Brevet FR3012794A1 — publié le 20150508

La présente invention concerne un dispositif de liaison entre un actionneur et un inverseur de poussée pour une nacelle d'aéronef recevant un turboréacteur, une nacelle d'aéronef équipée d'un tel dispositif, ainsi qu'un procédé de commande de cet actionneur. Les ensembles de motorisation pour les aéronefs comportent une nacelle formant une enveloppe extérieure globalement circulaire, comprenant à l'intérieur un turboréacteur disposé suivant l'axe longitudinal de cette nacelle. Le turboréacteur reçoit de l'air frais venant du côté amont ou avant, et rejette du côté aval ou arrière les gaz chauds issus de la combustion du carburant, qui donnent une certaine poussée. Pour les turboréacteurs à double flux, des aubes de soufflante disposées autour de ce turboréacteur génèrent un flux secondaire important d'air froid le long d'une veine annulaire passant entre le moteur et la nacelle, qui ajoute une poussée élevée. Certaines nacelles comportent un système d'inversion de poussée qui 15 ferme au moins en partie la veine annulaire d'air froid, et rejette le flux secondaire vers l'avant afin de générer une poussée de freinage de l'aéronef. Il est connu de réaliser des inverseurs de poussée comportant des capots mobiles arrière qui peuvent coulisser axialement vers l'arrière sous l'effet d'actionneurs, en déployant des volets dans la veine annulaire afin de fermer 20 au moins partiellement cette veine. Les volets renvoient le flux d'air froid radialement vers l'extérieur en passant par des grilles découvertes lors de ce coulissement, comprenant des aubes qui dirigent ce flux vers l'avant. En particulier le capot peut former un ensemble annulaire fermé, appelé aussi « 0-duct », pouvant coulisser axialement vers l'arrière sous l'effet de 25 vérins d'ouverture commandés par un opérateur, qui relient la motorisation au cadre avant de l'inverseur de poussée, afin de réaliser des opérations de maintenance sur la structure interne de la nacelle comprenant le turboréacteur. Un type de vérin d'ouverture connu pour commander le recul du capot, présenté notamment par le document FR-A1-2920208, comporte des liaisons 30 mécaniques comprenant des éléments coulissants entre eux, disposant quand le capot est fermé d'une course morte pouvant être bloquée par un moyen de blocage. Cette course morte permet quand le capot est fermé, de laisser libre les vérins afin de ne pas générer de contrainte dans ce capot et dans ces vérins. Afin de faciliter la fermeture par l'opérateur, une course morte peut-être nécessaire dans le cas où les moyens de verrouillage du capot sur la structure 5 amont de la nacelle, se substituant aux vérins (2), assurent le positionnement final du capot en position vol. De plus pendant le vol les différentes contraintes d'effort et de pression s'exerçant sur la nacelle génèrent des déformations des éléments de structure, un blocage des vérins de commande d'ouverture du capot entraînerait des 10 contraintes supplémentaires sur ces éléments et ces vérins. Cependant la course morte des vérins présentés par l'art antérieur étant réalisée par des systèmes mécaniques coulissant entre eux, on a un risque de grippage des surfaces qui frottent entre elles, rendant la course morte inopérante. Les vérins bloqués imposent alors dans ce cas des chargements 15 particuliers du cadre avant et de la partie amont de la nacelle, qui ne sont pas dimensionnés pour cela. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un dispositif de liaison entre un actionneur et un 20 inverseur de poussée d'une nacelle de turboréacteur comprenant un cadre mobile supportant des capots, cet actionneur comportant des vérins appliquant une force axiale de recul ou de traction pour respectivement ouvrir ou fermer l'inverseur afin de réaliser des opérations de maintenance, remarquable en ce qu'il comporte une surface d'appui appliquant la force de recul, et un câble ou 25 une bielle articulée appliquant la force de traction. Un avantage de ce dispositif de liaison est qu'après avoir refermé l'inverseur en tirant sur le câble, on peut commander un petit mouvement vers l'arrière qui libère la contrainte de traction dans ce câble tout en conservant un jeu axial entre la surface d'appui et la surface complémentaire du cadre avant 30 recevant cet appui, permettant grâce à la souplesse de ce câble d'éliminer toute contrainte sur le cadre dans les trois directions. On fiabilise ainsi la liaison qui ne peut pas se gripper, ce qui évite des défaillances liées aux contraintes que ces blocages peuvent générer. Le dispositif de liaison selon l'invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le dispositif de liaison comporte une pièce coulissant axialement par rapport à l'actionneur, sur laquelle est fixé le câble. Avantageusement l'inverseur de poussée étant fermé, un jeu axial est interposé entre l'arrière de la pièce coulissante et l'actionneur, ce qui évite de 10 mettre une contrainte axiale sur l'inverseur. Avantageusement, le dispositif de liaison comporte un ressort prenant appui sur l'actionneur, pour appliquer en permanence une force vers l'avant sur la pièce coulissante. Ce ressort permet de garder une légère tension axiale du câble, tout en laissant libre le jeu axial. 