Brevet FR3088307A1 — publié le 20200515

La présente invention concerne une nacelle pour turboréacteur d'aéronef munie d'un dispositif destiné à obturer des interstices présents au niveau de jointures entre des éléments de support de dispositifs annexes de ladite nacelle. L'invention concerne également un procédé d'obturation de cet interstice. Un aéronef est mû par plusieurs ensembles propulsifs comprenant chacun un turboréacteur logé dans une nacelle abritant également un ensemble de dispositifs annexes liés à son fonctionnement, tels que des boites de transmission de puissance ou des turbines, et assurant diverses fonctions, lorsque le turboréacteur est en fonctionnement ou à l'arrêt. Comme illustré à la figure 1, un ensemble propulsif 1 comporte une nacelle 3, présentant généralement une structure tubulaire suivant un axe longitudinal, et un turboréacteur 5. La nacelle 3 comporte une section amont 7 fixe constituée par une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane 9 fixe destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, et une section aval 11 pouvant abriter un dispositif d'inversion de poussée 13 et destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur, l'amont et l'aval de la nacelle étant définis par référence au sens d'écoulement du flux d'air dans la nacelle en fonctionnement jet direct, l'amont de la nacelle correspondant à une partie de la nacelle par laquelle le flux d'air pénètre, et l'aval correspondant à une zone d'éjection dudit flux d'air. L'ensemble propulsif 1 est en outre relié à une aile (non représentée) de l'aéronef par l'intermédiaire d'un pylône 15 ou mât de suspension. Les nacelles modernes sont souvent destinées à abriter un turboréacteur double flux apte à générer, par l'intermédiaire des pâles de la soufflante en rotation et d'un compresseur, un flux d'air chaud, dit primaire, issu de la chambre de combustion du turboréacteur et des turbines haute pression/basse pression disposées en aval de la chambre de compression. L'ensemble compresseur, chambre de combustion et turbines constitue le générateur de gaz du turboréacteur, aussi appelé coeur du turboréacteur (ou core). Une nacelle comprend généralement une structure externe comprenant l'entrée d'air, la section médiane et la section arrière, et une structure interne concentrique de la section arrière, dite Inner Fixed Structure (IFS) entourant le coeur du turboréacteur en arrière de la soufflante. Ces structures externe et interne définissent un canal annulaire d'écoulement, encore appelé veine secondaire, visant à canaliser un flux d'air froid, dit secondaire, qui circule à l'extérieur du turboréacteur. 2 La structure interne de la nacelle constitue ainsi un capotage autour du coeur du turboréacteur et peut être désigné sous différents noms, notamment capot coeur arrière (Aft Core Cowl, ACC). Les dispositifs annexes, tels que les boites de transmission de puissance ou 5 les turbines, peuvent provoquer des incendies. Ils sont logés dans des volumes de la nacelle alors appelés « zones feu ». Ainsi, les parois de ces zones feu doivent résister à un incendie et être étanches. Ces parois peuvent être réalisées en plusieurs éléments joints 17, 19 visibles aux figures 2 et 3 illustrant respectivement en vue de face et en vue de dessus un ensemble comportant une paroi 21 de la nacelle 3, sur laquelle sont 10 montés les éléments 17, 19 dits de support, supportant par exemple une ferrure 23 et comportant une face 25 en regard d'une zone feu 27 de la nacelle. Des interstices 29 sont généralement présents au niveau des jointures entre les éléments 17, 19. Ils permettent d'assurer le jeu nécessaire au montage de ferrures à l'assemblage de dispositifs annexes dans la nacelle, tels que des ferrures. 15 Il est nécessaire de combler ces interstices, après assemblage, afin de réaliser une barrière anti-feu. Habituellement, ces interstices sont obturés par application de mastic 31 résistant au feu, pouvant s'étendre par ailleurs le long de la face 25 des éléments 17, 19, en regard de la zone feu 27 de la nacelle. 20 Le mastic est une pâte plastique obtenue en mélangeant différentes substances synthétiques ou naturelles, de sorte à lui conférer les propriétés mécaniques souhaitées. Le mastic généralement utilisé pour réaliser une barrière antifeu au niveau de jointures entre des éléments d'une nacelle est composé de plusieurs polymères se vulcanisant en présence d'air humide. 