Brevet FR3019599A1 — publié le 20151009

La présente invention se rapporte à un dispositif de fixation d'un matelas de protection thermique sur une structure interne fixe d'une nacelle de turboréacteur. Un avion est mû par un ou plusieurs turboréacteurs logés chacun 5 dans une nacelle. Une nacelle présente généralement une structure sensiblement tubulaire comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, un ensemble intermédiaire destiné à entourer une soufflante du turboréacteur et une ensemble arrière pouvant intégrer des moyens d'inversion de poussée et 10 destiné à entourer la chambre de combustion et tout ou partie des étages de compresseur et de turbine du turboréacteur, et est généralement terminée par une tuyère d'éjection dont la sortie est située en aval du turboréacteur. Les nacelles modernes sont destinées à abriter un turboréacteur double flux apte à générer, d'une part, un flux d'air chaud (également appelé 15 flux primaire) issu de la chambre de combustion du turboréacteur et circulant dans un espace délimité par un compartiment de forme sensiblement tubulaire appelé compartiment « core », et d'autre part, un flux d'air froid (dit flux secondaire) issu de la soufflante et circulant à l'extérieur du turboréacteur à travers un passage annulaire, également appelé veine, formé entre une 20 structure interne définissant un carénage du turboréacteur et une paroi interne de la nacelle. Les deux flux d'air sont éjectés du turboréacteur par l'arrière de la nacelle. Le compartiment « core » comprend une enveloppe externe servant de carter et appelé structure fixe interne (IFS : Internai fixed structure). 25 Cette structure interne fixe est soumise à de fortes contraintes thermiques et il est nécessaire de la protéger à l'aide de panneaux de protection thermique, permettant notamment d'isoler les composants de la nacelle de l'environnement moteur afin de les maintenir à des températures acceptables et prolonger leur durée de vie. 30 Ces matelas de protection thermique assurent également une protection anti-feu et peuvent être utilisés dans d'autres zones de la nacelle au niveau desquels existe un risque d'incendie. Afin de protéger thermiquement l'IFS, il est connu d'avoir recours à des panneaux de protection placées du côté compartiment « core », et 35 comprenant au moins un matelas isolant, généralement fabriqué à partir de fibres de silice, de céramique ou d'un matériau microporeux, ledit matelas étant pris entre des feuillards généralement en inox. Les matelas de protection thermique sont fixés à l'IFS à l'aide de systèmes de fixation qui coopèrent ponctuellement avec lui sur toute la surface 5 de protection à la manière de rivets. La protection thermique est également retenue par ses bords sur l'IFS par des bandes de retenue appelées communément « retainers ». Un exemple de système de fixation selon l'art antérieur est décrit dans le document FR 2 829 811. 10 Un tel système de fixation utilise un système de fil frein et comprend généralement deux parties, à savoir une embase fixée dans l'IFS et portant une structure d'accroche (par exemple de type crochet, passant ou pion à oeillets) et un bouton de retenue. La structure d'accroche se dresse à l'intérieur d'une ouverture de fixation correspondante du matelas, et est apte à 15 recevoir un fil frein. Le bouton de retenue vient en appui contre une surface extérieure du matelas de manière à former rondelle de maintien et de serrage, le bouton de retenue étant pourvu d'orifices de passage du fil frein dont les extrémités sont torsadées et serrées. La retenue du panneau sur l'IFS est ainsi assurée. 