Brevet FR3075274A1 — publié le 20190621

TURBOREACTEUR D' AERONEF COMPORTANT DES MOYENS PERMETTANT DE VARIER SA SURFACE DE SORTIE DOMAINE TECHNIQUE La presente invention concerne un turboreacteur d'aeronef comportant des moyens permettant de varier sa surface de sortie, ainsi qu'un aeronef comportant au moins un tel turboreacteur. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Un aeronef comporte classiquement un turboreacteur double flux comportant un noyau comprenant les &ages de compression, de combustion et de détente, une nacelle to agencee autour du noyau et qui delimite avec le noyau, une veine secondaire et une soufflante mon-tee en amont du noyau et de la veine secondaire. Lorsque l'aeronef avance et que la soufflante tourne, un flux d'air traverse le turboreacteur de l'amont vers l'aval, en traversant successivement la soufflante et la veine secondaire. 15 Pour effectuer certaines manoeuvres, en particulier le ralentissement de l'aeronef sur le tarmac, la nacelle comporte des portes d'inverseur qui s'ouvrent vers l'interieur en travers de la veine secondaire pour &vier le flux d'air de la veine secondaire vers l'exterieur. En dehors des portes d'inverseur, un tel turboreacteur ne comporte pas de 20 moyens permettant de reguler le flux d'air en sortie de la veine secondaire. Ainsi, si lors d'une manoeuvre de l'aeronef, it est necessaire d'evacuer plus d'air de la veine secondaire sans que les portes d'inverseur soient ouvertes, aucune solution technique n' est prevue. EXPOSE DE L'INVENTION 25 Un objet de la presente invention est de proposer un turboreacteur double flux d'aeronef comportant des moyens permettant de varier sa surface de sortie, ces moyens etant distincts des portes d'inverseur. A cet effet, est propose un turboreacteur double flux comportant : - un noyau, 30 - une nacelle qui est agencee autour du noyau, qui delimite avec le noyau, une veine secondaire, et qui presente une structure et une peau exterieure fixee a la 2 structure, on la nacelle prend la forme d'une structure annulaire a travers laquelle des fenetres delimitees par la structure annulaire sont realisees entre la veine secondaire et 1' exterieur, et - un systeme de regulation comportant, pour chaque fenetre : 5 - au moins un volet presentant, une face exterieure, un bord d'attaque oriente vers l' avant du turboreacteur et un bord de fuite oriente vers arriere du turboreacteur, ou chaque volet est monte articule au niveau de la fenetre sur la structure de la nacelle au niveau de son bord d'attaque et est mobile entre une position fermee dans laquelle le bord de fuite est rapproche de la peau exterieure de maniere a ce que la face to exterieure du volet soit a fleur avec la peau exterieure et de maniere a ce que le volet ferme la fenetre et une position ouverte dans laquelle le bord de fuite du volet s' ecarte de la peau exterieure vers l'exterieur de maniere a liberer la fenetre, et - pour chaque volet, un systeme de manoeuvre destine a &placer le volet de la position ouverte a la position fermee et inversement. 15 Ainsi, en fonction de la position du volet, la surface de sortie du turboreacteur au niveau de sa tuyere d'ejection est modifiee et it est possible de reguler la surface de sortie de la veine secondaire independamment de tout autre systeme du turboreacteur. Avantageusement, la nacelle comporte des portes d'inverseur et chaque volet est agence en aval des portes d'inverseur. 