Brevet FR3055922A1 — publié le 20180316

ENSEMBLE PROPULSIF D'AERONEF COMPRENANT UNE LIAISON ENTRE UNE ENTREE D'AIR ET UNE MOTORISATION La présente demande se rapporte à un ensemble propulsif d'aéronef comprenant une liaison entre une entrée d'air et une motorisation. Sur la figure 1, on a représenté un aéronef 10 qui comprend des ensembles propulsifs 12 reliés chacun par un mât 14 à une voilure 16. Comme illustré sur la figure 2, un ensemble propulsif comprend une motorisation 18 positionnée à l'intérieur d'une nacelle 20 ayant une forme approximativement tubulaire. Pour la suite de la description, la direction longitudinale correspond à la direction de l'axe A18 de la motorisation 18. Un plan transversal est perpendiculaire à l'axe A18 de la motorisation. Les termes avant et arrière font référence au sens d'écoulement du flux d'air dans la nacelle. L'avant correspond à une zone où le flux d'air rentre dans la nacelle et l'arrière à une zone où le flux d'air sort de la nacelle. La motorisation 18 comprend - une soufflante 22 qui comporte un rotor 24 muni de pales 26 positionnées dans un plan de pales P26 et un carter de soufflante 28 (également appelé fan case en anglais), ayant une forme sensiblement tubulaire, positionné autour du rotor 24, et - un réacteur 30. Comme illustré sur la figure 2, la nacelle 20 délimite avec le réacteur 30 un conduit annulaire 32. La nacelle 20 comprend une section amont 34, appelée également entrée d'air, positionnée à l'avant de la soufflante 22, une section médiane 36 dans laquelle est positionnée la soufflante 22 et une section aval 38 qui comprend généralement un dispositif d'inversion de poussée. La section médiane 36 comprend deux capots 40 de soufflante mobiles, disposés de part et d'autre du mât 14. Comme illustré sur les figures 2 et 3, l'entrée d'air 34 comprend une lèvre 42 qui est prolongée à l'intérieur de la nacelle par un conduit 44, et à l'extérieur de la nacelle 20 par une paroi extérieure 46. Pour rigidifier l'entrée d'air, les extrémités arrière du conduit 44 et de la paroi extérieure 46 sont reliées par un cadre 48 qui s'étend dans un plan approximativement perpendiculaire à la direction longitudinale. 3055922 2 La nacelle 20 comprend, comme visible à la figure 4, une liaison entre l'extrémité arrière du conduit 44 et le carter de soufflante 28 qui comprend une première collerette annulaire 50 reliée au conduit 44, une deuxième collerette annulaire 52 solidaire du carter de soufflante 28 et des éléments de liaison 54, par exemple des boulons ou des rivets, pour relier les deux 5 collerettes annulaires 50 et 52. Ainsi, le conduit 44 et le carter de soufflante 28 sont aboutés au niveau d'un plan de jonction PJ. La majorité des efforts et des moments entre l'entrée d'air 34 et la motorisation 18 transitent par les collerettes annulaires 50 et 52 et les éléments de liaison 54 ce qui complexifie la conception desdites collerettes annulaires 50 et 52. 10 La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble propulsif d'aéronef comprenant : un carter de soufflante, de forme approximativement tubulaire, qui s'étend d'une première extrémité jusqu'à une deuxième extrémité, une entrée d'air qui comporte une lèvre, un conduit et une paroi extérieure, et 15 une première liaison qui relie une extrémité arrière du conduit de l'entrée d'air et la première extrémité du carter de soufflante, Selon l'invention, l'ensemble propulsif comprend une deuxième liaison configurée pour relier l'entrée d'air et le carter de soufflante et qui comporte : au moins une bride avant, 20 au moins une bride arrière, une jonction avant qui relie d'une part une première extrémité de la bride avant et d'autre part le conduit et/ou à la première extrémité du carter de soufflante, une jonction arrière qui relie une première extrémité de la bride arrière et le carter de soufflante en un point distant de la première extrémité du carter de soufflante, et 25 au moins une jonction