) à droite. Une telle barre 7 est visible sur le bord arrière de la demie coque 2g. D'autres barres de maintien en ouverture sont visibles à la Figure 2. Elles comportent les barres 7d et 7d' disposées entre la demie coque droite 2d et la structure interne fixe proprement dite et les barres 10 7g et 7g' disposées entre la demie coque gauche 2g et la structure interne fixe proprement dite. En se reportant à la Figure 2 qui est une vue d'arrière du turboréacteur de la Figure 1, et où les mêmes éléments portent les mêmes numéros de référence, on constate que le capot 3 de l'inverseur de poussée se 15 trouverait en interférence mécanique avec les demies coques 2g et 2d de la structure fixe centrale IFS du turboréacteur en cas de fermeture de ce capot 3 sans que les demies coques 2g et 2d soient fermées. Cette interférence est représentée sur la Figure 3 qui représente un turboréacteur en maintenance, sa section d'entrée étant à droite, dans la zone 20 12 à gauche de la demie coque 2d de la structure centrale IFS. Il en résulte que si par mégarde, le vérin comme le vérin 5d est mis en action pour refermer le capot d'inverseur 3 (de la gauche vers la droite sur la Figure 3, mais de la droite vers la gauche sur la Figure 1), le bord en regard du capot d'inverseur 3 viendra percuter le bord des deux demies coques 2d et 2g. Il existe alors un 25 fort risque de bris de composants fragiles. On note que les volets gauche 1g et droite 1d (Figure 1) du capot de soufflante ont été retirés aux Figures 2 et 3 pour faciliter la représentation du système de manoeuvre sécurisé de l'invention. Il est entendu que la procédure réglementaire de manoeuvre du 30 capot d'inverseur 3 comporte la fermeture préalable des demies coques 2d et 2g. Mais, tout le problème technique posé par l'invention n'est pas que la procédure de maintenance soit observée, mais plutôt que la procédure de maintenance ne puisse pas facilement ne pas être observée, ce qui est tout différent. 35 Pour éviter cette situation d'une commande intempestive de la fermeture du capot d'inverseur, la présente invention propose un système de manoeuvre sécurisée de parties mobiles de nacelle nouveau qui comporte la disposition d'un moyen d'interdiction de la manoeuvre d'au moins une première partie mobile de nacelle de turboréacteur en situation d'interférence mécanique potentielle. Selon l'invention, le moyen d'interdiction est normalement actif pendant la maintenance. Il coopère de plus avec un moyen de désactivation de cette interdiction à l'aide d'une clé prélevée sur une deuxième partie de nacelle de turboréacteur en situation d'interférence lorsque la deuxième partie de nacelle de turboréacteur a été manoeuvrée de façon à effacer ou sortir de la zone d'interférence potentielle. Le principe de l'invention s'applique bien entendu à d'autres situations d'interférences mécaniques potentielles. On va décrire ici l'application du principe de l'invention dans le cas de la fermeture du capot d'inverseur de poussée 3 de la nacelle. La manoeuvre du capot d'inverseur de poussée 3 par le vérin 5d est commandée par un boîtier de commande ou d'entraînement 20 qui est relié au vérin 5d par un axe flexible 15 (voir Figure 3). Lorsque le boîtier de commande 20 est actionné étant embrayé sur une crémaillère ou vis sans fin 9d, Figure 3, le vérin 5d entraîne le capot d'inverseur de poussée 3 sur des rails 10d de sorte que le capot d'inverseur de poussée 3 se rapproche du capot de soufflante 2 recouvrant la structure centrale 2d. Il est entendu que, préalablement à ce mouvement, l'opérateur de maintenance aura retiré les barres ou leviers de maintien d'ouverture des demies coques 2d, 2g et refermé les demies coques l'une contre l'autre. Dans le cas d'un oubli, l'interférence mécanique 12 entre la demie coque 2d et le capot d'inverseur de poussée 3 conduit à une destruction locale des composants dans l'interaction. Pour empêcher cette destruction, le moyen d'interdiction de l'invention comporte une pièce d'interdiction de manoeuvre avec un couvercle. Le système de manoeuvre sécurisée est représenté à la Figure 4 et à la Figure 5 dans deux états. Le boîtier de commande ou d'entraînement 20 du vérin d'entraînement 5d, 5g Figure 2 du capot d'inverseur de poussée 3 comporte un support d'axe flexible 25 qui reçoit une extrémité de l'axe flexible 15 Figure 3, dont l'autre extrémité est connecté au vérin 5d qu'il entraîne. Le couvercle d'interdiction de manoeuvre 26 est monté sur un axe de rotation 27 sortant d'une face accessible du boîtier de commande 20 (Figure 4). Le couvercle 26 est destiné à venir masquer un carré d'entraînement 21 de l'axe flexible 25 - 15 d'entraînement du vérin de manoeuvre. Le carré