25 Cette pâte est appliquée au niveau des jointures, puis elle polymérise de façon à obturer les interstices et réaliser une barrière étanche aux fluides et aux flammes. Bien que le mastic ne soit pas inflammable au contact du feu, il se dilate et se liquéfie au contact de la chaleur, et migre en dehors de la zone feu. Du gaz, produit 30 par la dégradation du mastic, est alors émis en dehors de la zone feu où il peut s'enflammer au contact de l'air et des parois chauffées par les flammes. De plus, l'utilisation de certains mastics est interdite par l'avionneur. En outre, le temps de pose de ces mastics est long car la pose demande de la minutie. Aussi, la présence de ces mastics affecte l'esthétique de la nacelle. Enfin, le vieillissement de ces mastics est relativement mauvais en fonction de l'environnement. L'efficacité de ces mastics s'en trouve affectée au cours du temps. La présente invention vise à fournir un dispositif permettant de protéger l'interstice tout en surmontant les inconvénients listés ci-dessus, et concerne pour ce 5 faire une nacelle pour turboréacteur d'aéronef, comportant une paroi comportant un élément de support d'un dispositif annexe de la nacelle, ledit élément de support comportant : - une face en regard d'une zone feu de la nacelle, et - un interstice débouchant au niveau de ladite face en regard de la zone feu, 10 ladite nacelle étant remarquable en ce que l'élément de support comporte un dispositif d'obturation de l'interstice, non inflammable, monté dans ledit interstice et comportant un ou plusieurs des éléments du groupe suivant : languette métallique, tube métallique, joint d'étanchéité vulcanisé. Ainsi, en prévoyant de monter dans l'interstice un dispositif d'obturation 15 de cet interstice, non inflammable et choisi dans un groupe comportant une languette métallique, un tube métallique, un joint d'étanchéité vulcanisé, on s'affranchit de l'utilisation de mastic au niveau de l'interstice, tout en assurant une étanchéité aux fluides et aux flammes. Selon des caractéristiques optionnelles de la nacelle selon l'invention : 20 l'élément de support comporte une ouverture débouchant dans l'interstice, ladite ouverture recevant le dispositif d'obturation de l'interstice ; - selon une réalisation, l'ouverture adopte la forme d'un ovoïde ; l'ouverture est pratiquée dans toute l'épaisseur de l'élément de 25 support ; - dans une réalisation, l'élément de support comporte deux sous- éléments de support séparés par l'interstice, et l'ouverture est pratiquée au niveau de parois desdits sous-éléments de support en contact avec l'interstice ; 30 l'ouverture s'étend le long d'un axe sensiblement vertical par rapport à un axe représentatif de la direction longitudinale de l'interstice ; la languette métallique du dispositif d'obturation de l'interstice définit une surface bombée en regard de la zone feu de la nacelle ; le dispositif d'obturation de l'interstice est comprimé à l'intérieur de 35 l'ouverture. 4 La présente invention concerne aussi un procédé d'obturation d'un interstice d'un élément de support d'un dispositif annexe d'une nacelle pour turboréacteur d'aéronef, ledit interstice débouchant au niveau d'une face dudit élément de support en regard d'une zone feu de la nacelle, remarquable en ce qu'il 5 comporte les étapes suivantes visant à : - pratiquer, par détourage, une ouverture débouchant dans ledit interstice, - monter dans ladite ouverture un dispositif d'obturation de l'interstice, ledit dispositif d'obturation de l'interstice étant non inflammable et 10 comportant un ou plusieurs des éléments du groupe suivant : languette métallique, tube métallique, joint d'étanchéité vulcanisé. Selon une variante de réalisation du procédé selon l'invention, le dispositif d'obturation de l'interstice est monté dans l'ouverture dans un état comprimé. 15 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un ensemble propulsif 20 d'aéronef de l'art antérieur ; - la figure 2 illustre en vue de face une réalisation de l'art antérieur d'une barrière anti-feu dans une nacelle ; - la figure 3 est une vue de dessus de l'ensemble représenté à la figure 2; 25 la figure 4 illustre en vue de face la réalisation d'une barrière anti-feu selon l'invention ; - la figure 5 est une vue de dessus simplifiée d'une barrière anti-feu obtenue selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 6 est une vue de dessus simplifiée d'une barrière anti-feu 30 obtenue selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 est une vue de dessus simplifiée d'une barrière anti-feu obtenue selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Dans la description et dans les revendications, les termes « amont » et 35 «aval » doivent s'entendre par rapport à la circulation du flux d'air à l'intérieur de s l'ensemble propulsif formé par la nacelle et le turboréacteur, c'est-à-dire de la gauche vers la droite en référence à la figure 1. En outre, sur l'ensemble des figures, des références identiques ou analogues représentent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues. s On se réfère à la figure 4 sur laquelle est représenté en vue de face une paroi 21 de nacelle 3, comportant sur sa face supérieure 33 un élément de support 35 d'un dispositif 37 annexe de la nacelle. L'élément de support 35 est par exemple de forme générale 10 parallélépipédique. L'élément de support 35 comporte une face 39 qui est en regard de la zone feu de la nacelle. L'élément de support 35 comporte un interstice 41 qui débouche au niveau de la face 39 en regard de la zone feu de la nacelle. L'interstice 41 est typiquement pratiqué sur la totalité de la profondeur de 15 l'élément de support 35, définissant ainsi deux sous-éléments de support 35a, 35b séparés par l'interstice 41. Selon l'invention, l'élément de support 35 reçoit un dispositif d'obturation 43 de l'interstice 41, qui est non inflammable. Une première réalisation du dispositif d'obturation de l'interstice est donnée à la figure 5 à laquelle on se réfère à présent. 20 Selon ce premier mode de réalisation, le dispositif d'obturation de l'interstice est réalisé par une languette métallique 45. Le fait de réaliser cette languette en un matériau métallique permet de fournir un dispositif d'obturation de l'interstice résistant au feu, même en cas de dilatation due à la chaleur provenant de la zone feu de la nacelle. 25 La languette métallique 45 présente une forme plane, par exemple parallélépipédique, à l'état de repos. La languette métallique peut par exemple être constituée d'une lame ressort. Selon une réalisation de l'invention, la languette métallique 45 est maintenue dans l'interstice 41 grâce à la présence d'une ouverture 47, qui débouche 30 dans l'interstice 41. L'ouverture 47 peut selon une réalisation être obtenue par détourage. L'ouverture 47 adopte par exemple la forme d'un ovoïde, ceci afin d'autoriser un jeu entre l'ouverture et le dispositif d'obturation de l'interstice, obtenu dans ce mode de réalisation par la languette métallique 45, lequel jeu autorisant une dilatation du dispositif d'obturation pouvant survenir en raison de la chaleur provenant 35 de la zone feu de la nacelle. 6 Lors de son montage dans l'ouverture 47, la languette métallique 45 est incurvée puis est introduite dans l'ouverture 47 sous forme comprimée. Le positionnement de la languette métallique dans l'ouverture peut par exemple être réalisé grâce à une pince. 5 Une fois montée dans l'interstice 41, la languette métallique présente une surface bombée 49 par exemple en regard de la zone feu 27 de la nacelle selon la réalisation représentée à la figure. Selon une réalisation, l'ouverture 47 s'étend le long d'un axe 51 qui est sensiblement vertical par rapport à un axe 53 représentatif de la direction longitudinale 10 de l'interstice 41, en référence au trièdre direct L, V, T indiqué aux figures. Selon une disposition, l'ouverture 47 est pratiquée dans toute l'épaisseur de l'élément de support 35. L'ouverture 47 est pratiquée au niveau des parois latérales 55, 57 des sous-éléments 35a, 35b qui sont en regard l'une de l'autre et en contact avec l'interstice 41. 15 En variante, il peut être prévu de maintenir la languette métallique 45 dans l'interstice par tout autre moyen, notamment un moyen mécanique de fixation, supprimant la présence d'une telle ouverture dans l'interstice. On se réfère à présent à la figure 6 représentant un deuxième mode de réalisation de l'invention. 20 Ce deuxième mode de réalisation diffère du premier en ce que le dispositif d'obturation de l'interstice 41 est obtenu par un tube métallique 59. Le tube métallique 59 présente une section transversale sensiblement circulaire, ovale, rectangulaire, à titres d'exemples non limitatifs. Le tube métallique peut être continu ou discontinu sur sa circonférence. 