Brevet FR3103226A1 — publié le 20210521

TURBOMACHINE D’AERONEF COMPORTANT UNE TUYERE PRIMAIRE EQUIPEE D’UNE CALE D’USURE L’invention concerne une turbomachine (100) avec un axe longitudinal (X) et un conduit d’éjection primaire (150) qui comporte une tuyère primaire (204) avec une pluralité de ponts (222) fixés à l’intérieur et une structure interne (206) avec une peau interne (208), une bride (207) solidaire de la peau interne (208), pour chaque pont (222), une patte de fixation (210) solidaire de la bride (207), et pour chaque patte de fixation (210), une cale (224) fixée à ladite patte de fixation (210), où chaque patte de fixation (210) présente une face avant, une face arrière, et un rebord, où chaque cale (224) prend la forme d’un profilé en L dont une paroi vient en appui contre une face et dont l’autre paroi vient en appui contre le rebord, et où pour chaque pont (222), la travée du pont (222) et la cale (224) sont disposées radialement l’une en face de l’autre et à distance l’une de l’autre en position nominale. Une telle structure permet de limiter l’impact sur l’écoulement des gaz brûlés et le coût de fabrication. Fig. 2 TURBOMACHINE D’AERONEF COMPORTANT UNE TUYERE PRIMAIRE EQUIPEE D’UNE CALE D’USURE La présente invention concerne une turbomachine d’aéronef comportant un conduit d’éjection primaire délimité entre une tuyère primaire et une structure interne et comportant une cale d’usure disposée entre la tuyère primaire et la structure interne, ainsi qu’un aéronef comportant une telle turbomachine. La Fig. 4 montre une turbomachine double flux 300 d’un aéronef de l’état de la technique, et plus particulièrement un conduit d’éjection primaire 302 de l’état de la technique par lequel sont évacués les gaz brûlés. La turbomachine 300 comporte un axe longitudinal X. Le conduit d’éjection primaire 302 comporte à l’extérieur une tuyère primaire 304 et à l’intérieur une structure interne 306 (appelée « plug » en anglais) qui prend la forme d’un cône. Le conduit d’éjection primaire 302 canalise le flux des gaz brûlés en provenance du moteur. La structure interne 306 comporte une peau interne 308 qui est tubulaire autour de l’axe longitudinal X et une bride 310 solidaire à l’avant de la peau interne 308 et portant une pluralité de paires de pattes de fixation 311 réparties angulairement autour de l’axe longitudinal X, où les pattes de fixation 311 permettent la fixation par des écrous de fixation de la peau interne 308 à un châssis de la turbomachine 300, comme par exemple un cadre arrière. La structure interne 306 comporte une peau externe 312 qui est également tubulaire autour de l’axe longitudinal X et disposée autour de la peau interne 308 et fixée à cette dernière, ici par une couronne 314. La tuyère primaire 304 est également tubulaire autour de l’axe longitudinal X et fixée au châssis de la turbomachine 300. Afin d’assurer le passage des gaz brulés entre la tuyère primaire 304 et la peau externe 312, une section de ventilation 316 est dégagée entre elles. Dans la mesure où la tuyère primaire 304 et la peau externe 312 ne sont pas fixées directement l’une à l’autre, elles peuvent bouger l’une par rapport à l’autre. Pour garantir que la section de ventilation 316 reste ouverte malgré les mouvements de la tuyère primaire 304 et de la peau externe 312, et pour éviter tout contact entre la tuyère primaire 304 et la peau externe 312, la turbomachine 300 comporte une pluralité de systèmes de butée 320 où les systèmes de butée 320 sont répartis angulairement autour de l’axe longitudinal X et où chacun comporte un pont 322 dont les deux pieds sont fixés à l’intérieur de la tuyère primaire 304 et une entretoise 324 qui est fixée à une paire de pattes de fixation 311. L’entretoise 324 comporte une paroi de fixation 326 qui s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X et qui est fixée par une de ses extrémités aux deux pattes de fixation 311, ici par deux écrous de fixation 328. L’entretoise 324 comporte également une paroi de contact 330 qui est soudée à l’autre extrémité de la paroi de fixation 326. La paroi de contact 330 est à distance des pattes de fixation 311 et n’est donc pas en contact avec elles. La travée du pont 322 ainsi que la paroi de contact 330 prennent la forme d’un arc de cylindre et sont disposées l’une en face de l’autre et à distance l’une de l’autre en position nominale, lorsque la turbomachine 300 est à l’arrêt et qu’aucun effort autre que la pesanteur n’agit sur la turbomachine 300. Lorsque la turbomachine 300 se déforme, la paroi de contact 330 et la travée du pont 322 peuvent venir en contact limitant ainsi le déplacement de la tuyère primaire 304 et de la structure interne 306 l’une par rapport à l’autre. Bien qu’une telle installation donne entière satisfaction du point de vue de son utilisation, elle génère des problèmes de coût pour la réalisation de l’entretoise 324 du fait du soudage de la paroi de contact 330 à la paroi de fixation 326, et la présence de la paroi de fixation 326 en travers du flux des gaz brûlés perturbe leur écoulement. Il est donc nécessaire de trouver une installation qui limite les coûts et la perturbation du flux des gaz brûlés. Un objet de la