Brevet FR3031341A1 — publié le 20160708

La présente invention concerne un ensemble propulsif pour aéronef, comprenant une nacelle et un turboréacteur. Un aéronef est mû par plusieurs ensembles propulsifs constitués par des turboréacteurs logés chacun dans une nacelle. Une nacelle présente généralement une structure tubulaire comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, une section aval pouvant abriter un dispositif 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. Cette nacelle est par exemple destinée à abriter un turboréacteur double flux apte à générer par l'intermédiaire des aubes de la soufflante en rotation un flux d'air chaud (également appelé flux primaire), issu de la chambre de combustion du turboréacteur, et un flux d'air froid (flux secondaire) qui circule à l'extérieur du turboréacteur à travers un canal annulaire, également appelé veine, formé entre 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 dispositif d'inversion de poussée est, lors de l'atterrissage de l'aéronef, destiné à améliorer la capacité de freinage de celui-ci en redirigeant vers l'avant au moins une partie de la poussée générée par le turboréacteur. Dans la présente demande, l'amont et l'aval sont définis par rapport au sens d'écoulement de l'air dans l'ensemble propulsif en fonctionnement jet direct, l'entrée d'air étant située en amont par rapport à la tuyère d'éjection, située en aval de la nacelle. Parmi les nacelles de l'art antérieur, on connaît celle décrite dans le 25 document US 2011/0197973, dont une coupe longitudinale de l'entrée d'air est représentée à la figure 1. Une telle entrée d'air 1 comprend une paroi externe 3, une paroi interne 5 comprenant des moyens de traitement acoustique 6 et une lèvre d'entrée d'air 7 formant bord d'attaque de la nacelle, s'étendant entre les parois externe 3 et interne 30 5. L'entrée d'air 1 comprend en sa partie aval une cloison arrière 9, reliant la paroi interne 5 à la paroi externe 7. L'entrée d'air 1 est destinée à être rattachée en sa partie aval à un carter de soufflante (non représenté à la figure 1) d'un turboréacteur, conçu pour entourer des aubes d'une soufflante d'un turboréacteur, et 35 s'étendant dans le prolongement de la paroi interne 5 de l'entrée d'air. Le rattachement de l'entrée d'air au carter de soufflante est réalisé par une première bride de liaison 11 reliée à une deuxième bride de liaison (non représentée), montée sur le carter de soufflante. L'entrée d'air 1 comprend en outre en sa partie amont une cloison avant 13, reliant la paroi externe 7 à la paroi interne 5. Sur la cloison avant 13 sont fixées la lèvre d'entrée d'air 7 et la paroi interne 5 de l'entrée d'air. La fixation de la lèvre d'entrée d'air et de la paroi interne sur la cloison avant est réalisée grâce à une pluralité de rivets 15 répartis sur le pourtour de la nacelle. Dans cette nacelle de l'art antérieur, la paroi externe 3 et la lèvre d'entrée d'air 7 sont intégrées, c'est-à-dire qu'elles ne forment qu'une seule pièce. Afin d'inspecter les différents systèmes comme le dégivrage ou inspecter l'état de la structure, il faut pouvoir accéder à l'espace compris entre les cloisons avant et arrière de l'entrée d'air, qui est alors inaccessible si la pièce formant la lèvre et la paroi externe est intégrale. Pour résoudre cette nécessité de permettre un accès à l'espace défini entre les parois externe et interne de la nacelle, il faut prévoir la découpe d'un passage pour une trappe de visite, ce qui réduit considérablement la rigidité de l'ensemble. La présente invention propose un ensemble propulsif résolvant les inconvénients de l'art antérieur, dont l'accès à l'espace défini entre les parois externe 20 et interne de l'entrée d'air de la nacelle pour des opérations de maintenance est considérablement simplifié. Elle se rapporte à cet effet à un ensemble propulsif pour aéronef, comprenant une nacelle et un turboréacteur logé à l'intérieur de la nacelle, ladite nacelle comprenant une entrée d'air comprenant : 25 une paroi externe, une paroi interne, radialement à