Brevet FR3050176A1 — publié le 20171020

NACELLE POUR ENSEMBLE PROPULSIF La présente invention concerne une nacelle pour un ensemble propulsif et plus particulièrement la liaison de composants électriques à l'intérieur de cet ensemble propulsif. Classiquement, les ensembles propulsifs, notamment les turbopropulseurs, comprennent une nacelle entourant une turbomachine ayant au moins un compresseur d'air alimentant une chambre de combustion éjectant les gaz chauds dans une turbine. Entre la nacelle et la turbomachine, un compartiment nacelle est défini, dans lequel sont logés des équipements tels que des capteurs, des calculateurs ou encore des canalisations et des harnais. De manière générale, ces équipements sont superposés à la surface de la turbomachine dans le compartiment nacelle. Cette superposition des équipements rend alors difficile l'accès aux couches inférieures d'équipements, notamment lors des opérations de maintenance. Une solution connue à ce problème décrit une nacelle 10 entourant une turbomachine comprenant un carter 12 de soufflante. La nacelle comprend une enveloppe 14 annulaire comportant une ouverture 16, et un capot 18 mobile par rapport à l'enveloppe 14 entre une position de fermeture dans laquelle le capot 18 obture l'ouverture 16 de l'enveloppe 14 annulaire, et une position de maintenance dans laquelle le capot 18 est écarté de l'ouverture 16 et le compartiment nacelle est accessible. Un équipement électrique est monté dans le compartiment nacelle et comprend un boîtier 20 porté par le capot et un organe de connexion 22 porté par le carter 12 de soufflante. Cette disposition particulière permet de simplifier la maintenance puisque la première couche est solidaire du capot 18 et peut donc être écartée de la deuxième couche lors de l'ouverture du capot 18. Toutefois, dans cette configuration, l'organe 22 est solidaire de la turbomachine alors que le boîtier 20 est solidaire de la nacelle. Toutefois, il est connu qu'il 3050176 2 existe un déplacement relatif important entre la nacelle et la turbomachine, de sorte que la connexion entre le boîtier 20 et l'organe 22 de connexion ne peut pas se faire, que le signal électrique entre le boîtier 20 et l'organe 22 de connexion est dégradé, ou encore que la connexion entre le boîtier 20 et 5 l'organe 22 de connexion se dégrade physiquement au fur et à mesure du fonctionnement de la turbomachine, ce qui oblige à réaliser de couteuses et récurrentes opérations de maintenance préventive pour réparer ou remplacer le boîtier 20 et/ou l'organe 22 de connexion. Enfin, dans une autre configuration, il est connu de monter un 10 boîtier sur un capot mobile, le boîtier étant relié à un ou des câbles électriques. Dans cet agencement, des longueurs importantes de câbles sont nécessaires pour permettre un déplacement du capot sans arracher les câbles électriques. L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, 15 efficace et économique à ce problème. A cet effet, l'invention propose un ensemble propulsif comprenant : - une turbomachine, et - une nacelle comprenant : 20 o une enveloppe annulaire entourant la turbomachine et délimitant avec celle-ci un compartiment nacelle ; o une ouverture pratiquée dans l'enveloppe annulaire et permettant d'accéder au compartiment nacelle ; o un capot mobile par rapport à l'enveloppe et mobile 25 entre une position de fermeture dans laquelle le capot mobile obture l'ouverture et une position de maintenance dans laquelle le capot mobile est écarté de l'ouverture pour permettre l'accès au compartiment nacelle, et o un équipement électrique comprenant au moins un 30 boîtier et un organe de connexion, 3050176 3 caractérisé en ce que l'un du boîtier et de l'organe de connexion est monté sur le capot mobile de la nacelle et l'autre du boîtier et de l'organe de connexion est monté sur l'enveloppe annulaire, le boîtier et l'organe de connexion étant positionnés relativement l'un à l'autre sur le 5 capot mobile et l'enveloppe de sorte que lorsque le capot mobile est dans sa position de maintenance le boîtier et l'organe de connexion sont déconnectés l'un de l'autre et, lorsque le capot mobile de la nacelle est dans sa position de fermeture, le boîtier et l'organe de connexion sont connectés ou aptes à être connectés l'un à l'autre. 