d'entraînement 21 est destiné à recevoir l'extrémité d'un outil de manoeuvre comme une manivelle. Le carré d'entraînement 21 permet d'entraîner en rotation un axe 22 interne au boîtier de commande 20 terminé par une première roue dentée conique 23. Une seconde roue dentée conique 24 est engrenée sur la première roue dentée 23. La seconde roue 24 est montée sur une extrémité du support d'axe flexible 25 qui reçoit l'extrémité correspondante de l'axe flexible 15 (Figure 3) d'entraînement du vérin 5d. Dans l'état de la Figure 4, le boîtier de commande 20 est normalement actif pendant la maintenance. Le carré 21 est donc accessible, parce que le couvercle 26 est doté d'une ouverture 31 qui dévoile le carré 21. Le système de manoeuvre sécurisée de l'invention comporte un moyen de désactivation 28, 30, 32 à l'aide d'une clé 28 qui devra être prélevée 15 sur la deuxième partie 2d, 2g de nacelle de turboréacteur en situation d'interférence lorsque la dite deuxième partie de nacelle de turboréacteur aura été manoeuvrée de façon à effacer la zone d'interférence potentielle. Le couvercle 26 d'interdiction de la manoeuvre de la première partie mobile de la nacelle - ici, le capot d'inverseur de poussée 3 - est mobile 20 entre une position d'interdiction de manoeuvre A et une position d'autorisation de manoeuvre B toutes deux représentées sur les Figures 4 & 5. La Figure 4 représente l'état de la position B tandis que la Figure 5 montre le couvercle dans l'état où le carré est rendu inaccessible. A cette fin, en l'absence de la clé 28, le couvercle 26 est rappelé 25 en rotation 29 dans la position d'interdiction de manoeuvre A par un ressort de rappel (non visible au dessin ) monté sur l'axe 27. Le couvercle d'interdiction de manoeuvre 26 comporte un premier logement de clé 30 permettant de recevoir la clé 28 et un second logement de clé 32 disposé en relation avec ladite première partie mobile 3. Le second 30 logement 32 détermine la position d'autorisation de manoeuvre B parce que le couvercle d'interdiction de manoeuvre 21 est entraîné par le ressort de rappel. Dans un mode de réalisation, les premier 30 et second 32 logements de la clé 28 présentent des sections adaptées à recevoir les parties correspondantes de la clé 28. Dans la représentation des Figures 4 et 5, la clé 35 est de section circulaire. Mais il est prévu que la clé 28 puisse présenter des sections de formes déterminées qui obligent l'opérateur de maintenance de placer la seule clé prélevée sur une deuxième partie de nacelle de turboréacteur déterminée et aucune autre. Dans un mode de réalisation, la clé 28 est une pièce servant à fixer une position de maintenance de la deuxième partie mobile 2d, 2g de nacelle de turboréacteur. Dans le mode de réalisation des Figures, la pièce servant à fixer une position de maintenance de la deuxième partie mobile de nacelle de turboréacteur est une goupille 28 de fixation d'une barre ou levier 7 maintenant l'ouverture d'une demie coque de structure fixe interne de turboréacteur. A la Figure 6, on a représenté un mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, la clé 28 utilisée dans le système de manoeuvre de l'invention est une goupille qui permet de fixer pendant les opérations de maintenance une barre ou levier 40 (levier 40 correspond à la barre 7 de la fig 2) maintenant l'ouverture d'une demie coque de structure fixe 15 interne de turboréacteur. La barre 40 présente deux extrémités respectivement 42, insérée dans une interface 44 solidaire de la structure fixe interne 43, et 41, insérée dans une interface 46 solidaire de la face intérieure de la demie coque 45. La goupille 28 passe par des perçages prévus à cet effet à la fois sur l'interface 46 et sur l'extrémité 41 de la barre 40 de maintien de l'ouverture de 20 la demie coque 45. Une fois posée, la goupille 28 fixe la position ouverte du capot ou demie coque de la structure interne fixe du turboréacteur 45. Il résulte de cette disposition que, lorsque l'opérateur de maintenance referme la demie coque 45 à la fin des opérations de maintenance, il doit nécessairement extraire la goupille 28 qui lui sert alors de 25 clé 28 de désactivation de l'interdiction sur le couvercle 26 d'interdiction de manoeuvre alors dans l'état d'interdiction B (Figure 5). L'opérateur de maintenance introduit ensuite l'extrémité convenable de la goupille servant de clé 28 dans le premier logement 30 sur la face accessible du boîtier de commande 20 qui, dans le mode de réalisation 30 des Figures 4 et 5, est la face supérieure au dessin. Il force le ressort de rappel pour ramener le couvercle 26 d'interdiction de manoeuvre dans l'état A de la Figure 4. Le premier logement 30 et le second logement 