l'intérieur de la paroi externe par rapport à un axe sensiblement longitudinal de la nacelle, en contact avec une zone recevant le flux d'air pénétrant le turboréacteur, - une lèvre d'entrée d'air formant bord d'attaque de la nacelle et 30 s'étendant entre les parois externe et interne, - une cloison avant reliant la paroi externe à la paroi interne, - des moyens de fixation de la lèvre d'entrée d'air sur la paroi interne de l'entrée d'air de la nacelle, ledit turboréacteur comprenant un carter de soufflante, conçu pour entourer des 35 aubes d'une soufflante du turboréacteur, s'étendant dans le prolongement de la paroi interne de l'entrée d'air de la nacelle, la nacelle comprenant en outre un capot de soufflante entourant le carter de soufflante et s'étendant dans le prolongement de la paroi externe de l'entrée d'air, lesdits capot de soufflante et le carter de soufflante étant solidaires respectivement des parois externe et interne de l'entrée d'air de la nacelle par l'intermédiaire de moyens de fixation, ledit ensemble propulsif étant remarquable en ce que les moyens de fixation de la lèvre d'entrée d'air sur la paroi interne de la nacelle comprennent : au moins un organe de fixation, monté sur la paroi interne de l'entrée d'air de la nacelle et coopérant avec au moins un pion de retenue monté sur la cloison avant de l'entrée d'air, et au moins une vis de montage de l'organe de fixation sur la paroi interne, accessible depuis ladite zone recevant le flux d'air pénétrant le turboréacteur, ladite vis étant pourvue d'un moyen élastique agencé pour maintenir l'organe de fixation en position selon laquelle il coopère avec le pion de retenue lorsque la vis engage l'organe de fixation, et pour libérer l'organe de fixation du pion de retenue lorsque la vis de fixation désengage l'organe de fixation, pour des opérations de maintenance. Ainsi, lorsqu'un opérateur souhaite accéder à l'espace défini entre les parois interne et externe de la lèvre d'entrée d'air de la nacelle, l'opérateur dévisse les vis de montage accessibles depuis la zone de la nacelle recevant le flux d'air pénétrant 20 le turboréacteur, ce qui a pour effet de libérer, grâce aux moyens élastiques, les organes de fixation de leurs pions de retenue correspondants. L'opérateur peut ensuite retirer les moyens de fixation qui relient le capot de soufflante à la paroi externe de l'entrée d'air. Cela permet de désolidariser totalement l'ensemble constitué par la paroi 25 externe de l'entrée d'air, la lèvre d'entrée d'air et la cloison avant du reste de l'ensemble propulsif, c'est-à-dire du capot de soufflante et de la paroi interne de l'entrée, qui reste solidaire du carter de soufflante. L'ensemble désolidarisé peut alors être retiré du reste de l'ensemble propulsif, ce qui permet à l'opérateur d'accéder aux moyens de fixation assurant la liaison entre la paroi interne de l'entrée d'air et le 30 carter de soufflante. L'opérateur peut ensuite aisément retirer les moyens de fixation assurant la liaison entre la paroi interne de l'entrée d'air et le carter de soufflante afin de retirer la paroi interne de l'entrée d'air. Selon des caractéristiques toutes optionnelles de l'ensemble propulsif selon l'invention : - les moyens de fixation de la lèvre d'entrée d'air sur la paroi interne de l'entrée d'air de la nacelle sont répartis de manière discrète sur la circonférence de la nacelle ; - le pion de retenue comprend une gorge de retenue coopérant avec l'organe de fixation ; - la vis de montage est orientée sensiblement radialement lorsqu'elle engage l'organe de fixation ; - le pion de retenue présente une forme sensiblement cylindrique et en ce que l'axe longitudinal dudit cylindre est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle ; - le pion de retenue comprend une butée agencée pour limiter le déplacement du pion de retenue relativement à l'organe de fixation ; - le moyen élastique est un ressort et en ce que le ressort est comprimé lorsque la vis de montage engage l'organe de fixation ; - la vis de montage est une vis imperdable, c'est-à-dire