20 Avantageusement, la nacelle comporte une tuyere d'ejection et chaque volet est agence en amont de la tuyere d'ejection. Avantageusement, la structure comporte une poutre disposee en amont du bord d'attaque du volet, et le systeme de manoeuvre comporte au moins un verin, on le ou chaque cylindre du verin est monte articule sur la poutre et on la tige du verin est 25 mon-tee articulee au niveau du bord d'attaque du volet. Avantageusement, le turboreacteur double flux comporte le long de bords lateraux du volet, un joint externe et un joint interne, on le joint externe assure etancheite entre l' exterieur de la nacelle et un espace entre la partie fixe de la nacelle et le volet, et on le joint interne assure l'etancheite entre la veine secondaire et 30 l' espace entre la partie fixe de la nacelle et le volet. Avantageusement, le turboreacteur double flux comporte le long du bord d'attaque du volet, un joint exterieur et un joint interieur, on le joint exterieur assure etancheite entre l' exterieur de la nacelle et un espace entre la partie fixe de la nacelle 3 et le volet, et on le joint interieur assure l'etancheite entre la veine secondaire et l'espace entre la partie fixe de la nacelle et le volet. L'invention propose egalement un aeronef comportant au moins un turboreacteur double flux selon Tune des variantes precedentes. 5 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les caracteristiques de l'invention mentionnees ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaitront plus clairement a la lecture de la description suivante d'un exemple de realisation, ladite description etant faite en relation avec les dessins joints, parmi 1 esquel s : to la Fig. 1 montre une vue de cote d'un aeronef selon l'invention, la Fig. 2 montre une vue de cote et en coupe d'un turboreacteur double flux selon 1' invention, la Fig. 3 montre une vue de cote et en coupe d'un systeme de regulation en position fermee, 15 la Fig. 4 montre une vue equivalente a celle de la Fig. 3 pour une position ouverte du systeme de regulation, la Fig. 5 montre une vue en perspective d'un exemple d'un systeme de manoeuvre du systeme de regulation, la Fig. 6 montre une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la Fig. 5, et 20 la Fig. 7 montre un agrandissement de la zone VII de la Fig. 3. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION Dans la description qui suit, les termes relatifs a une position sont pris en reference au sens d'avancement normal d'un aeronef. La Fig. 1 montre un aeronef 10 qui comporte un fuselage 12 de part et d'autre 25 duquel est fixee une aile 14. Sous l'aile 14, l'aeronef 10 comporte un mat 16 qui soutient un turboreacteur double flux 100. Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X l'axe longitudinal de l'aeronef 10 ou axe de roulis, oriente positivement dans le sens d'avancement de l'aeronef 10, on appelle Y l'axe transversal ou axe de tangage de l'aeronef qui est 30 horizontal lorsque l'aeronef est au sol, et Z l'axe vertical ou hauteur verticale ou axe de lacet lorsque l'aeronef est au sol, ces trois directions X, Y et Z etant orthogonales entre elles. 4 La Fig. 2 montre le turboreacteur double flux 100 qui comporte un noyau 202 comprenant les &ages de compression, de combustion et de détente, une nacelle 204 agencee autour du noyau 202 et qui delimite avec le noyau 202, une veine secondaire 206, et une soufflante 208 mon-tee a l'interieur de la nacelle 204 en amont du noyau 5 202 et de la veine secondaire 206. La nacelle 204 presente une peau exterieure 52 qui realise une surface exterieure aerodynamique le long de laquelle s'ecoule l'air. Lorsque l'aeronef 10 avance et que la soufflante 208 tourne, un flux d'air 50 traverse le turboreacteur 100 de l'amont vers l'aval, en traversant successivement la soufflante 208 et la veine secondaire 206. La nacelle 204 comporte un systeme d'inverseur 250 qui, dans le mode de realisation de l'invention presente sur la Fig. 2, comportent des portes interieures d'inverseur 252 et des portes exterieures d'inverseur 254. Les portes d'inverseur 252 et 254 sont vues en position fermee en partie haute de la Fig. 2 et en position ouverte en partie basse de la Fig. 2. Les portes d'inverseur 252 et 254 sont des dispositifs classiques qui sont montees mobiles sur la structure de la nacelle 204 et qui permettent, lorsqu'elles sont en position ouverte, de liberer un passage 256 a travers la nacelle 204 entre la veine secondaire 206 et l'exterieur de la nacelle 