médiane qui relie une deuxième extrémité de la bride avant et la paroi extérieure ainsi qu'une deuxième extrémité de la bride arrière et la paroi extérieure, la jonction médiane étant décalée vers l'arrière de la nacelle par rapport à la jonction avant et décalée vers l'avant de la nacelle par rapport à la jonction arrière. Le fait de prévoir une deuxième liaison entre l'entrée d'air et la motorisation permet de répartir, sur les première et deuxième liaisons, les contraintes qui transitent entre l'entrée d'air et la motorisation et donc de réduire les contraintes appliquées sur la première liaison. 3055922 3 Selon une autre caractéristique, la jonction arrière relie la première extrémité de la bride arrière et la deuxième extrémité du carter de soufflante. Selon une autre caractéristique, la bride arrière comprend au moins une ouverture configurée pour permettre l'accès à des éléments de liaison de la première liaison. 5 Selon une autre caractéristique, la seconde extrémité de la bride arrière est reliée à l'extrémité arrière de la paroi extérieure. Selon une configuration, la deuxième extrémité de la bride avant est reliée à la paroi extérieure par une première jonction médiane et la deuxième extrémité de la bride arrière est reliée à la paroi extérieure par une deuxième jonction médiane espacée de la première 10 jonction médiane. Selon une caractéristique, la bride avant forme avec un plan transversal un premier angle et la bride arrière forme avec un plan transversal un deuxième angle, le premier angle étant supérieur au deuxième angle. Selon différents modes de réalisation, 15 - la première extrémité de la bride avant est reliée à la première extrémité du carter de soufflante, - la première extrémité de la bride avant est reliée à l'extrémité arrière du conduit, - la première extrémité de la bride avant est reliée au conduit en un point écarté de l'extrémité arrière du conduit. 20 Selon un mode de réalisation, les brides avant et arrière sont deux pièces distinctes et les secondes extrémités des brides avant et arrière sont reliées à la paroi extérieure de l'entrée d'air directement ou par l'intermédiaire d'au moins une pièce intercalaire. Selon un autre mode de réalisation les brides avant et arrière sont réalisées d'un seul tenant et forment une unique pièce qui est reliée à la paroi extérieure de l'entrée d'air directement 25 ou par l'intermédiaire d'une pièce intercalaire. L'invention a également pour objet un aéronef comprenant au moins un ensemble propulsif selon l'une des caractéristiques précédentes. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés 30 sur lesquels : - La figure 1est une vue latérale d'un aéronef, 3055922 4 - La figure 2 est une coupe d'un ensemble propulsif d'un aéronef selon l'art antérieur, - La figure 3 est une vue en perspective d'une entrée d'air selon l'art antérieur, - La figure 4 est une coupe d'une liaison entre une entrée d'air et une motorisation selon l'art antérieur, 5 - La figure 5 est une coupe d'une partie supérieure avant d'un ensemble propulsif d'un aéronef qui illustre un mode de réalisation de l'invention, - La figure 6 est une coupe schématique de deux brides en forme de V qui illustre une première variante de l'invention, - La figure 7 est une coupe schématique de deux brides en forme de V qui illustre une 10 deuxième variante de l'invention, - La figure 8 est une coupe d'une jonction avant qui illustre un premier mode de réalisation de l'invention, - La figure 9 est une coupe d'une jonction avant qui illustre un deuxième mode de réalisation de l'invention, 15 - La figure 10 est une coupe d'une jonction avant qui illustre un troisième mode de réalisation de l'invention, - La figure 11 est une coupe d'une jonction médiane qui illustre un mode de réalisation de l'invention, - La figure 12 est une coupe d'une jonction médiane qui illustre un autre mode de 20 réalisation de l'invention, - La figure 13 est une coupe d'une jonction arrière qui illustre un mode de réalisation de l'invention, et - La figure 14 est une coupe d'une jonction arrière qui illustre un autre mode de réalisation de l'invention. 