10 Selon l'invention, l'un du boîtier et de l'organe de connexion est monté sur le capot mobile et l'autre du boîtier et de l'organe de connexion est monté sur l'enveloppe annulaire, ce qui évite d'endommager la connexion entre le boîtier et l'organe de connexion lorsque le capot mobile est appliqué sur l'enveloppe annulaire pour obturer l'ouverture d'accès. 15 L'invention permet également de supprimer les surlongueurs de câbles électriques comme dans la technique antérieure puisque l'organe de connexion peut être déconnecté du boîtier avant l'ouverture du capot. Avantageusement, un support est monté à coulissement sur l'enveloppe annulaire ou le capot mobile et porte l'un du boîtier et du 20 connecteur, ce support étant coulissant entre une position de connexion dans laquelle l'organe de connexion est connecté au boîtier en position de fermeture du capot et une position de déconnexion dans laquelle le boîtier et l'organe de connexion sont éloignés l'un de l'autre. Ce support assure la déconnexion préalable au mouvement 25 d'ouverture du capot par rapport à l'enveloppe annulaire de la nacelle. Selon une autre caractéristique de l'invention, le support coulissant peut comprendre un moyen d'actionnement du support coulissant, qui peut être manuel ou motorisé, entre ses positions de connexion et de déconnexion. 3050176 4 L'organe de connexion peut également comprendre une fiche à circuits imprimés aptes à coopérer avec une fiche correspondante à circuits imprimés du boitier. En variante, l'un de l'organe de connexion ou du boîtier 5 comporte une fiche mâle comportant une pluralité de broches droites aptes à coopérer avec une fiche femelle complémentaire portée par l'autre du boitier ou de l'organe de connexion. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la 10 description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une nacelle logeant un équipement électrique selon l'art antérieur ; - la figure 2 est une vue de face d'une nacelle de turbomachine 15 selon l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique de détail de la nacelle de la figure 2 selon une première configuration dont un organe de connexion à un boîtier est dans une première position ; - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3, l'organe 20 de connexion étant dans une seconde position ; - la figure 5 est une vue schématique de détail de la nacelle de la figure 2 selon une deuxième configuration dont un boîtier électrique est dans une première position ; - la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 5, le boîtier 25 étant dans une seconde position ; - la figure 7 est une vue schématique de détail montrant un premier moyen d'actionnement d'un support de coulissement de la nacelle ; - la figure 8 est une vue schématique de détail montrant un second moyen d'actionnement du support de coulissement de la nacelle ; 30 - la figure 9 est une vue schématique de détail de la nacelle de la figure 2 selon une troisième configuration ; 3050176 5 - la figure 10 est une vue schématique de détail de la nacelle de la figure 2 selon une quatrième configuration ; et - la figure 11 est une vue schématique montrant une variante de connexion entre un boîtier et un organe de connexion dans une nacelle 5 selon la figure 2. On a représenté, sur la figure 2, un ensemble 23 propulsif comprenant une nacelle 24 de turbomachine comportant une enveloppe 26 annulaire, entourant une turbomachine 27, et comportant une ouverture 28 (visible en figure 3), un compartiment nacelle, dont le rôle sera expliqué ci- 10 après, étant définit entre la nacelle 24 et la turbomachine 27. La nacelle 24 comprend également un capot 30 mobile par rapport à l'enveloppe 26 annulaire entre une position de fermeture dans laquelle le capot 30 mobile obture l'ouverture 28 de l'enveloppe 26 annulaire et une position de maintenance permettant un accès à l'intérieur du compartiment nacelle et 15 dans laquelle le capot 30 est écarté de l'ouverture 28. En l'espèce, sur la figure 2, le capot 30 mobile est représenté en position de maintenance et maintenu dans cette position au moyen d'un vérin 32 pneumatique ou toute autre solution permettant à la fois de guider en rotation le capot 30 entre ses deux positions et de le maintenir dans sa position de maintenance. En 20 outre, la nacelle 24 comprend un équipement électrique incluant un boîtier 34 et un organe 36 de connexion au boîtier 34, le boîtier 34 étant monté sur le capot 30 et l'organe 36 de connexion étant monté sur l'enveloppe 26 annulaire de la nacelle 24, ou inversement comme nous le verrons ci-après. 