25 Comme pour le premier mode de réalisation, le tube métallique 59 est maintenu dans l'interstice 41 grâce à l'ouverture 47. Le tube métallique 59 est monté dans un état légèrement comprimé dans l'ouverture 47. En variante, il peut être prévu de maintenir le tube métallique 59 dans 30 l'interstice par tout autre moyen, notamment un moyen mécanique de fixation, supprimant la présence d'une telle ouverture dans l'interstice. On se réfère à la figure 7 représentant un troisième mode de réalisation de l'invention. Ce troisième mode de réalisation diffère des précédents en ce que le 35 dispositif d'obturation de l'interstice 41 est obtenu par un joint d'étanchéité vulcanisé 7 61. Le joint d'étanchéité vulcanisé est réalisé en matériau élastomère sur lequel on a incorporé un agent vulcanisant. Comme pour les modes de réalisation précédents, le joint d'étanchéité vulcanisé 61 est maintenu dans l'interstice 41 grâce l'ouverture 47. 5 Le joint d'étanchéité vulcanisé 61 est monté dans un état légèrement comprimé dans l'ouverture 47. En variante, il peut être prévu de maintenir le joint d'étanchéité vulcanisé 61 dans l'interstice par tout autre moyen, notamment un moyen mécanique de fixation, supprimant la présence d'une telle ouverture dans l'interstice. 10 Selon une disposition commune de l'invention, il est envisagé d'utiliser les dispositifs d'obturation issus des modes de réalisation qui viennent d'être décrits seuls ou en combinaison les uns des autres. Comme il va de soi, la présente invention ne se limite pas aux seules formes 15 de réalisation de cette nacelle et de ce procédé d'obturation d'un interstice, 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. REVENDICATIONS1. Nacelle (3) pour turboréacteur d'aéronef, comportant une paroi (21) comportant un élément de support (35) d'un dispositif (37) annexe de la nacelle (3), ledit élément de support (35) comportant : - une face (39) en regard d'une zone feu (27) de la nacelle (3), et - un interstice (41) débouchant au niveau de ladite face (39) en regard de la zone feu (27), ladite nacelle (3) étant caractérisée en ce que l'élément de support (35) comporte un 10 dispositif d'obturation de l'interstice (41), non inflammable, monté dans ledit interstice (41) et comportant un ou plusieurs des éléments du groupe suivant : languette métallique (45), tube métallique (59), joint d'étanchéité vulcanisé (61). 2. Nacelle (3) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de 15 support (35) comporte une ouverture (47) débouchant dans l'interstice (41), ladite ouverture (47) recevant le dispositif d'obturation de l'interstice (41). 3. Nacelle (3) selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'ouverture (47) adopte la forme d'un ovoïde. 20 4. Nacelle (3) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que l'ouverture (47) est pratiquée dans toute l'épaisseur de l'élément de support (35). 5. Nacelle (3) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans 25 laquelle l'élément de support (35) comporte deux sous-éléments de support (35a, 35b) séparés par l'interstice (41), caractérisé en ce que l'ouverture (47) est pratiquée au niveau de parois (55, 57) desdits sous-éléments de support (35a, 35b) en contact avec l'interstice (41). 30 6. Nacelle (3) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que l'ouverture (47) s'étend le long d'un axe (51) sensiblement vertical par rapport à un axe (53) représentatif de la direction longitudinale de l'interstice (41). 7. Nacelle (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée 35 en ce que la languette métallique (45) du dispositif d'obturation de l'interstice (41) définit une surface bombée (49) en regard de la zone feu (27) de la nacelle (3). 9 8. Nacelle (3) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que le dispositif d'obturation de l'interstice (41) est comprimé à l'intérieur de l'ouverture (47). 5 9. Procédé d'obturation d'un interstice (41) d'un élément de support (35) d'un dispositif (37) annexe d'une nacelle (3) pour turboréacteur d'aéronef, ledit interstice (41) débouchant au niveau d'une face (39) dudit élément de support (35) en regard d'une zone feu (27) de la nacelle (3), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes visant à : - pratiquer, par détourage, une ouverture (47) débouchant dans ledit interstice (41), - monter dans ladite ouverture (47) un dispositif d'obturation de l'interstice (41), ledit dispositif d'obturation de l'interstice (41) étant non inflammable et comportant un ou plusieurs des éléments du groupe suivant : languette métallique (45), tube métallique (59), joint d'étanchéité vulcanisé (61). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'obturation de l'interstice (41) est monté dans l'ouverture (47) dans un état comprimé.