25 Comme illustré sur la figure 5, un ensemble propulsif d'un aéronef comprend une motorisation 18 disposée à l'intérieur d'une nacelle 20. La motorisation 18 comprend entre autre un carter de soufflante 28, de forme approximativement tubulaire, qui s'étend d'une première extrémité 56 située à l'avant jusqu'à une deuxième extrémité 58 située à l'arrière et reliée à un carter interne 59. Selon un 30 mode de réalisation, le carter de soufflante 28 comprend une structure renforcée, configurée pour retenir des morceaux de pales en cas de bris de pales. 3055922 5 La nacelle 20 comprend à l'avant une entrée d'air 34 qui comporte une lèvre 42 qui est prolongée à l'intérieur de la nacelle par un conduit 44, et à l'extérieur de la nacelle par une paroi extérieure 46. Selon un mode de réalisation, le conduit 44 comprend un panneau pour le traitement 5 acoustique 60 qui comporte au moins une couche acoustiquement résistive, au moins une structure alvéolaire et une couche réflectrice. Le conduit 44 a une forme approximativement tubulaire et s'étend d'une extrémité avant 62 dans le prolongement de la lèvre 42 jusqu'à une extrémité arrière 64 aboutée à la première extrémité 56 du carter de soufflante 28. 10 La paroi extérieure 46 a une forme approximativement tubulaire et s'étend d'une extrémité avant 66 dans le prolongement de la lèvre 42 jusqu'à une extrémité arrière 68. Le conduit 44 et/ou la paroi extérieure 46 comprennent chacun un ou plusieurs panneaux répartis sur la circonférence. L'entrée d'air 34 comprend un cadre 70, appelé également cadre avant, qui s'étend à partir 15 de l'extrémité avant 62 du conduit 44 et qui forme avec la lèvre 42 un conduit annulaire appelé D-duct. L'entrée d'air 34 est reliée à la motorisation 18 par une première liaison 72 qui relie l'extrémité arrière 64 du conduit 44 et la première extrémité 56 du carter de soufflante 28. Selon un mode de réalisation visible par exemple sur la figure 5, la première liaison 72 20 comprend une première collerette annulaire 74 reliée au conduit 44, une deuxième collerette annulaire 76 solidaire du carter de soufflante 28 et des éléments de liaison 78 pour maintenir les première et deuxième collerettes annulaires 74 et 76 plaquées l'une contre l'autre. Selon une caractéristique de l'invention, l'ensemble propulsif comporte pour relier l'entrée 25 d'air 34 et la motorisation 18 une deuxième liaison 80 qui comprend : - au moins une bride avant 82, - au moins une bride arrière 84, - une jonction avant 86 qui relie d'une part une première extrémité 88 de la bride avant 82 et d'autre part le conduit 44 et/ou à la première extrémité 56 du carter de 30 soufflante 28, 3055922 6 - une jonction arrière 90 qui relie une première extrémité 92 de la bride arrière 84 et le carter de soufflante 28 en un point distant de la première extrémité 56 du carter de soufflante 28, et - au moins une jonction médiane 94 qui relie une deuxième extrémité 96 de la bride 5 avant 82 et la paroi extérieure 46 ainsi qu'une deuxième extrémité 98 de la bride arrière 84 et la paroi extérieure 46. Selon une autre caractéristique, la jonction médiane 94 est décalée vers l'arrière de la nacelle par rapport à la jonction avant, au plan de jonction PJ et par rapport à la première extrémité 56 du carter de soufflante 28. La jonction médiane 94 est décalée vers l'avant de la nacelle 10 par rapport à la jonction arrière 90. Ainsi, la bride avant 82 est inclinée vers l'arrière de la nacelle 20 et la bride arrière 84 est inclinée vers l'avant de la nacelle 20. La bride avant 82 et la bride arrière 84 forment approximativement un V. Selon certains modes de réalisation visibles sur les figures 6, 11, 12, la deuxième liaison 80 comprend une unique jonction médiane 94, la deuxième extrémité 96 de la bride avant 82 