25 L'organe 36 de connexion est connectable au boîtier 34 mais peut être déconnecté du boîtier 34 notamment pour les opérations de maintenance. Selon une première variante de réalisation, représentée sur les figures 3 à 6, la connexion entre l'organe 36 de connexion et le boîtier 34 30 se présente sous la forme d'une fiche de type mâle comportant une pluralité de broches droites et d'une fiche de type femelle ayant une 3050176 6 pluralité d'orifices de réception de chacune des broches droites qui sont ainsi aptes à être insérées dans lesdits orifices. Préférentiellement, l'organe 36 de connexion porte la fiche femelle et le boîtier 34 porte la fiche mâle. Toutefois, la fiche mâle et la fiche femelle 5 peuvent être portées indifféremment par l'organe 36 de connexion ou par le boîtier 34. Selon une deuxième variante de réalisation, représentée aux figures 9 à 11, l'organe 36 de connexion et le boîtier 34 comprennent chacun une fiche à circuits imprimés apte à venir au contact l'une de l'autre de sorte à 10 réaliser une continuité électrique permettant le passage d'informations ou de puissance du boîtier 34 vers l'organe 36 de connexion et inversement. Pour réaliser une connexion et une déconnexion rapides et faciles, l'invention propose différentes configurations de réalisation que l'on décrit ci-après. 15 Dans une première configuration représentée sur les figures 3 et 4, le boîtier 34 est monté sur une face interne du capot 30 mobile et l'organe 36 de connexion est monté sur une face interne de l'enveloppe 26 annulaire de la nacelle 24. Lorsque le capot 30 mobile est dans sa position fermée, l'organe 36 20 de connexion et le boîtier 34 sont connectés. Ainsi, lorsque le capot 30 passe de sa position de fermeture à sa position de maintenance, l'organe 36 de connexion et le boîtier 34 doivent être déconnectés de sorte à éviter tout arrachement de la connexion et, de fait, une impossibilité de réaliser la connexion entre l'organe 36 de connexion et le boîtier 34 ultérieurement. 25 Pour cela, l'organe 36 de connexion est monté sur un support 38 mobile à coulissement le long d'une rainure 40 pratiquée dans l'épaisseur de l'enveloppe 26 annulaire comme nous le verrons ci-après. Le support peut alors se déplacer selon une trajectoire rectiligne entre une position de déconnexion dans laquelle l'organe 36 de connexion et le boîtier 34 sont 30 déconnectés l'un de l'autre préalablement au passage du capot 30 mobile de sa position de fermeture à sa position d'accès, et une position de 3050176 7 connexion dans laquelle le boîtier 34 et l'organe 36 de connexion sont connectés l'un à l'autre lorsque le capot 30 mobile est dans sa position de fermeture. De préférence, le support 38 de coulissement se déplace selon une distance dl, représentée sur la figure 3, cette distance dl étant 5 déterminée de manière que, lorsque le support 38 de coulissement atteint une limite de course maximale (figure 3), l'organe 36 de connexion est connecté au boîtier 34, et, lorsque le support 38 de coulissement atteint une limite de course minimale (figure 4), l'organe 36 de connexion est déconnecté du boîtier 34 et se situe, de préférence, hors de l'ouverture 28, 10 c'est à dire le long de l'enveloppe 26 annulaire de la nacelle. Selon une deuxième configuration représentée sur les figures 5 et 6, le boîtier 34 et l'organe 36 de connexion sont toujours respectivement montés sur le la face interne du capot 30 mobile et sur la face interne de l'enveloppe 26 annulaire, cependant le support 38 de coulissement ne 15 supporte plus l'organe 36 de connexion mais le boîtier 34, et le support 38 est, maintenant, monté à déplacement dans une rainure 42 pratiquée dans l'épaisseur du capot 30 mobile. Ainsi, c'est le boîtier 34 qui est déplacé alors que l'organe 36 de connexion est fixe. Le support 38 de coulissement est mobile selon une distance d2, 20 représentée sur la figure 5, cette distance d2 étant déterminée de manière que, lorsque le support 38 de coulissement atteint une limite de course maximale (figure 5), l'organe 36 de connexion et le boîtier 34 sont connectés, et, lorsque le support 38 de coulissement atteint une limite de course minimale (figure 6), le boîtier 34 et l'organe 36 de connexion sont 25 déconnectés, le boîtier 34 se situant en totalité sur la face interne du capot 30 mobile et l'organe 36 de connexion se situant hors de l'ouverture 28, c'est à dire sur la face interne de l'enveloppe 26 annulaire de la nacelle 24. Les figures 7 et 8 montrent deux moyens d'actionnement du support 38 de coulissement. 