204 afin d'evacuer l'air de la veine secondaire 206 vers l'exterieur. Les portes interieures d'inverseur 252 s' ouvrent vers l'interieur et s'orientent vers le noyau 202, et les portes exterieures d'inverseur 254 s' ouvrent versl'exterieur. Dans un autre mode de realisation, le systeme d'inverseur 250 peut comporter uniquement les portes interieures d'inverseur 252. Les portes d'inverseur 252 et 254 sont deplacees entre la position ouverte et la position fermee par tout systeme d'entrainement adapte et connu de l'homme du métier par exemple a base de moteur, verin, La nacelle 204 prend la forme d'une structure annulaire a travers laquelle les fenetres 268 sont realisees entre la veine secondaire 206 et l'exterieur, c'est-à-dire que chaque fenetre 268 est delimitee sur ses quatre bords par la structure annulaire. En particulier, le bord arriere de chaque fenetre est en amont de la tuyere d'ejection 269 de la nacelle 204 par rapport au sens de l'ecoulement de l'air dans la nacelle 204. La structure annulaire permet d' assurer la raideur de la nacelle 204 en particulier a son bord de fuite et donc la maitrise de la section de sortie meme lorsque les volets 262 5 decrits ci-dessous sont fermes mais aussi et surtout ouverts en limitant les deformees de la nacelle 204. La nacelle 204 comporte egalement un systeme de regulation 260 (de type VAN pour variable area nozzle = buse variable) qui comporte des volets 262 dont le nombre 5 depend des dimensions des volets 262, du diametre de la nacelle 204 et des dimensions des fenetres 268. La suite de la description est decrite pour un seul volet 262, mais elle s' applique a chaque volet 262. De la meme maniere, it est decrit un volet 262 par fenetre 268, mais des nombres differents sont envisageables selon les dimensions. 10 Un tel systeme de regulation 260 permet de reguler le flux d'air dans la veine secondaire 206 pour assurer une marge de pompage suffisante de la soufflante 208. Le volet 262 presente un bord d'attaque oriente vers l' avant du turboreacteur 100 et un bord de fuite oriente vers l'arriere du turboreacteur 100. Le volet 262 est monte articule au niveau d'une fenetre 268 sur la structure de la 15 nacelle 204. Le volet 262 est monte articule au niveau de son bord d'attaque et est mobile entre une position ouverte et une position fermee et inversement. La Fig. 3 et la partie haute de la Fig. 2 montrent le volet 262 en position fermee et la Fig. 4 et la partie basse de la Fig. 2 montrent le volet 262 en position ouverte. Le volet 262 presente une face exterieure 266 qui est orientee vers exterieur de 20 la nacelle 204. En position fermee, le volet 262 est range de maniere a ce que sa face exterieure 266 soit a fleur avec la peau exterieure 52 de la nacelle 204 afin de ne pas perturber l'ecoulement de l'air autour de la nacelle 204. En position fermee, le bord de fuite est rapproche de la peau exterieure 52 et le volet 262 ferme la fenetre 268. 25 En position ouverte, le bord de fuite du volet 262 s'ecarte de la peau exterieure 52 vers l'exterieur de maniere a liberer la fenetre 268. Ainsi, la nacelle 204 est traversee par la fenetre 268 qui est obturee par le volet 262 en position fermee et qui est ouverte en position ouverte du volet 262. Ainsi, en fonction de la position du volet 262, la surface de sortie de la nacelle 30 204 au niveau de sa tuyere d'ejection 269 est modifiee. Chaque volet 262 est agence en amont de la tuyere d'ejection 269 de la nacelle 204 par rapport au sens de l'ecoulement de l'air dans la nacelle 204. Chaque volet 262 est monte mobile en rotation sur la structure de la nacelle 204 autour d'un axe de rotation globalement perpendiculaire a l'axe longitudinal X. 6 Chaque volet 262 est ainsi monte mobile par rapport a une partie fixe de la nacelle 204 et est dispose en aval de ladite partie fixe. Chaque volet 262 est agence en aval des portes d'inverseur 252 et 254 par rapport au sens de l'ecoulement de l'air dans la nacelle 204. 