20 Afin de parfaire la protection, l'extrémité torsadée du fil frein est ensuite noyée dans du silicone. En variante, le système de fil frein peut être remplacé par une structure d'accroche filetée ou taraudée coopérant avec une extrémité complémentaire du bouton de retenue. Toutefois, de tels systèmes vissés sont 25 lourds, ont un coût plus élevé et sont peu efficaces thermiquement. De manière générale, la pose de ces fixations est malaisée, extrêmement longue et nécessite un nombre important d'opérations. En raison de la présence du bouton venant en appui contre le matelas, la hauteur de la structure d'accroche est limitée à l'épaisseur du 30 matelas. De ce fait, les oeillets ou le crochet de la structure d'accroche se situent à l'intérieur de l'ouverture correspondante du matelas et il est très difficile d'y passer le fil frein. Cette difficulté est notamment due à la forme des ouvertures de fixation du matelas, qui sont de forme tronconique, la plus petite section de l'ouverture se situant au niveau de l'orifice débouchant sur la paroi 35 externe du matelas. Ainsi, cette opération demande beaucoup de temps et de précision aux opérateurs, ce qui est un inconvénient d'autant plus gênant que cette opération doit être répétée de nombreuses fois, pour chaque point de fixation. De plus, lorsqu'un fil frein est brisé lors du montage, cela oblige en général à procéder au démontage de tous les boutons de retenue déjà fixés, afin de pouvoir dégager le matelas et ainsi récupérer le fil frein cassé. La présente invention vise à résoudre les inconvénients exposés ci- dessus et à améliorer les systèmes de fixation connus, et notamment ceux décrits dans le document FR 2 829 811. Elle concerne à cet effet un agencement de fixation d'un matelas de protection thermique à une structure d'une nacelle de turboréacteur, comprenant au moins une embase de fixation solidaire de la structure, ladite embase de fixation étant solidaire d'une extrémité d'un lien, ledit lien traversant le matelas par l'intermédiaire d'un passage prévu dans le matelas, et étant solidaire à son autre extrémité d'un bouton de retenue, l'agencement de fixation étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins une entretoise insérée au moins partiellement dans un évidement du matelas de protection thermique, l'entretoise étant disposée entre le matelas de protection thermique et le bouton de retenue et présentant un trou a traversant permettant le passage du lien. Ainsi, en prévoyant une entretoise destinée à combler l'évidement ménagé dans le matelas, on améliore très fortement l'accessibilité de l'embase de fixation pour l'opérateur, afin que celui-ci puisse aisément solidariser le lien à l'embase de fixation. En effet, comme l'évidement est comblé au moyen de l'entretoise, on peut jouer sur la forme et/ou la taille de cet évidement pour améliorer l'accessibilité à la partie de l'embase servant à la fixation du lien. Si elle est réalisée dans un matériau isolant, l'entretoise permet également de renforcer la performance thermique des systèmes à fil frein connus. Bien entendu, comme dans l'art antérieur, un matelas est fixé à une structure de nacelle au moyen d'une pluralité d'agencements de fixation tel que défini ci-dessus. Dans une réalisation, l'évidement présente une forme évasée, par exemple tronconique. Dans une réalisation, l'évidement présente une forme droite, par exemple cylindrique. Dans une réalisation, l'entretoise est constituée d'un matériau 35 isolant, éventuellement recouvert d'une couche de protection. Dans une réalisation, le lien est un fil frein. Dans une réalisation, l'embase de fixation comporte un piton à oeillet formant passant pour le fil frein. Dans une réalisation, le bouton de retenue recouvre intégralement l'entretoise. Dans une réalisation, l'embase de fixation est intégrée dans la structure. La présente invention se rapporte également à une nacelle d'un turboréacteur d'un aéronef, comportant une structure sur laquelle est rapporté un matelas de protection thermique, le matelas étant fixé sur ladite structure 10 par l'intermédiaire d'une pluralité d'agencements de fixation tel que défini ci-dessus. A cet effet, le matelas comporte autant d'évidements que nécessaire. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés, parmi lesquels : 15 - la figure 1 est un exemple de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est un deuxième exemple de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est un troisième exemple de réalisation de l'invention. La figure 1 est une vue en coupe d'une partie d'une structure 1 20 interne fixe (ou IFS) d'une nacelle de turboréacteur, sur laquelle est fixée un matelas 2 de protection thermique. Le matelas 2 comporte une face en contact avec la structure 1, dite face interne 21, et une face opposée, dite face externe 22. Conformément à l'invention, l'agencement de fixation du matelas 2 25 sur la structure 1 comprend au moins une embase 11 de fixation. Cette embase est fixée à la structure fixe 1, par exemple par collage, et est équipée d'une structure d'accrochage 12. Dans l'exemple, la structure d'accrochage 12 se présente sous la forme d'un piton à oeillet 13 faisant saillie selon une direction sensiblement normale à la surface de la structure 1 sur laquelle 30 l'embase 11 est rapportée. Le matelas 2 de protection thermique vient recouvrir l'embase 11 au niveau d'une ouverture 2a de forme sensiblement complémentaire à celle de l'embase 11, ménagée dans l'épaisseur du matelas 2. Dans l'exemple, l'ouverture 2a est un évidement de forme tronconique dont la section la plus 35 grande est celle située au niveau de la face interne 21 du matelas 2. Du côté du matelas 2 opposé à l'ouverture 2a est disposé un évidement 2b, ménagé dans l'épaisseur du matelas et débouchant sur la face externe 22 du matelas 2. L'évidement 2b communique avec l'ouverture 2a de manière à former un passage au travers du matelas 2, afin de permettre, comme on le verra plus bas, à un fil frein de traverser le matelas 2. Dans l'exemple, l'ouverture 2a et l'évidement 2b communiquent par l'intermédiaire d'un orifice 2c au sein duquel pénètre la structure d'accrochage 12. Avantageusement, la section de l'orifice 2c est aussi réduite que possible, de sorte que la portion annulaire du matelas 2 entourant l'orifice 2c, et séparant de ce fait l'ouverture 2a et l'évidement 2b, soit aussi grande que possible. Ainsi, on s'assure que l'isolation thermique à cet endroit est la plus performante possible. Conformément à l'invention, l'évidement 2b permet d'offrir à un opérateur une accessibilité améliorée à la structure d'accrochage 12. Dans ce but, l'évidement 2b présente dans l'exemple de la figure 1 une forme évasée, la plus grande section de l'évidement 2b se situant ainsi au niveau de la face externe 22 du matelas 2. Avantageusement, comme représenté sur la figure 1, la forme évasée de l'évidement 2b est une forme tronconique. Conformément à l'invention, l'agencement de fixation du matelas 2 comprend en outre une entretoise 14, thermiquement isolante, insérée au moins partiellement dans l'évidement 2b, et présentant à cet effet une forme sensiblement complémentaire. L'entretoise 14 comporte un trou 14a traversant formant un passage pour le fil frein 15. La structure d'accrochage est destinée à coopérer avec un lien formant un moyen de retenue, en l'espèce le fil frein 15. Le fil frein 15 est associé à un bouton de retenue 16. Ainsi, lors de la mise en place du matelas 2, le fil frein 15 est introduit à travers rceillet 13 de la structure d'accrochage 12 alors que l'entretoise 14 n'est pas en place dans l'évidement 2b. Pour l'opérateur, l'accès à la structure à rceillet 13 est donc facilité par la taille et/ou la forme de l'évidement 2b. A titre d'exemple, la plus grande section de l'évidement 2b présente un diamètre proche de, égal, ou supérieur à 25 mm. Une fois le fil frein 15 correctement positionné dans rceillet 13, l'opérateur peut alors facilement positionner l'entretoise 14, l'insertion des deux brins du fil frein 15 dans le trou 14a ne soulevant pas de difficulté particulière. On notera toutefois qu'en cas de difficulté de positionnement de l'entretoise 14, ou en cas de rupture du fil frein lors de cette étape, il n'est pas nécessaire, comme dans l'état de la technique, de déposer le matelas 2, mais seulement l'entretoise 14. Une fois l'entretoise 14 positionnée dans l'évidement 2b, les extrémités du fil frein 15, qui dépassent de la surface libre de l'entretoise, sont introduites à travers deux orifices correspondants (non visibles) du bouton de retenue 16. Le fil frein est ensuite torsadé de manière à assurer le serrage et l'appui du bouton de retenue 16. La fixation du fil frein 15 est sécurisée en noyant les extrémités du fil frein 15 dans du silicone 17. Le montage conforme à l'invention permet donc de faciliter grandement les opérations de fixation du matelas 2 de protection thermique, et