30 Le premier moyen d'actionnement, représenté sur la figure 7, est motorisé et comprend un moteur 44, solidaire de la face interne de 3050176 8 l'enveloppe 26 annulaire ou du capot 30 mobile, selon le cas, et un élément 46 de transmission, par exemple une crémaillère ou une tige filetée, solidaire du support 38 de coulissement et venant en prise avec le moteur 44. Lorsque le moteur 44 est actionné dans un premier sens, il entraîne 5 l'élément 46 de transmission dans une première direction visant à rapprocher le boîtier 34 et l'organe 36 de connexion pour les connecter et, lorsque le moteur 44 est actionné dans un second sens, il entraîne l'élément 46 de transmission dans une seconde direction visant à écarter le boîtier 34 et l'organe 36 de connexion pour les déconnecter. En variante, le 10 moteur 44 et l'élément 46 de transmission pourraient être remplacés par un vérin. Le second moyen d'actionnement, représenté sur la figure 7, est manuel et comprend une tige 48, de préférence métallique, directement reliée au support 38 de coulissement et actionnable manuellement par un 15 opérateur situé à l'extérieur de la nacelle 24, pour déplacer le support 38 de coulissement. Avantageusement, la tige 48 comprend un point de pivot pouvant être bloqué pour faciliter la manipulation, ce point de pivot permet de replier la tige 48 dans le capot 30 mobile ou l'enveloppe 26 annulaire, comme cela est représenté sur la figure 8, de sorte que la tige 48 ne 20 présente pas d'effet aérodynamique néfaste, lorsque l'ensemble propulsif 23 est en utilisation. Selon une troisième configuration représentée sur les figures 9 et 10, le boîtier 34 et l'organe 36 de connexion sont respectivement fixes sur la face interne du capot 30 mobile et l'enveloppe 26 annulaire de la nacelle 25 24, ou inversement. La continuité électrique entre l'organe 36 de connexion et le boîtier 34 est alors réalisée au moyen de circuits imprimés. Pour cela, l'organe 36 de connexion peut comprendre deux fiches 50 formant une fourche dans laquelle s'engage une fiche 52 du boîtier 34 lorsque le capot 30 est dans sa 30 position de fermeture, comme cela est représenté sur les figures 9 et 10, ou l'organe 36 de connexion et le boîtier 34 comprennent chacun une fiche 50, 3050176 9 52 venant au contact de l'autre lorsque le capot 30 est dans sa position de fermeture, comme cela est représenté sur la figure 11. Sur la figure 9, le boîtier 34 est solidaire du capot 30 mobile et l'organe 36 de connexion est solidaire de l'enveloppe 26 annulaire de la 5 nacelle 24, alors que sur la figure 10, le boîtier 34 est solidaire de l'enveloppe 26 annulaire de la nacelle 24 et l'organe 36 de connexion est solidaire du capot 30 mobile. Lorsque le capot 30 mobile passe de sa position de fermeture à sa position de maintenance, ou inversement, le capot 30 mobile décrit un 10 mouvement de rotation par rapport à l'enveloppe 26 annulaire, si bien que la connexion entre l'organe 36 de connexion et le boîtier 34 se fait selon un arc de cercle. Un tel mouvement contraint alors à utiliser une connectique ne nécessitant pas de guidage précis, ce à quoi répond parfaitement l'utilisation de fiches à circuits imprimés. 15 Sur les figures, l'enveloppe 26 annulaire de la nacelle 24 et le capot 30 mobile sont écartés l'un de l'autre. Toutefois, cet espace peut être comblé par un joint (non représenté) assurant une isolation entre l'intérieur et l'extérieur de la nacelle 24 de sorte à éviter toute pénétration d'eau à l'intérieur de la nacelle 24. 20 Les différentes configurations de la nacelle 24 qui viennent d'être décrites permettent de réaliser la connexion et la déconnexion simples et rapides d'un boîtier 34 et d'un organe 36 de connexion pour faciliter les opérations de maintenance. De plus ces nacelles 24 et, plus particulièrement, l'agencement d'un 25 boîtier 34 et d'un organe 36 de connexion sur la face interne de l'enveloppe 26 annulaire externe permettent d'une part un gain de compacité, notamment pour les petits ensembles propulsifs 23 et, d'autre part, de simplifier le montage d'une turbomachine 27 puisque la nacelle 24, équipée de ses équipements électroniques peut être assemblée par un sous- 30 traitant. 