5 Bien que sur la Fig. 2, les portes d'inverseur 252 et 254 et les volets 262 sont montres ouverts et fermes en meme temps, les positions des portes d'inverseur 252 et 254 et des volets 262 sont independantes. Par exemple, les portes d'inverseur 252 et 254 peuvent etre en position fermee tandis que les volets 262 sont en position ouverte et inversement. 10 Le systeme de regulation 260 comporte egalement, pour chaque volet 262, un systeme de manoeuvre qui est prevu pour &placer le volet 262 de la position ouverte la position fermee et inversement. Le systeme de manoeuvre peut prendre differentes formes et comporte par exemple des moteurs, des verins... 15 La Fig. 5 montre un systeme de manoeuvre 500 selon un mode de realisation particulier. Le volet 262 est monte mobile en rotation sur la structure 504 de la nacelle 204 par l'intermediaire de deux liaisons pivot 506a-b. La structure 504 comporte une poutre 510 qui est disposee en amont du bord 20 d'attaque du volet 262 par rapport au sens de l' ecoulement de l'air dans la nacelle 204. Le systeme de manoeuvre 500 comporte au moins un verin 508, ici au nombre de deux, on pour le ou chaque verin 508, le cylindre du verin 508 est monte articule sur la poutre 510 et la tige du verin 508 est mon-tee articulee au niveau du bord d'attaque du volet 262. Les articulations sont realisees par exemple par des cardans afin de 25 reprendre le couple de reaction de l'actionneur et/ou des rotules. Chaque verin 508 est commande par une unite de controle de l'aeronef 10 qui lui commande de sortir ou de rentrer la tige en fonction de la position souhaitee pour le volet 262. Pour limiter les perturbations aerodynamiques, en particulier au niveau du bord 30 d'attaque du volet 262, des joints sont prevus entre la partie fixe de la nacelle 204 et le volet 262. La Fig. 6 et la Fig. 7 montrent la mise en place d'un ensemble de joints entre la partie fixe de la nacelle 204 et le volet 262. 7 Comme le montre la Fig. 6, l'ensemble de joints comprend le long des bords lateraux du volet 262, un joint externe 602 et un joint interne 604. Les bords lateraux du volet 262 s'etendent globalement de l'avant vers barriere, c'est-d-dire globalement parallelement a l' axe longitudinal X. 5 Le joint externe 602 assure l'etancheite le long des bords lateraux du volet 262 entre l' exterieur de la nacelle 204 et l'espace entre la partie fixe de la nacelle 204 et le volet 262. Le joint interne 604 assure l'etancheite entre l'interieur de la nacelle 204, c'est-d-dire la veine secondaire 206, et l'espace entre la partie fixe de la nacelle 204 et le volet 262. 10 Le joint externe 602 et le joint interne 604 forment ainsi une double barriere d' etancheite entre l' exterieur de la nacelle 204 et la veine secondaire 206, que le volet 262 soit en position fermee ou en position ouverte materialisee par la fleche 606 montrant le sens d'ouverture du volet 262. Le joint externe 602 et le joint interne 604 prennent ici, chacun la forme d'un 15 boudin creux qui est fixe a la partie fixe de la nacelle 204 et qui s'appuie contre un bord lateral du volet 262. Comme le montre la Fig. 7, l'ensemble de joints comprend le long du bord d' attaque du volet 262, un joint exterieur 702 et un joint interieur 704. Le joint exterieur 702 assure l'etancheite au niveau du bord d'attaque du volet 20 262 entre l'exterieur de la nacelle 204 et l'espace entre la partie fixe de la nacelle 204 et le volet 262. Le joint interieur 704 assure l'etancheite au niveau du bord d'attaque du volet 262 entre l'interieur de la nacelle 204, c'est-d-dire la veine secondaire 206, et l'espace entre la partie fixe de la nacelle 204 et le volet 262. Le joint exterieur 702 et le joint interieur 704 prennent ici, chacun la forme d'un 25 boudin creux qui est fixe a la partie fixe de la nacelle 204. Le joint exterieur 702 s'appuie contre la face exterieure 266. Le joint interieur 704 s'appuie contre une face interieure 766 du volet 262 