que l'organe de fixation comprend un moyen de retenue de la vis sur l'organe de fixation, ce qui permet à l'opérateur qui fait passer l'entrée d'air d'une position de fonctionnement vers une position de maintenance d'avoir les vis en permanence solidaires des organes de fixation, que les vis se trouvent en position engagée ou désengagée des organes de fixation, ce qui permet d'éviter d'égarer les vis de montage lors d'opérations de maintenance ; - l'organe de fixation présente une section transverse sensiblement en forme de « U » présentant des pattes d'engagement d'au moins deux vis de montage ; - l'axe longitudinal de l'organe de fixation est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des figures ci-30 annexées dans lesquelles : - la figure 1 illustre une entrée d'air de l'art antérieur ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un ensemble propulsif réalisé selon un premier mode de réalisation de l'invention, centrée sur l'entrée d'air de la nacelle et sur la section médiane de la nacelle ; 35 - la figure 3 est une vue agrandie de la zone III de la figure 2; - la figure 4 représente un organe de fixation monté dans un pion de retenue vue selon la direction de la direction de flèche IV de la figure 4; - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 4; - les figures 6 et 7 illustrent la cinématique de détachement de la lèvre d'entrée d'air et de la paroi externe de l'entrée d'air de la nacelle ; - la figure 8 représente la nacelle selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Sur l'ensemble des figures, des références identiques ou analogues 10 représentent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues. On se réfère à la figure 2, illustrant un ensemble propulsif 100 pour aéronef selon l'invention. L'ensemble propulsif 100 comprend une nacelle 101 dans laquelle est 15 logé un turboréacteur 103. Parmi les éléments constituant le turboréacteur 103, seuls le carter de soufflante 111 et une aube 113 d'une soufflante du turboréacteur sont représentés à la figure 2. La nacelle 101 présente une structure tubulaire comprenant une entrée d'air 105, une section médiane 107 entourant une soufflante du turboréacteur, une 20 section aval 109 pouvant abriter un dispositif d'inversion de poussée et entourant la chambre de combustion du turboréacteur, et une tuyère d'éjection (non visible sur la figure 2), dont la sortie est située en aval du turboréacteur. L'entrée d'air 105 de la nacelle 101 comprend une paroi externe 115 pouvant être réalisée en matériau composite ou en métal, en contact avec un flux 25 d'air extérieur s'écoulant autour de la nacelle. La paroi externe 115 de l'entrée d'air 105 est reliée en sa partie amont à une lèvre d'entrée d'air 117 formant bord d'attaque de la nacelle, et est prolongée en sa partie aval par un capot 118 de soufflante, entourant le carter de soufflante 111. La lèvre d'entrée d'air 117 s'étend depuis la paroi externe 115 de l'entrée d'air jusqu'à 30 une paroi interne 119 de l'entrée d'air 105, située radialement à l'intérieur de la paroi externe 115 par rapport à un axe 121 sensiblement longitudinal de la nacelle. La paroi interne 119 est en contact avec une zone 120 recevant le flux d'air pénétrant le turboréacteur. La paroi interne 119 est pourvue, de préférence mais non limitativement, des moyens de traitement acoustique, moyens par exemple 35 constitués par un panneau acoustique 123 connu de l'art antérieur, du type comprenant une structure en nids d'abeilles, prise en sandwich entre une peau acoustique et une peau pleine. La nacelle comprend en outre une cloison arrière 124, comprenant une paroi annulaire 128 aux extrémités de laquelle sont respectivement agencées deux extensions 130, 132. L'extension 130 définit une zone de recouvrement d'une portion de la paroi interne 119 et d'une portion du carter de soufflante 111. L'extension 132 définit quant à elle une zone de recouvrement d'une portion de la paroi externe 115 et d'une portion du capot 118 de carter de soufflante. Les portions de la paroi interne 119 de l'entrée