32 sont alors alignés et l'opérateur peut alors fixer la clé 28 en l'enfonçant profondément dans le second logement 32 à travers le premier logement 31. L'ouverture 31 sur le 35 couvercle 26 d'interdiction de manoeuvre est alors disposée au-dessus du carré 21 qui devient accessible. L'opérateur de maintenance peut alors exécuter la manoeuvre du vérin 5d ou 5g (Figure 3) et la translation du capot d'inverseur de poussée 3 est exécutée de manière sûre, la demie coque 2d ou 2g de la structure interne fixe ayant été correctement refermée, et la zone d'interférence mécanique 12 (Figure 3) effacée. Un autre mode réalisation de l'interdiction est que l'insertion de l'axe 28 vient déplacer le pignon 22 pour l'engrener sur le pignon 23. Tout autre mode d'inhibition du boitier 20 par un axe est également applicable. Les différents modes de réalisation peuvent être cumulés dans la réalisation de l'interdiction en fonction du besoin et du nombre d'axes à placer 10 sur le boitier 20 (dépend du nombre de barres 7). On dispose ainsi d'un système de manoeuvre sécurisée de parties mobiles d'une nacelle de turboréacteur lors d'une maintenance. Les zones d'interférence mécanique sont donc effacées lors des manoeuvres de ces parties mobiles. 15 REVENDICATIONS1. Système de manoeuvre sécurisée de parties mobiles de nacelle de turboréacteur lors de la maintenance, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'interdiction (26, 28) de la manoeuvre d'au moins une 5 première partie mobile (3) de nacelle de turboréacteur en situation d'interférence mécanique potentielle (12) et qui est normalement actif pendant la maintenance et qui comporte un moyen de désactivation (28, 30, 32) à l'aide d'une clé (28) prélevée sur une deuxième partie (2d, 2g ; 45) de nacelle de turboréacteur en situation d'interférence lorsque la dite deuxième partie de 10 nacelle de turboréacteur a été manoeuvrée de façon à effacer la zone d'interférence potentielle. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'interdiction de la manoeuvre comporte une pièce d'interdiction de manoeuvre (26) de la dite première partie mobile et qui est mobile entre une 15 position d'interdiction de manoeuvre (A) et une position d'autorisation de manoeuvre (B). 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce d'interdiction de manoeuvre (26) est rappelée (29) dans la position d'interdiction de manoeuvre (A) par un ressort de rappel en l'absence de ladite 20 clé (28). 4. Système selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la pièce d'interdiction de manoeuvre (26) comporte un premier logement de clé (30) permettant de recevoir la clé (28) et d'entraîner la pièce d'interdiction de manoeuvre (21) contre le ressort de rappel vers une position d'autorisation 25 de manoeuvre (B) déterminée par un second logement de clé (32) disposé en relation avec ladite première partie mobile (3). 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les premier (30) et second (32) logements de la clé (28) présentent des sections adaptées à recevoir les parties correspondantes de la clé (28). 30 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la clé (28) est une pièce servant à fixer une position de maintenance de la deuxième partie mobile (2d, 2g ; 45) de nacelle de turboréacteur. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que la 35 pièce servant à déterminer la position de maintenance de la deuxième partie mobile de nacelle de turboréacteur est une goupille (28) de fixation d'un levieramovible (7 ; 40) maintenant l'ouverture d'un capot articulé servant de deuxième partie mobile de nacelle de turboréacteur, comme un capot articulé (2d, 2g) de structure fixe interne de turboréacteur. 8. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'interdiction de manoeuvre est un couvercle (26) monté sur un axe de rotation (27) sortant d'une face accessible d'un boîtier d'entraînement (20) d'un vérin de manoeuvre (5d, 5g) du capot d'inverseur de poussée de type « 0- duct », le couvercle (26) étant destiné à venir masquer un carré d'entraînement (21) d'un axe flexible (15 ; 25) d'entraînement du dit vérin de manoeuvre tant 10 que la goupille de fixation (28) d'un levier (7) de maintien d'ouverture d'un capot (2d, 2g) de structure fixe interne du turboréacteur retiré lors de la fermeture dudit capot de structure fixe interne n'a pas été replacée dans les premier et second logements du couvercle, le second logement (32) étant pratiqué sur la dite face accessible du boîtier d'entraînement (20). 15 9. Nacelle de turboréacteur, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un système de manoeuvre sécurisée de parties mobiles de nacelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.