qui est orientee vers l'interieur de la nacelle 204, et plus particulierement vers la veine secondaire 206. Lors du &placement du volet 262, le joint exterieur 702 et le joint interieur 704 30 glisse sur la surface 266, 766 contre laquelle it s'appuie. Le joint exterieur 702 et le joint interieur 704 forment ainsi une double barriere d'etancheite entre l'exterieur de la nacelle 204 et la veine secondaire 206 au niveau du bord d'attaque REVENDICATIONS1) Turboreacteur double flux (100) comportant : - un noyau (202), - une nacelle (204) qui est agencee autour du noyau (202), qui delimite avec le noyau (202), une veine secondaire (206), et qui presente une structure et une peau exterieure (52) fixee a la structure, on la nacelle (204) prend la forme d'une structure annulaire a travers laquelle des fenetres (268) delimitees par la structure annulaire sont realisees entre la veine secondaire (206) et l' exterieur, et - un systeme de regulation (260) comportant, pour chaque fenetre (268) : - au moins un volet (262) presentant, une face exterieure (266), un bord d'attaque oriente vers l'avant du turboreacteur (100) et un bord de fuite oriente vers arriere du turboreacteur (100), on chaque volet (262) est monte articule au niveau de la fenetre (268) sur la structure de la nacelle (204) au niveau de son bord d'attaque et est mobile entre une position fermee dans laquelle le bord de fuite est rapproche de la peau exterieure (52) de maniere a ce que la face exterieure (266) du volet (262) soit fleur avec la peau exterieure (52) et de maniere a ce que le volet (262) ferme la fenetre (268) et une position ouverte dans laquelle le bord de fuite du volet (262) s'ecarte de la peau exterieure (52) vers exterieur de maniere a liberer la fenetre (268), et - pour chaque volet (262), un systeme de manoeuvre destine a &placer le volet (262) de la position ouverte a la position fermee et inversement. 2) Turboreacteur double flux (100) selon la revendication 1, caracterise en ce que la nacelle (204) comporte des portes d'inverseur (252, 254) et en ce que chaque volet (262) est agence en aval des portes d'inverseur (252, 254). 3) Turboreacteur double flux (100) selon la revendication 1, caracterise en ce que la nacelle (204) comporte une tuyere d'ejection (269) et en ce que chaque volet (262) est agence en amont de la tuyere d'ejection (269). 4) Turboreacteur double flux (100) selon Tune des revendications 1 a 3, caracterise en ce que la structure (504) comporte une poutre (510) disposee en amont du bord d'attaque du volet (262), et en ce que le systeme de manoeuvre (500) comporte au moins un verin (508), on pour le ou chaque verin (508), le cylindre du verin (508) 9 est monte articule sur la poutre (510) et la tige du verin (508) est mon-tee articulee au niveau du bord d'attaque du volet (262). 5) Turboreacteur double flux (100) selon Tune des revendications 1 a 4, caracterise en ce qu'il comporte le long de bords lateraux du volet (262), un joint 5 externe (602) et un joint interne (604), on le joint externe (602) assure l'etancheite entre l' exterieur de la nacelle (204) et un espace entre la partie fixe de la nacelle (204) et le volet (262), et on le joint interne (604) assure l'etancheite entre la veine secondaire (206) et l'espace entre la partie fixe de la nacelle (204) et le volet (262). 6) Turboréacteur double flux (100) selon Tune des revendications 1 a 5, 10 caracterise en ce qu'il comporte le long du bord d'attaque du volet (262), un joint exterieur (702) et un joint interieur (704), on le joint exterieur (702) assure l'etancheite entre l' exterieur de la nacelle (204) et un espace entre la partie fixe de la nacelle (204) et le volet (262), et on le joint interieur (704) assure l'etancheite entre la veine secondaire (206) et l'espace entre la partie fixe de la nacelle (204) et le volet 15 (262). 7) Aeronef (10) comportant au moins un turboreacteur double flux (100) selon Tune des revendications precedentes.