15 Avantageusement, le dispositif de liaison est prévu pour être disposé à l'extrémité de la tige d'un vérin. Dans ce cas, la pièce coulissante peut être prévue pour être guidée dans un alésage d'un embout fixé sur la tige du vérin. On réalise ainsi un dispositif compact qui est intégré dans le vérin. 20 L'invention a aussi pour objet une nacelle de turboréacteur disposant d'un inverseur de poussée pouvant coulisser axialement sous l'effet d'un actionneur, qui comporte un dispositif de liaison entre l'actionneur et l'inverseur comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. Avantageusement, le cadre avant comporte des jeux transversaux avec le 25 câble, permettant des mouvements relatifs latéraux de l'inverseur par rapport à l'actionneur. On obtient ainsi une possibilité de petits mouvements radiaux ou tangentiels de l'inverseur. En particulier, le jeu transversal supérieur permettant un mouvement relatif du cadre avant vers le bas, peut être plus grand que le jeu transversal 30 inférieur opposé permettant un mouvement relatif vers le haut, ce qui permet d'accepter une certaine descente de l'inverseur de poussée due à son poids, lors de son ouverture. L'invention a de plus pour objet un procédé de commande d'un actionneur d'ouverture d'un inverseur de poussée pour une nacelle comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes, qui après une fermeture de l'inverseur, commande un petit mouvement vers l'arrière de cet actionneur pour établir un jeu axial permettant un mouvement de recul du câble. On retire ainsi après la fermeture de l'inverseur la tension dans le câble, en laissant à ce câble un jeu axial vers l'arrière. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à 10 titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale passant par l'axe d'un vérin d'un dispositif de liaison selon l'invention, présenté dans la position où l'inverseur est fermé ; et - la figure 2 est une vue de détail de ce dispositif montrant les différents 15 jeux obtenus ; Les figures 1 et 2 présentent un vérin d'ouverture de l'inverseur de poussée, disposé sensiblement parallèlement à l'axe de la nacelle, comprenant du côté avant indiqué par une flèche notée « AV », une fixation sur la structure fixe amont de cette nacelle, et du côté arrière une tige creuse 2 qui coulisse 20 pour déplacer axialement le cadre avant 8 de l'inverseur de poussée. Un dispositif de liaison entre la tige creuse 2 du vérin et le cadre avant 8, comportant une symétrie de révolution autour de l'axe du vérin, comprend un embout 4 disposant d'une surface extérieure cylindrique ajustée à l'arrière du creux de la tige, qui est fixé par des moyens de serrage transversaux 6. 25 L'embout 4 comporte une cloison arrière disposant d'une face arrière transversale plane 10, comportant un diamètre extérieur supérieur à celui de la surface extérieure cylindrique (la surface 10 doit toujours être en contact avec surface 12 en transit et ouvert), qui est face à une surface plane correspondante 12 d'une pièce amont 26 du cadre avant 8. La cloison arrière 30 dispose d'un perçage axial laissant coulisser librement un câble en acier 18 (ou, en variante, une bielle articulée). L'embout 4 comporte un alésage intérieur ouvert du côté avant, guidant un coulisseau 14 disposant d'un creux intérieur ouvert du côté arrière, recevant un ressort hélicoïdal de compression 16 prenant appui sur la cloison arrière de cet embout qui dispose d'un téton de centrage 22 de ce ressort. L'extrémité avant du câble 18 est sertie dans un perçage axial de la partie avant du coulisseau 14, sa partie centrale traversant une ouverture d'une pièce amont 26 fixée au cadre avant 8, comportant la surface plane correspondante 12. L'extrémité arrière du câble 18 reçoit un élément de fixation 24 lié par un axe transversal 20 au cadre avant 8, afin de transmettre une traction venant du coulisseau 14 à ce cadre. Dans la position où l'inverseur de poussée est fermé, et verrouillé sur la structure amont de la nacelle pour le fonctionnement normal en vol, on a un jeu axial J1 entre la face arrière 10 de l'embout 4 et la surface correspondante 12 de la pièce amont 26, un jeu axial J2 entre l'extrémité arrière du coulisseau 14 et la cloison arrière de cet embout, et entre le câble 18 et l'ouverture de cette pièce amont 26, un petit jeu transversal inférieur J3 ainsi qu'un grand jeu transversal supérieur J4. Le fonctionnement du dispositif de liaison est le suivant. Pour l'ouverture de l'inverseur, la tige du vérin 2 recule, la face arrière 10 de l'embout 4 venant en appui sur la surface correspondante 12 du cadre avant 8 après avoir annulé le jeu axial J1, pour transmettre l'effort de ce vérin afin d'obtenir le coulissement axial de l'inverseur vers l'arrière. Pendant la course préliminaire d'annulation du jeu axiale J1, le câble 18 impose une avance du coulisseau 14 par rapport à l'embout 4 qui augmente le 25 jeu axial J2, le ressort de compression 16 se détend. On notera que pendant l'ouverture de l'inverseur de poussée et son maintien en position ouverte, celui-ci peut descendre légèrement par gravité suite aux flexions et aux jeux de son système de guidage. Le grand jeu transversal supérieur J4 au dessus du câble 18 permet ce