3050176 10 En outre, le capot 30 mobile et l'enveloppe 26 n'admettent pas de mouvement relatif l'un par rapport à l'autre de sorte que la zone de jonction/connexion entre l'organe et le boîtier n'est plus sujette à d'importantes vibrations comme dans la technique antérieure où il existe 5 des mouvements relatifs importants entre la nacelle 10 et le carter 12 de soufflante, ce qui réduit considérablement les opérations de maintenance des fiches de connexion. Enfin, il n'y a pas de surlongueurs importantes de câbles à prévoir puisque les seules surlongueurs nécessaires sont prévues le long du 10 support 38 de coulissement pour couvrir les distances dl et d2, ces surlongueurs étant alors très limitées par rapport aux surlongueurs nécessaires au droit d'une charnière entre le capot 30 mobile et l'enveloppe 26 annulaire lorsque l'ensemble boîtier 34 et l'organe de connexion 36 sont tous les deux fixés sur le capot 30 mobile. 15 REVENDICATIONS1. Ensemble (23) propulsif comprenant : - Une turbomachine (27), et - Une nacelle (24) comprenant : o une enveloppe (26) annulaire entourant la turbomachine (27) et délimitant avec celle-ci un compartiment nacelle ; o une ouverture (28) pratiquée dans l'enveloppe (26) annulaire et permettant d'accéder au compartiment nacelle ; o un capot (30) mobile par rapport à l'enveloppe (26) et mobile entre une position de fermeture dans laquelle le capot (30) mobile obture l'ouverture (28) et une position de maintenance dans laquelle le capot (30) mobile est écarté de l'ouverture (28) pour permettre l'accès au compartiment nacelle, et o un équipement électrique comprenant au moins un boîtier (34) et un organe (36) de connexion, caractérisé en ce que l'un du boîtier (34) et de l'organe (36) de connexion est monté sur le capot (30) mobile de la nacelle (24) et l'autre du boîtier (34) et de l'organe (36) de connexion est monté sur l'enveloppe (26) annulaire, le boîtier (34) et l'organe (36) de connexion étant positionnés relativement l'un à l'autre sur le capot (30) mobile et l'enveloppe (26) de sorte que lorsque le capot (30) mobile est dans sa position de maintenance le boîtier (34) et l'organe (36) de connexion sont déconnectés l'un de l'autre et, lorsque le capot (30) mobile de la nacelle (24) est dans sa position de fermeture, le boîtier (34) et l'organe (36) de connexion sont connectés ou aptes à être connectés l'un à l'autre. 2. Ensemble (23) propulsif selon la revendication précédente, 30 caractérisé en ce qu'un support (38) est monté à coulissement sur l'enveloppe (26) annulaire ou le capot (30) mobile et porte l'un du boîtier 3050176 12 (34) et de l'organe (36) de connexion, ce support (38) étant coulissant entre une position de connexion dans laquelle l'organe (36) de connexion est connecté au boîtier (34) en position de fermeture du capot (30) et une position de déconnexion dans laquelle le boîtier (34) et l'organe (36) de 5 connexion sont éloignés l'un de l'autre. 3. Ensemble (23) propulsif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support (38) coulissant comprend un moyen d'actionnement manuel du support (38) coulissant entre ses positions de connexion et de déconnexion. 10 4. Ensemble (23) propulsif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le support (38) coulissant comprend un moyen d'actionnement motorisé du support (38) coulissant entre ses positions de connexion et de déconnexion. 5. Ensemble (23) propulsif selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, caractérisé en ce que l'organe (36) de connexion comprend une fiche (50) à circuits imprimés aptes à coopérer avec une fiche (52) à circuits imprimés du boitier (34). 6. Ensemble (23) propulsif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'un de l'organe (36) de connexion ou du boîtier 20 (34) comporte une fiche mâle comportant une pluralité de broches droites aptes à coopérer avec une fiche femelle complémentaire portée par l'autre du boîtier (34) ou de l'organe (36) de connexion boitier (34).