présente invention est de proposer une turbomachine d’aéronef comportant un conduit d’éjection primaire délimité entre une tuyère primaire et une structure interne et comportant une cale d’usure disposée entre la tuyère primaire et la structure interne. A cet effet, est proposée une turbomachine double flux qui présente un axe longitudinal et qui présente à l’arrière un conduit d’éjection primaire qui comporte : - une tuyère primaire comportant une pluralité de ponts fixés à l’intérieur de la tuyère primaire et répartis angulairement autour de l’axe longitudinal, et - une structure interne qui comporte une peau interne, une bride solidaire de la peau interne, et pour chaque pont, une patte de fixation solidaire de la bride, et une cale fixée à ladite patte de fixation, où chaque patte de fixation comporte une face avant, une face arrière, et un rebord qui relie les deux faces, où chaque cale prend la forme d’un profilé à deux parois en L dont une paroi vient en appui contre une face de la patte de fixation et dont l’autre paroi vient en appui contre le rebord de la patte de fixation, et où pour chaque pont, la travée du pont et la cale associée sont disposées radialement par rapport à l’axe longitudinal, l’une en face de l’autre et à distance l’une de l’autre en position nominale. Une telle structure permet de limiter l’impact sur l’écoulement des gaz brûlés et le coût de fabrication. Avantageusement, la face de la patte de fixation contre laquelle la cale est en appui est la face arrière. Avantageusement, la cale est fixée par deux écrous de fixation dont la tige filetée traverse un premier alésage de la patte de fixation et un deuxième alésage de la cale. Avantageusement, le diamètre du deuxième alésage est supérieur au diamètre du premier alésage. L’invention propose également un aéronef comportant au moins une turbomachine selon l’une des variantes précédentes. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles : est une vue de côté d’un aéronef comprenant une turbomachine selon l’invention, est une vue en perspective et en coupe par un plan axial de la turbomachine selon l’invention, est une vue en perspective d’un détail de réalisation de la turbomachine selon l’invention, et est une vue en perspective et en coupe par un plan axial d’une turbomachine de l’état de la technique. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION La Fig. 1 montre un aéronef 10 qui comporte un fuselage 12 de part et d’autre duquel est fixée une aile 14. Sous chaque aile 14 est fixée au moins une turbomachine double flux 100 qui présente, à l’arrière, un conduit d’éjection primaire 150. La Fig. 2 montre le conduit d’éjection primaire 150 qui permet aux gaz brûlés de s’échapper de la turbomachine 100. La turbomachine 100 présente un axe longitudinal X parallèle à la direction longitudinale de l’aéronef 10 et orienté vers l’avant. Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X l’axe longitudinal de la turbomachine 100, Y la direction transversale de la turbomachine 100 et qui est horizontale lorsque l’aéronef 10 est au sol, et Z la direction verticale ou hauteur verticale lorsque l'aéronef 10 est au sol, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre elles. La turbomachine 100 selon l’invention est similaire à celle de l’état de la technique, et se différencie par l’architecture de chaque système de butée 220. Le conduit d’éjection primaire 150 comporte à l’extérieur une tuyère primaire 204 et à l’intérieur une structure interne 206 qui prend la forme d’un cône. La structure interne 206 comporte une peau interne 208 qui est tubulaire autour de l’axe longitudinal X et une bride 207 qui forme ici un anneau autour de l’axe longitudinal X et qui est solidaire de l’avant de la peau interne 208. La structure interne 206 comporte également des pattes de fixation 210 solidaires de la bride 207 et réparties angulairement autour de l’axe longitudinal X à l’avant de la peau interne 208. Chaque patte de fixation 210 prend ainsi la forme d’un mur dont une base est solidaire de la bride 207 et qui s’étend vers radialement vers l’extérieur de la bride 207. Chaque patte de fixation 210 comporte une face avant orientée vers l’avant de la turbomachine 100 et une face arrière orientée vers l’arrière de la turbomachine 100, chaque face est dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X. Chaque patte de fixation 210 comporte aussi un rebord qui relie les deux faces et qui prend ici globalement la forme d’un arc de cylindre autour de l’axe longitudinal X. Chaque patte de fixation 210 permet la fixation par des écrous de fixation de la peau interne 208 à un châssis de la turbomachine 100, comme par exemple un cadre arrière. A cette fin, chaque patte de fixation 210 comporte un alésage 211 dont l’axe est parallèle à l’axe longitudinal X et qui permet le passage de la tige filetée de l’écrou de fixation. La structure interne 206 comporte une peau externe 212 qui est également tubulaire autour de l’axe longitudinal X et disposée autour de la peau interne 208 et fixée à cette dernière, ici par une couronne 214. La tuyère primaire 204 est également tubulaire autour de l’axe longitudinal X et fixée au châssis de la turbomachine 