d'air 105 et du carter de soufflante 111 qui sont recouvertes par la zone de recouvrement définie par l'extension 130 sont reliées à ladite extension par l'intermédiaire de moyens de liaison ponctuels tels que par exemple des boulons. De la même manière, les portions de la paroi externe 115 de l'entrée d'air 105 et du capot 118 de carter de soufflante qui sont recouvertes par la zone de recouvrement définie par l'extension 132 sont reliées à ladite extension par l'intermédiaire de moyens de liaison ponctuels tels que par exemple des boulons. L'entrée d'air 105 de la nacelle 101 comprend en outre une cloison avant 125 partitionnant la lèvre d'entrée d'air 117 du reste de la nacelle. La cloison avant 125 comprend une paroi 127 sensiblement transverse par rapport à l'axe longitudinal 121 de la nacelle, et relie la paroi externe 115 à la paroi interne 119. La paroi 127 de la cloison avant 125 présente une extension 129 sur laquelle sont fixées de manière non-démontable une portion de la paroi externe 115 de l'entrée d'air, et une portion de la lèvre d'entrée d'air 117, par exemple par rivetage. La fixation de la paroi externe 115 et de la lèvre d'entrée d'air 117 sur la cloison avant 125 peut également être réalisée par soudage sur l'extension 129 de la paroi 127 de la cloison avant 125. Selon une alternative non représentée, la lèvre d'entrée d'air peut être intégrée à la paroi externe, c'est-à-dire que la lèvre d'entrée d'air et la paroi externe ne forment qu'une pièce unique, rapportée à la cloison avant de la manière susmentionnée. Selon l'invention, l'ensemble propulsif reçoit des moyens de fixation de la lèvre d'entrée d'air sur la paroi interne de l'entrée d'air de la nacelle, dont un mode de réalisation est illustré aux figures 3 à 5. Les moyens de fixation de la lèvre d'entrée d'air sur la paroi interne de l'entrée d'air de la nacelle sont par exemple répartis de manière discrète sur la circonférence de la nacelle. En se référant à la figure 3, les moyens de fixation de la lèvre d'entrée d'air 117 sur la paroi interne 119 de la nacelle comprennent un organe de fixation 131, monté sur la paroi interne 119 de l'entrée d'air 105. Les moyens de fixation comprennent également un pion de retenue 133, par exemple de forme sensiblement cylindrique, dont l'axe longitudinal 132 dudit cylindre est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle. Le pion de retenue 133 est monté sur la cloison avant 125 de l'entrée d'air. Le pion de retenue 133 peut être solidarisé de la paroi avant 125 par exemple par collage, soudage, vissage, emmanchement forcé. Comme représenté à la figure 4 illustrant un mode de réalisation préféré mais non limitatif de l'organe de fixation 131, l'organe de fixation présente un corps 134 présentant une section transverse sensiblement en forme de « U », présentant deux extensions définissant des pattes d'engagement 135, 137 de deux vis de montage 139, 141, adaptées pour maintenir l'organe de fixation 131 sur la paroi interne de l'entrée d'air de la nacelle lorsque les vis sont engagées. L'axe longitudinal 142 de l'organe de fixation 131 est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle. Comme on peut le voir à la figure 3, les vis de montage 139, 141 (seule la vis 139 est visible à la figure 3) sont orientées selon une direction sensiblement radiale lorsqu'elles engagent l'organe de fixation 131, et sont accessibles depuis la zone 120 recevant le flux d'air pénétrant le turboréacteur, ce qui permet à un opérateur de pouvoir fixer ou détacher très facilement la lèvre d'entrée d'air du panneau interne de la nacelle, comme on le verra plus en détails dans la suite de la description. Le pion de retenue 133 comprend une gorge de retenue 143 conformée pour recevoir le corps de l'organe de fixation 131, comme l'illustre la figure 5, coupe de la figure 4 selon la ligne V-V. Les vis 139, 141 comprennent des moyens élastiques tels que des ressorts 145, 147, positionnés entre les pattes d'engagement 135, 137 de l'organe de fixation, et les têtes de vis représentées par les références 