et 15 la deuxième extrémité 98 de la bride arrière 84 étant reliées entre elles. Selon d'autres modes de réalisation visibles sur les figures 5 et 7, la deuxième liaison 80 comprend deux jonctions médianes 94, 94', décalées selon la direction longitudinale. Ainsi, la deuxième extrémité 96 de la bride avant 82 est reliée à la paroi extérieure 46 par une première jonction médiane 94 et la deuxième extrémité 98 de la bride arrière 84 est reliée à 20 la paroi extérieure 46 par une deuxième jonction médiane 94' espacée de la première jonction médiane 94. La deuxième extrémité 98 de la bride arrière 84 est reliée à l'extrémité arrière 68 de la paroi extérieure 46. Selon une autre caractéristique, la jonction arrière 90 relie la première extrémité 92 de la bride arrière 84 à la deuxième extrémité 58 du carter de soufflante 28. La deuxième 25 extrémité 58 du carter de soufflante 28 étant une zone renforcée dans la mesure où elle est reliée au carter interne 59, les efforts additionnels générés par la jonction arrière 90 ne déforment pas le carter de soufflante 28. Comme illustré sur les figures 6 et 7, la jonction médiane 94 est décalée vers l'arrière par rapport au plan des pales P26. 3055922 7 Selon un mode de réalisation, la deuxième liaison 80 comprend une unique bride avant 82 qui a la forme d'un cadre et qui s'étend sur toute la circonférence de l'entrée d'air 34. Dans ce cas, la bride avant 82 assure la fonction de cloison de ségrégation entre deux zones. Selon d'autres modes de réalisation, la deuxième liaison 80 comprend plusieurs brides avants 5 82 séparées les unes des autres et réparties sur la circonférence de l'entrée d'air 34. Selon un mode de réalisation, la deuxième liaison 80 comprend une unique bride arrière 84 qui a la forme d'un cadre et qui s'étend sur toute la circonférence de l'entrée d'air 34. Dans ce cas, la bride arrière 84 comprend au moins une ouverture 100 configurée pour permettre l'accès aux éléments de liaison 78 reliant l'entrée d'air 34 et le carter de soufflante 28. Selon 10 un mode de réalisation, la bride arrière 84 comprend plusieurs ouvertures 100 réparties sur la circonférence de la bride arrière 84. Selon d'autres modes de réalisation, la deuxième liaison 80 comprend plusieurs brides arrières 84 séparées les unes des autres et réparties sur la circonférence de l'entrée d'air 34. Selon une configuration, la deuxième extrémité 98 de la bride arrière 84 est reliée à 15 l'extrémité arrière 68 de la paroi extérieure 46. Selon des modes de réalisation visibles sur les figures 5, 8 et 10, la bride avant 82 est reliée au conduit 44. Selon un mode de réalisation visible sur la figure 8, la première extrémité 88 de la bride avant 82 est reliée à l'extrémité arrière 64 du conduit 44, notamment à la première collerette 20 annulaire 74 du conduit 44. Selon une configuration, la bride avant 82 et la première collerette annulaire 74 sont réalisées d'un seul tenant et forment une unique pièce. Selon un autre mode de réalisation visible sur la figure 10, la première extrémité 88 de la bride avant 82 est reliée au conduit 44 en un point d'ancrage 102 écarté de l'extrémité arrière 64 du conduit 44. 25 Selon un mode de réalisation visible sur la figure 9, la première extrémité 88 de la bride avant 82 est reliée à la première extrémité 56 du carter de soufflante 28. La première extrémité 88 de la bride avant 82 est reliée à la deuxième collerette annulaire 76 solidaire du carter de soufflante 28. Selon une configuration, la première bride avant 82 et la deuxième collerette annulaire 76 sont réalisées d'un seul tenant et forment une unique pièce. 