mouvement de 30 descente, en laissant un espace minimum évitant des frottements entre ce câble et le cadre avant 8 qui entraîneraient des usures. Pour la fermeture de l'inverseur, le vérin exerce une force de traction en déplaçant sa tige 2 vers l'avant. Avec la masse et les frottements de l'inverseur qui le retiennent, l'embout 4 commence par comprimer le ressort de compression 16 sans déplacer cet inverseur, jusqu'à ce que l'on obtienne une annulation du jeu axial J2. On obtient ensuite une traction sur le câble 18 qui déplace effectivement l'inverseur de poussée en tirant sur son cadre avant 8, pour l'amener dans sa position finale avant de fermeture. L'opérateur peut enfin verrouiller l'inverseur de poussée sur la structure amont de la nacelle, en fixant une position particulière du cadre avant 8. L'opération de verrouillage ne peut induire qu'un déplacement vers l'avant du cadre avant 8 qui est avantageusement compensé par le système associé au ressort 16. Ensuite un petit mouvement du vérin est commandé suivant une course de quelques millimètres pour reculer l'embout 4, en remettant le jeu axial J2 et en réduisant le jeu axial J1, afin de mettre le dispositif dans sa configuration d'origine prévue pour le fonctionnement normal en vol. Un repère visuel V intégré au piston 14 rendu visible par une lumière dans l'embout 4 permet d'aider l'opérateur à atteindre un J1 optimal. L'atteinte du jeu J1 optimal permet de ne pas introduire de contrainte dans les vérins d'ouverture de cet inverseur, les différents jeux permettant des petits mouvements de l'inverseur par rapport à la structure amont dans les trois directions axiale, radiale et tangentielle. Ces vérins sont protégés. De même pendant le vol de l'aéronef, les petits déplacements de l'inverseur de poussée par rapport à la structure amont de la nacelle, causés par les efforts et les pressions s'appliquant dessus, peuvent se faire librement par la flexion et la détente du câble 18, sans générer de contrainte sur les vérins de commande qui n'ont pas besoin d'être dimensionnés pour supporter des contraintes supplémentaires. On obtient ainsi de manière simple, économique et efficace, un dispositif de liaison ne comportant pas de risque de grippage de pièces, qui est protégé contre ce type de défaillance. Il peut s'appliquer à différents types de commande, comprenant notamment un ou plusieurs vérins qui peuvent être hydrauliques ou électriques. Si le vérin nécessite une anti-rotation pour fonctionner, elle peut être réalisée par un ergot sur la structure cadre avant 8 en limite de surface 12 5 limitant la rotation en interférant avec un plat sur l'embout 4 en limite de surface 10. REVENDICATIONS1 - Dispositif de liaison entre un actionneur et un inverseur de poussée d'une nacelle de turboréacteur comprenant un cadre mobile (8) supportant des capots, cet actionneur comportant des vérins (2) appliquant une force axiale de recul ou de traction pour respectivement ouvrir ou fermer l'inverseur afin de réaliser des opérations de maintenance, caractérisé en ce qu'il comporte une surface d'appui (10) appliquant la force de recul, et un câble ou une bielle articulée (18) appliquant la force de traction. 2 - Dispositif de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce (14) coulissant axialement par rapport à l'actionneur, sur laquelle est fixé le câble (18). 3 - Dispositif de liaison selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'inverseur de poussée étant fermé, un jeu axial (J2) est interposé entre l'arrière 15 de la pièce coulissante (14) et l'actionneur. 4 - Dispositif de liaison selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte un ressort (16) prenant appui sur l'actionneur, pour appliquer en permanence une force vers l'avant sur la pièce coulissante (14). 5 - Dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu pour être disposé à l'extrémité de la tige (2) d'un vérin. 6 - Dispositif de liaison selon les revendications 2 et 5, caractérisé en ce que la pièce coulissante (14) est prévue pour être guidée dans un alésage d'un embout (4) fixé sur la tige (2) du vérin. 25 7 - Nacelle de turboréacteur comprenant un inverseur de poussée pouvant coulisser axialement sous l'effet d'un actionneur, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de liaison entre l'actionneur et l'inverseur réalisé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 8 - Nacelle de turboréacteur selon la revendication 7, caractérisée en ce 30 que le cadre avant (8) comporte des jeux transversaux (J3, J4) avec le câble (18), permettant des mouvements relatifs latéraux de l'inverseur par rapport à l'actionneur. 9 - Nacelle de turboréacteur selon la revendication 8, caractérisée en ce que le jeu transversal supérieur (J4) permettant un mouvement relatif du cadre avant (8) vers le bas, est plus grand que le jeu transversal inférieur (J3) opposé permettant un mouvement relatif vers le haut. 10 - Procédé de commande d'un actionneur d'ouverture d'un inverseur de poussée pour une nacelle selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'après une fermeture de l'inverseur, il commande un petit mouvement vers l'arrière de cet actionneur pour établir un jeu axial (J2) permettant un mouvement de recul du câble (18).10