149, 151 à la figure 4. Les ressorts 145, 147 sont montés comprimés le long des corps des vis de montage 139, 141 lorsque les vis engagent l'organe de fixation 131. Ainsi, lorsque les vis de montage 139, 141 engagent l'organe de fixation 131, l'organe de fixation engage le pion de retenue 133 via la gorge de retenue 143. Les ressorts 145, 147 se trouvent en position comprimée. Lorsque les vis de montage 139, 141 libèrent l'organe de fixation 131, c'est-à-dire lorsqu'un opérateur dévisse depuis la zone 120 les vis de fixation 139, 141, les vis de fixation désengagent l'organe de fixation 131. Les ressorts 145, 147 ne se trouvent alors plus comprimés, et déplacent le corps de l'organe de fixation 131 hors de la gorge 143 du pion de retenue 133, ce qui permet de libérer l'organe de fixation de son pion de retenue associé. Un tel agencement des moyens de fixation de la lèvre d'entrée d'air sur la paroi interne de la nacelle permet de simplifier considérablement par rapport à l'art antérieur l'accès à l'espace E défini entre la paroi interne et la paroi externe de l'entrée d'air. Comme représenté aux figures 6 et 7, lorsqu'un opérateur souhaite réaliser la maintenance de la nacelle, il dévisse d'abord les vis de montage associées aux organes de fixation 131, depuis la zone 120 (étape A), ce qui permet de libérer 10 l'organe de fixation 131 de son pion de retenue 133 associé. L'opérateur retire ensuite les moyens de liaison ponctuels qui assurent la fixation de la paroi externe 115 et du capot 118 de carter de soufflante sur la cloison arrière 124, ce qui permet de désolidariser la paroi externe 115 du capot 118 de carter de soufflante (étape B). 15 L'ensemble 152 constitué par la paroi externe 115, la lèvre d'entrée d'air 117 et la cloison avant 125 peut ainsi être déplacé (étape C, figure 7) de façon à permettre à l'opérateur d'accéder à la zone 153 correspondant à la région de la nacelle supportant les moyens de liaison assurant la fixation de la paroi interne 119 et du carter de soufflante 111 sur la cloison arrière 124. L'ensemble 152 est par exemple 20 totalement retiré du reste de la nacelle. L'accès à la zone 153 permet à l'opérateur de retirer les moyens de liaison assurant la fixation de la paroi interne 119 sur la cloison arrière 124. Les vis de montage 139, 141 peuvent être imperdables, c'est à dire que les vis de montage comprennent une butée de retenue adaptée pour rendre en 25 permanence solidaires lesdites vis de montage des organes de fixation, que les vis engagent ou désengagent les organes de fixation. Cela permet à l'opérateur qui fait passer l'entrée d'air d'une position de fonctionnement vers une position de maintenance d'éviter d'égarer les vis de montage des organes de fixation. Selon une variante de réalisation du pion de retenue selon l'invention, 30 variante illustrée à la figure 8, le pion de retenue 133 comprend une butée 155, positionnée à l'extrémité du cylindre 157 du pion 133, de sorte qu'elle limite le déplacement du pion de retenue relativement à l'organe de fixation 131, ce qui permet d'autoriser la translation de l'ensemble 152 par rapport au reste de la nacelle. La distance de translation de l'ensemble 152 est définie de façon à permettre soit le 35 passage d'un outil 159 conformé pour agir sur les moyens de liaison assurant la fixation de la paroi interne 119 sur la cloison arrière 124, soit le passage d'un bras d'un opérateur à travers l'espace 161, défini entre le bord aval 163 de la lèvre d'entrée d'air 119 et le bord amont 165 de la paroi interne 119 grâce à la translation de l'ensemble 152. Comme il va de soi, la présente invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de cet ensemble propulsif, décrites ci-dessus uniquement à titre d'exemples illustratifs, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes faisant intervenir les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.10 REVENDICATIONS1. Ensemble propulsif (100) pour aéronef, comprenant une nacelle (101) et un turboréacteur (103) logé à l'intérieur de la nacelle, ladite nacelle 5 