30 Selon des modes de réalisation visibles sur les figures 5 et 11, les brides avant 82 et arrière 84 sont deux pièces distinctes et leurs secondes extrémités 96 et 98 sont reliées à l'extrémité 3055922 8 arrière 68 de la paroi extérieure 46 de la nacelle directement ou par l'intermédiaire d'au moins une pièce intercalaire 104. Les secondes extrémités 96 et 98 des brides avant 82 et arrière 84 sont reliées respectivement par des éléments de liaison 106 et 108 à la même pièce intercalaire 104 en forme de Y qui est fixée par des éléments de liaison 110 à la paroi 5 extérieure 46. Selon d'autre modes de réalisation visibles sur les figures 6, 7 et 12, les brides avant 82 et arrière 84 sont réalisées d'un seul tenant et forment une unique pièce qui est reliée à l'extrémité arrière 68 de la paroi extérieure 46 de la nacelle directement ou par l'intermédiaire d'une pièce intercalaire 112. 10 Selon un mode de réalisation visible sur la figure 13, la première extrémité 92 de la bride arrière 84 est reliée par l'intermédiaire d'une pièce intercalaire 114 au carter de soufflante 28. Selon un mode de réalisation visible sur la figure 14, la première extrémité 92 de la bride arrière 84 est reliée directement au carter de soufflante 28. 15 La bride avant 82 forme avec un plan transversal un angle al et la bride arrière 84 forme avec un plan transversal un angle a2. Ces angles al et a2 peuvent être égaux ou différents. Selon des variantes, l'angle al est supérieur à l'angle a2 pour charger la bride arrière 84 plus que la bride avant 82, la deuxième extrémité 58 du carter de soufflante 28 étant une zone plus adaptée pour reprendre les 20 efforts. Le rapport entre le chargement de la bride avant 82 et le chargement de la bride arrière 84 peut être adapté en ajustant le rapport entre les angles al et a2, par exemple en positionnant la jonction avant 86 plus ou moins écartée vers l'avant du plan de jonction PJ. L'invention procure les avantages suivants : 25 Le fait de prévoir une deuxième liaison 80 entre l'entrée d'air 34 et la motorisation 18 permet de répartir, sur les première et deuxième liaisons 72 et 80, les contraintes qui transitent entre l'entrée d'air 34 et la motorisation 18 et donc de réduire les contraintes appliquées sur la première liaison 72. Selon un autre aspect, le fait de prévoir deux brides en V, une première bride avant 82 reliée 30 au conduit 44 et/ou à la première extrémité 56 du carter de soufflante 28 et une deuxième bride arrière 84 reliée à la deuxième extrémité 58 du carter de soufflante 34 permet de 3055922 9 reprendre les contraintes de type moments autour d'axes perpendiculaires à la direction longitudinale et de ne pas solliciter la première liaison 72 avec ce type de contraintes. Selon un autre avantage, les contraintes sont mieux réparties entre la première extrémité 56 du carter de soufflante 28 située à l'avant et la deuxième extrémité 58 du carter de 5 soufflante 28 située à l'arrière. De ce fait, les première et deuxième liaisons 72, 80 entre l'entrée d'air 34 et la motorisation 18 ont moins d'impact sur les jeux prévus entre les pales et le carter de soufflante 28 ce qui permet de préserver les performances de la motorisation 18 et de diminuer les tâches de maintenance. Selon un autre avantage, l'extrémité arrière 68 de la paroi extérieure 46 est décalée vers 10 l'arrière par rapport à la première liaison 72 entre le conduit 44 et le carter de soufflante 28. Par conséquent, en vol, la couche limite du flux d'air qui s'écoule à l'extérieur de la nacelle 20 a une épaisseur, au niveau de la frontière entre la paroi extérieure 46 et les capots de soufflante 40 (représentés en pointillés sur la figure 5), plus importante que pour les solutions de l'art antérieur ce qui permet de réduire la traînée et limite les risques d'écopage 15 des capots de soufflante. Enfin, la paroi extérieure 46 étant décalée vers l'arrière par rapport à la première liaison 72 entre le conduit 44 et le carter de soufflante 28, les capots de soufflante 40 ont une dimension selon la direction longitudinale plus réduite que pour les solutions de l'art antérieur ce qui permet de réduire la masse totale de la nacelle. REVENDICATIONS1. Ensemble propulsif d'aéronef comprenant : - un carter de soufflante (28), de forme approximativement