Brevet FR3057621A1 — publié le 20180420

SYSTEME D'INVERSEUR DE POUS SEE D'UNE TURBOMACHINE D' AERONEF DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un système d'inverseur de poussée d'une 5 turbomachine d'aéronef comprenant un élément mobile et un système d'actionnement de l'élément mobile, une turbomachine comportant au moins un tel système d'inverseur, ainsi qu'un aéronef comportant au moins une telle turbomachine. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Un aéronef comporte classiquement une pluralité de turbomachines. Chaque 10 turbomachine comporte un système d'inverseur de poussée qui consiste en un ou plusieurs volets et un ou plusieurs vérins, où chaque vérin est mécaniquement lié à un volet pour en assurer le déplacement entre une position de jet direct dans laquelle le volet n'entrave pas le flux d'air qui n'est donc pas dévié, et une position de jet inversé dans laquelle le volet entrave le flux d'air qui est donc dévié pour assurer une poussée 15 inversée lors d'un freinage de l'aéronef. Chaque vérin est commandé par un calculateur et qui selon les commandes reçues s'étend ou se rétracte pour déplacer le volet. Le volet se déplace alors en frottant dans une glissière qui le guide, et la distance entre les vérins et la glissière génère des efforts importants. 20 Bien qu'une telle installation donne entière satisfaction, chaque vérin subit alors des efforts importants lors de son utilisation, et il doit être régulièrement vérifié et changé, ce qui représente un coût important. EXPOSE DE L'INVENTION Un objet de la présente invention est de proposer un système d'inverseur de 25 poussée qui comprend un élément mobile et un système d'actionnement de l'élément mobile et où le système d'actionnement subit des efforts moins importants que dans le cas de l'état de la technique. A cet effet, est proposé un système d'inverseur de poussée comprenant un élément mobile d'un inverseur de poussée d'une turbomachine et un système 30 d'actionnement comportant un moteur présentant un arbre moteur mobile en rotation autour de son axe et un système de transmission agencé entre l'arbre moteur et 3057621 2 l'élément mobile et qui transforme la rotation de l'arbre moteur en un déplacement de l'élément mobile. Un tel système d'inverseur de poussée subit des efforts peu importants lors de son fonctionnement en rapprochant les fonctions de guidage et de déplacement. Selon un mode de réalisation particulier, le système de transmission comporte : - une glissière, - un coulisseau mobile en translation le long de la glissière et solidaire de l'élément mobile, - un pignon monté sur l'arbre moteur, - une crémaillère qui engrène avec le pignon, et qui est solidaire du coulisseau. Avantageusement, l'arbre moteur est constitué d'un arbre proximal directement entraîné par le moteur, un arbre distal coaxial avec l'arbre proximal et sur lequel est fixé le pignon, et un réducteur entre l'arbre proximal et l'arbre distal. Avantageusement, le système de transmission comporte un support auquel la crémaillère est fixée et qui coulisse sur un élément fixe. Avantageusement, le système de transmission comporte un châssis solidaire du moteur et qui présente un bras portant un palier dans lequel loge l'extrémité de l'arbre moteur se trouvant au-delà du pignon. Selon un mode de réalisation particulier, le système de transmission comprend une vis à billes avec une tige filetée constituant l'arbre moteur, un écrou solidaire de l'élément mobile et des billes entre la tige filetée et l'écrou, et un système de blocage empêchant la rotation de l'écrou autour de l'axe. Avantageusement, le système de blocage comprend un profil en U fixe et un coulisseau solidaire de l'élément mobile et également en U, où la vis à bille est logée dans le profil en U et où le coulisseau recouvre le profil en U de manière à ce que ses parois coulissent le long des parois du profil en U. Avantageusement, le système d'inverseur comporte un dispositif de mesure prévu pour mesurer l'angle de rotation de l'arbre moteur, un frein prévu pour freiner l'arbre moteur, une unité de contrôle configurée pour recevoir des informations du dispositif de mesure et pour commander l'activation et la désactivation du frein. L'invention propose également une turbomachine comportant, d'une part, un inverseur de poussée comprenant un volet et un élément mobile et, d'autre part, un système d'inverseur de poussée selon l'une des variantes précédentes. 3057621 3 L'invention propose également un aéronef comportant au moins une turbomachine selon la variante précédente. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, 5 apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 est une vue de côté d'un aéronef comportant un système d'inverseur de poussée selon l'invention, 10 la Fig. 2 est une représentation schématique d'un système d'inverseur de poussée selon un premier mode de réalisation de l'invention, et la Fig. 3 est une représentation schématique d'un système d'inverseur de poussée selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION 15 La Fig. 1 montre un aéronef 50 qui présente au moins une turbomachine 52 fixée sous un pylône 54 fixé à la structure d'une aile 56. La turbomachine 52 présente au moins un volet 58 d'un inverseur de poussée 60. La Fig. 2 montre un système d'inverseur de poussée 100 qui comprend un élément mobile 62 et un système d'actionnement 160 qui assure le déplacement de 20 l'élément mobile 62. La Fig. 3 montre un système d'inverseur de poussée 200 qui comprend l'élément mobile 62 et un système d'actionnement 260 qui assure le déplacement de l'élément mobile 62. Selon la configuration de l'inverseur de poussée 60, l'élément mobile 62 est le 25 volet 58 ou un autre élément de l'inverseur de poussée 60, tel qu'une tringle par exemple, et qui lorsqu'il est déplacé entraîne le déplacement du volet 58 de la position de jet direct à la position de jet inversé ou inversement. Chaque système d'actionnement 160, 260 comprend un moteur 102, 202 présentant un arbre moteur 104, 204 qui est mobile en rotation autour de son axe 106, 30 206 et un système de transmission 150, 250 agencé entre l'arbre moteur 104, 204 et l'élément mobile 62 et qui transforme la rotation de l'arbre moteur 104, 204 en un déplacement de l'élément mobile 62. 3057621 4 Selon le sens de rotation de l'arbre moteur 104, 204, l'élément mobile 62 va se déplacer dans un sens ou dans un autre, ce qui va par conséquent entraîner le déplacement du volet 58 dans un sens ou dans un autre. L'utilisation d'un moteur 102, 202 à arbre moteur 104, 204 rotatif et d'un 5 système de transmission 150, 250 permet de limiter les efforts qui s'exercent sur le moteur 102, 202 lors de la manoeuvre du volet 58. La commande du sens de rotation du moteur 102, 202 est assurée par une unité de contrôle 70 telle qu'un calculateur. Le moteur 104, 204 peut être électrique ou hydraulique. 10 Sur la Fig. 3, le moteur 202 est vu en traits mixtes car il est en avant par rapport au plan de coupe, et comme cela est expliqué ci-après, l'arbre moteur 104, 204 est ici une tige filetée d'une vis à billes. Dans le cas de la Fig. 2, le système de transmission 150 comporte : - une glissière 152, 15 - un coulisseau 154 mobile en translation le long de la glissière 152 et solidaire de l'élément mobile 62, - un pignon 156 monté sur l'arbre moteur 104, - une crémaillère 158 qui engrène avec le pignon 156, et qui est solidaire du coulisseau 154. 20 Ainsi, la rotation de l'arbre moteur 104 entraîne la rotation du pignon 156 et par conséquent la translation de la crémaillère 158 et donc du coulisseau 154 dans la glissière 152, et de l'élément mobile 62. Dans le mode de réalisation de l'invention de la Fig. 2, la glissière 152 est réalisée par un tunnel dans une poutre 161 qui est un élément fixe de la turbomachine 25 52 et qui est fixée au pylône 54. Le coulisseau 154 se déplace dans le tunnel. Afin de réaliser une réduction, l'arbre moteur 104 est ici constitué d'un arbre proximal 104a qui est directement entraîné par le moteur 102, un arbre distal 104b coaxial avec l'arbre proximal 104a et sur lequel est fixé le pignon 156, et un réducteur 104c, par exemple du type réducteur à engrenages, entre l'arbre proximal 104a et 30 l'arbre distal 104b. Pour assurer un bon guidage de la crémaillère 158, le système de transmission 150 comporte un support 162 auquel la crémaillère 158 est fixée et qui coulisse en appui sur un élément fixe de la turbomachine 52, ici la poutre 161. 3057621 5 Pour permettre une certaine souplesse dans les transmissions, le système de transmission 150 comporte un certain nombre d'éléments souples tels que des Silentblocs ® 164a ici entre le support 162 et le coulisseau 154, des patins 164b-c, par exemple en silicone, ici entre le support et l'élément fixe 161 le long duquel il 5 coulisse, et entre le moteur 102 et l'élément fixe 161. La rigidité de l'arbre moteur 104 est assurée ici par un châssis 166 solidaire du moteur 102 et qui présente un bras 168 portant un palier 170 dans lequel loge l'extrémité de l'arbre moteur 104 se trouvant au-delà du pignon 156 par rapport au moteur 102. 10 Dans le cas de la Fig. 3, le système de transmission 250 comprend une vis à billes avec une tige filetée, un écrou et des billes entre la tige filetée et l'écrou. La tige filetée est constituée par l'arbre moteur 204, et l'écrou 254 est solidaire de l'élément mobile 62. Le système de transmission 250 comporte également un système de blocage 256 15 qui empêche la rotation de l'élément mobile 62, et donc de l'écrou 254 autour de l'axe 206. Ainsi, la rotation de l'arbre moteur 204 entraîne la translation de l'écrou 254 du fait de son blocage en rotation et donc de l'élément mobile 62. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté ici, le système de blocage 20 256 comprend un profil en U 258 solidaire d'une poutre 261 qui est un élément fixe de la turbomachine 52 et qui est fixée au pylône 54, et un coulisseau 262 solidaire de l'élément mobile 62 et également en U. La vis à bille est logée dans le profil en U 258 et le coulisseau 262 recouvre le profil en U 258 de manière à ce que ses parois coulissent le long des parois du profil en U 258. 25 Dans les deux modes de réalisation, le système d'inverseur de poussée 100, 200 peut comporter un frein 172 qui est activé et désactivé par l'unité de contrôle 70 et qui est prévu pour freiner l'arbre moteur 104. Le système d'inverseur de poussée 100, 200 peut également comporter un dispositif de mesure 174, tel qu'un encodeur, qui mesure l'angle de rotation de l'arbre 30 moteur 104. Le dispositif de mesure 174 est prévu pour communiquer l'information relative à l'angle mesuré à l'unité de contrôle 70 qui en déduit la position de l'élément mobile 62. Ainsi en fonction de cette position ainsi déterminée, l'unité de contrôle 70 peut commander le moteur 102, 202 dans un sens ou dans l'autre. 3057621 6 L'unité de contrôle 70 peut également déclencher une alarme en fonction des informations qu'elle reçoit du dispositif de mesure 174 et du statut actif ou inactif du frein 172. Par exemple, lorsque le frein est actif et que le dispositif de mesure 174 transmet un angle de rotation qui varie, cela indique un problème de blocage de 5 l' arbre moteur 104. REVENDICATIONS1) Système d'inverseur de poussée (100, 200) comprenant un élément mobile (62) d'un inverseur de poussée (60) d'une turbomachine (52) et un système d'actionnement (160, 260) comportant un moteur (102, 202) présentant un arbre moteur (104, 204) mobile en rotation autour de son axe (106, 206) et un système de transmission (150, 250) agencé entre l'arbre moteur (104, 204) et l'élément mobile (62) et qui transforme la rotation de l'arbre moteur (104, 204) en un déplacement de l'élément mobile (62). 2) Système d'inverseur de poussée (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de transmission (150) comporte : - une glissière (152), - un coulisseau (154) mobile en translation le long de la glissière (152) et solidaire de l'élément mobile (62), - un pignon (156) monté sur l'arbre moteur (104), - une crémaillère (158) qui engrène avec le pignon (156), et qui est solidaire du coulisseau (154). 3) Système d'inverseur de poussée (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arbre moteur (104) est constitué d'un arbre proximal (104a) directement entraîné par le moteur (102), un arbre distal (104b) coaxial avec l'arbre proximal (104a) et sur lequel est fixé le pignon (156), et un réducteur (104c) entre l'arbre proximal (104a) et l'arbre distal (104b). 4) Système d'inverseur de poussée (100) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le système de transmission (150) comporte un support (162) auquel la crémaillère (158) est fixée et qui coulisse sur un élément fixe. 5) Système d'inverseur de poussée (100) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le système de transmission (150) comporte un châssis (166) solidaire du moteur (102) et qui présente un bras (168) portant un palier (170) dans lequel loge l'extrémité de l'arbre moteur (104) se trouvant au-delà du pignon (156). 3057621 8 6) Système d'inverseur de poussée (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de transmission (250) comprend une vis à billes avec une tige filetée constituant l'arbre moteur (204), un écrou (254) solidaire de l'élément mobile (62) et des billes entre la tige filetée et l'écrou, et un système de blocage (256) empêchant la 5 rotation de l'écrou (254) autour de l'axe (206). 7) Système d'inverseur de poussée (200) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système de blocage (256) comprend un profil en U (258) fixe et un coulisseau (262) solidaire de l'élément mobile (62) et également en U, où la vis à bille est logée dans le profil en U (258) et où le coulisseau (262) recouvre le profil en U 10 (258) de manière à ce que ses parois coulissent le long des parois du profil en U (258). 8) Système d'inverseur de poussée (100, 200) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de mesure (174) prévu pour mesurer l'angle de rotation de l'arbre moteur (104), un frein (172) prévu pour freiner l'arbre moteur (104), une unité de contrôle (70) configurée pour recevoir des informations du 15 dispositif de mesure (174) et pour commander l'activation et la désactivation du frein (172). 9) Turbomachine (52) comportant, d'une part, un inverseur de poussée (60) comprenant un volet (58) et un élément mobile (62) et, d'autre part, un système d'inverseur de poussée (100, 200) selon l'une des revendications 1 à 8. 20 10) Aéronef (50) comportant au moins une turbomachine (52) selon la revendication 9.