de réduire très fortement le temps de montage. Ainsi qu'évoqué plus haut, d'une part le montage du fil frein est facilité car l'accessibilité à la structure d'accroche est améliorée et, d'autre part, la rupture d'un fil frein en cours de montage ne nécessite plus la dépose complète du matelas (et donc le démontage des fils freins déjà fixés), mais impose uniquement de retirer l'entretoise correspondante. Dans l'exemple de la figure 1, l'invention est mise en oeuvre avec un bouton 16 de retenue conventionnel, l'entretoise 14 étant réalisée de telle sorte que sa surface externe peut être laissée libre si nécessaire. Ainsi, dans 20 l'exemple de la figure 1, l'entretoise 14 est constituée d'un matériau isolant 14b, par exemple un matériau microporeux, recouvert d'une couche protectrice 14c, par exemple une couche en un matériau métallique. Ainsi, la surface de l'entretoise 14 non recouverte par le bouton 16 peut être laissée libre. La figure 2 montre un deuxième exemple de réalisation de 25 l'invention, dans lequel l'entretoise 1 est réalisé dans un matériau isolant, par exemple de la feutrine, mais sans couche extérieure de protection. Il est alors nécessaire de prévoir une protection pour l'entretoise 14. Dans l'exemple de la figure 2, le bouton de retenue 16 est conformé de sorte à recouvrir intégralement l'entretoise 14, assurant ainsi la protection de celle-ci. Le bouton 30 de retenue peut être réalisé notamment en métal, par exemple à partir d'une tôle emboutie. La figure 3 montre une variante de la figure 2, dans laquelle la forme de l'évidement 2b n'est pas évasée, mais cylindrique. Dans cet exemple de réalisation, l'entretoise 14 est également constituée de feutrine et le bouton 35 16 recouvre intégralement l'entretoise 14. Bien que l'invention ait été décrite avec un exemple particulier de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. En particulier, d'autres structures que la structure interne fixe de la nacelle peuvent être recouvertes d'un matelas de protection thermique. REVENDICATIONS1. Agencement de fixation d'un matelas (2) de protection thermique à une structure (1) d'une nacelle de turboréacteur, comprenant au moins une 5 embase de fixation (11) solidaire de la structure (1), ladite embase de fixation (11) étant solidaire d'une extrémité d'un lien (15), ledit lien (15) traversant le matelas (2) par l'intermédiaire d'un passage (2a, 2b, 2c) prévu dans le matelas (2), et étant solidaire à son autre extrémité d'un bouton (16) de retenue, l'agencement de fixation étant caractérisé en ce qu'il comporte au moins une 10 entretoise (14) insérée au moins partiellement dans un évidement (2b) du matelas (2) de protection thermique, l'entretoise étant disposée entre le matelas (2) de protection thermique et le bouton (16) de retenue et présentant un trou (14a) traversant permettant le passage du lien (15). 15 2. Agencement de fixation selon la revendication 1, dans lequel l'évidement (2b) présente une forme évasée, par exemple tronconique. 3. Agencement de fixation selon la revendication 1, dans lequel l'évidement (2b) présente une forme droite, par exemple cylindrique. 20 4. Agencement de fixation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'entretoise (14) est constituée d'un matériau isolant, éventuellement recouvert d'une couche de protection. 25 5. Agencement de fixation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le lien (15) est un fil frein. 6. Agencement de fixation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'embase de fixation (11) comporte un piton (12) à oeillet 30 (13) formant passant pour le fil frein (15). 7. Agencement de fixation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le bouton (16) de retenue recouvre intégralement l'entretoise (14). 35 8. Agencement de fixation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embase de fixation (11) est intégrée dans la structure (1). 9. Nacelle d'un turboréacteur d'aéronef, comportant une structure (1) sur laquelle est rapporté un matelas (2) de protection thermique, le matelas étant fixé sur ladite structure (1) par l'intermédiaire d'une pluralité d'agencements de fixation selon l'une des revendications précédentes.