tubulaire, qui s'étend d'une première extrémité (56) jusqu'à une deuxième extrémité (58), - une entrée d'air (34) qui comporte une lèvre (42), un conduit (44) et une paroi extérieure (46), et - une première liaison (72) qui relie une extrémité arrière (64) du conduit (44) de l'entrée d'air (34) et la première extrémité (56) du carter de soufflante (28), caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième liaison (80) configurée pour relier l'entrée d'air (34) et le carter de soufflante (28) et qui comporte : - au moins une bride avant (82), - au moins une bride arrière (84), - une jonction avant (86) qui relie d'une part une première extrémité (88) de la bride avant (82) et d'autre part le conduit (44) et/ou à la première extrémité (56) du carter de soufflante (28), - une jonction arrière (90) qui relie une première extrémité (92) de la bride arrière (84) et le carter de soufflante (28) en un point distant de la première extrémité (56) du carter de soufflante (28), et - au moins une jonction médiane (94) qui relie une deuxième extrémité (96) de la bride avant (82) et la paroi extérieure (46) ainsi qu'une deuxième extrémité (98) de la bride arrière (84) et la paroi extérieure (46), la jonction médiane (94) étant décalée vers l'arrière de la nacelle par rapport à la jonction avant (86) et décalée vers l'avant de la nacelle par rapport à la jonction arrière (90). 2. Ensemble propulsif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la jonction arrière (90) relie la première extrémité (92) de la bride arrière (84) et la deuxième extrémité (58) du carter de soufflante (28). 3. Ensemble propulsif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé la bride arrière (84) comprend au moins une ouverture (100) configurée pour permettre l'accès à des éléments de liaison (78) de la première liaison (72). 3055922 11 4. Ensemble propulsif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde extrémité (98) de la bride arrière (84) est reliée à l'extrémité arrière (68) de la paroi extérieure (46). 5. Ensemble propulsif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 5 la deuxième extrémité (96) de la bride avant (82) est reliée à la paroi extérieure (46) par une première jonction médiane (94) et la deuxième extrémité (98) de la bride arrière (84) est reliée à la paroi extérieure (46) par une deuxième jonction médiane (94') espacée de la première jonction médiane (94). 6. Ensemble propulsif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 10 la bride avant (82) forme avec un plan transversal un premier angle (al) et la bride arrière (84) forme avec un plan transversal un deuxième angle (a2), le premier angle (al) étant supérieur au deuxième angle (a2). 7. Ensemble propulsif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la première extrémité (88) de la bride avant (84) est reliée à la première extrémité (56) du 15 carter de soufflante (28). 8. Ensemble propulsif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la première extrémité (88) de la bride avant (84) est reliée à l'extrémité arrière (64) du conduit (44). 9. Ensemble propulsif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la 20 première extrémité (88) de la bride avant (84) est reliée au conduit (44) en un point écarté de l'extrémité arrière (64) du conduit (44). 10. Ensemble propulsif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les brides avant (82) et arrière (84) sont deux pièces distinctes et les secondes extrémités (96, 98) des brides avant (82) et arrière (84) sont reliées à la paroi extérieure (46) de l'entrée d'air 25 directement ou par l'intermédiaire d'au moins une pièce intercalaire (112). 11. Ensemble propulsif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les brides avant (82) et arrière (84) sont réalisées d'un seul tenant et forment une unique pièce qui est reliée à la paroi extérieure (46) de l'entrée d'air directement ou par l'intermédiaire d'une pièce intercalaire (112).