comprenant une entrée d'air (105) comprenant : une paroi externe (115), une paroi interne (119), radialement à l'intérieur de la paroi externe par rapport à un axe (121) sensiblement longitudinal de la nacelle, en contact avec une zone (120) recevant le flux d'air pénétrant le turboréacteur, 10 - une lèvre d'entrée d'air (117) formant bord d'attaque de la nacelle et s'étendant entre les parois externe et interne, une cloison avant (125) reliant la paroi externe (115) à la paroi interne (119), - des moyens de fixation de la lèvre d'entrée d'air sur la paroi 15 interne de l'entrée d'air de la nacelle, ledit turboréacteur comprenant un carter de soufflante (111), conçu pour entourer des aubes d'une soufflante du turboréacteur, s'étendant dans le prolongement de la paroi interne (119) de l'entrée d'air de la nacelle, la nacelle comprenant en outre un capot (118) de soufflante entourant le carter de 20 soufflante et s'étendant dans le prolongement de la paroi externe (115) de l'entrée d'air, lesdits capot (118) de soufflante et le carter de soufflante (111) étant solidaires respectivement des parois externe (115) et interne (119) de l'entrée d'air de la nacelle par l'intermédiaire de moyens de fixation, 25 ledit ensemble propulsif étant caractérisé en ce que les moyens de fixation de la lèvre d'entrée d'air (117) sur la paroi interne (119) de la nacelle comprennent : - au moins un organe de fixation (131), monté sur la paroi interne (119) de l'entrée d'air de la nacelle et coopérant avec au moins un pion de retenue (133) monté sur la cloison avant (125) de l'entrée d'air, et 30 au moins une vis de montage (139, 141) de l'organe de fixation (131) sur la paroi interne (119), accessible depuis ladite zone (120) recevant le flux d'air pénétrant le turboréacteur, ladite vis étant pourvue d'un moyen élastique agencé pour maintenir l'organe de fixation (131) en position selon laquelle il coopère avec le pion de retenue (133) lorsque la vis engage l'organe de fixation, et pour libérer 35 l'organe de fixation du pion de retenue lorsque la vis de fixation désengage l'organe de fixation, pour des opérations de maintenance. 2. Ensemble propulsif (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation de la lèvre d'entrée d'air (117) sur la paroi interne (119) de l'entrée d'air (105) de la nacelle sont répartis de manière discrète sur la circonférence de la nacelle. 3. Ensemble propulsif (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le pion de retenue (133) comprend une gorge de retenue (143) coopérant avec l'organe de fixation (131). 4. Ensemble propulsif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la vis de montage (139, 141) est orientée sensiblement radialement lorsqu'elle engage l'organe de fixation (131). 5. Ensemble propulsif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le pion de retenue (133) présente une forme sensiblement cylindrique et en ce que l'axe longitudinal dudit cylindre est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (121) de la nacelle. 6. Ensemble propulsif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le pion de retenue (133) comprend une butée (155) agencée pour limiter le déplacement du pion de retenue relativement à l'organe de fixation (131). 7. Ensemble propulsif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le moyen élastique est un ressort (145, 147) et en ce que ledit ressort est comprimé lorsque la vis de montage (139, 141) engage l'organe de fixation (131). 8. Ensemble propulsif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la vis de montage (139, 141) est une vis imperdable. 9. Ensemble propulsif (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe de fixation (131) présente une section transverse 35 sensiblement en forme de « U » présentant des pattes d'engagement (135, 137) d'au moins deux vis de montage (139, 141). 10. Ensemble propulsif (100) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'axe longitudinal (142) de l'organe de fixation (131) est sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (121) de la nacelle.