100. Afin d’assurer le passage des gaz brulés entre la tuyère primaire 204 et la peau externe 212, une section de ventilation 216 est dégagée entre elles. Pour garantir que la section de ventilation 216 reste ouverte malgré les mouvements de la tuyère primaire 204 et de la peau externe 212, et pour éviter tout contact entre la tuyère primaire 204 et la peau externe 212, la turbomachine 100 comporte une pluralité de systèmes de butée 220. Les systèmes de butée 220 sont répartis angulairement autour de l’axe longitudinal X et chacun comporte un pont 222 dont les deux pieds sont fixés à l’intérieur de la tuyère primaire 204 et une cale 224 qui est fixée à une patte de fixation 210. Ainsi, la tuyère primaire 204 comporte une pluralité de ponts 222 répartis angulairement autour de l’axe longitudinal X, et la structure interne 206 comporte pour chaque pont 222, une patte de fixation 210 et la cale 224 qui y est fixée. La Fig. 3 montre la cale 224 selon une vue de derrière. La cale 224 prend la forme d’un profilé à deux parois en L dont une paroi vient en appui contre une face, ici la face arrière de la patte de fixation 210, et dont l’autre paroi vient en appui contre le rebord de la patte de fixation 210. La cale 224 est fixée ici à la patte de fixation 210 par deux écrous de fixation 228. Sur la Fig. 3, un seul écrou de fixation 228 a été représenté. La travée du pont 222 ainsi que la cale 224 prennent la forme d’un arc de cylindre autour de l’axe longitudinal X et sont disposées radialement par rapport à l’axe longitudinal X, l’une en face de l’autre et à distance l’une de l’autre en position nominale, c'est-à-dire lorsque la turbomachine 100 est à l’arrêt et qu’aucun effort autre que la pesanteur n’agit sur la turbomachine 100. En position nominale, la distance entre la travée du pont 222 et la cale 224 est par exemple de l’ordre de 6 mm. Les ponts 222 se situent à l’extérieur par rapport aux pattes de fixation 210 et aux cales 224. Lorsque la turbomachine 100 se déforme, la cale 224 et la travée du pont 222 peuvent venir en contact limitant ainsi le déplacement de la tuyère primaire 204 et de la structure interne 206 l’une par rapport à l’autre. La cale 224 est constituée d’un simple profilé qui peut être une plaque simplement pliée et elle est donc peu onéreuse à fabriquer. En outre, les surfaces de la patte de fixation 210 et de la cale 224 dans le flux des gaz brûlés restent limitées et ne perturbent pas de manière importante ce flux. En outre, un tel arrangement permet la reprise d’efforts plus importants. En effet, la cale 224 est en appui direct sur la patte de fixation 210 et donc les efforts subis par la cale 224 sont transmis directement à la patte de fixation 210 puis à la bride 207 qui sont déjà suffisamment dimensionnées pour les encaisser. En outre, la cale 224 constitue une pièce d’usure qui peut être facilement remplacée en cas de besoin. Comme le montre la Fig. 3, la cale 224 est fixée par deux écrous de fixation 228 dont la tige filetée traverse un premier alésage 230 de la patte de fixation 210 et un deuxième alésage 232 de la cale 224. Pour éviter l’apparition d’efforts de cisaillement dans les tiges filetées, le diamètre du deuxième alésage 232 est supérieur au diamètre du premier alésage 230. Ainsi lorsqu’une force s’applique sur la cale 224, les efforts sont transmis directement à la patte de fixation 210 sans passer par les tiges filetées. La différence de diamètre est par exemple de l’ordre de 1,5 mm. Turbomachine double flux (100) qui présente un axe longitudinal (X) et qui présente à l’arrière un conduit d’éjection primaire (150) qui comporte : - une tuyère primaire (204) comportant une pluralité de ponts (222) fixés à l’intérieur de la tuyère primaire (204) et répartis angulairement autour de l’axe longitudinal (X), et - une structure interne (206) qui comporte une peau interne (208), une bride (207) solidaire de la peau interne (208), et pour chaque pont (222), une patte de fixation (210) solidaire de la bride (207), et une cale (224) fixée à ladite patte de fixation (210), où chaque patte de fixation (210) comporte une face avant, une face arrière, et un rebord qui relie les deux faces, où chaque cale (224) prend la forme d’un profilé à deux parois en L dont une paroi vient en appui contre une face de la patte de fixation (210) et dont l’autre paroi vient en appui contre le rebord de la patte de fixation (210), et où pour chaque pont (222), la travée du pont (222) et la cale (224) associée sont disposées radialement par rapport à l’axe longitudinal (X), l’une en face de l’autre et à distance l’une de l’autre en position nominale. Turbomachine double flux (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face de la patte de fixation (210) contre laquelle la cale (224) est en appui est la face arrière. Turbomachine double flux (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la cale (224) est fixée par deux écrous de fixation (228) dont la tige filetée traverse un premier alésage (230) de la patte de fixation (210) et un deuxième alésage (232) de la cale (224). Turbomachine double flux (100) selon la revendication 3, caractérisée en ce que le diamètre du deuxième alésage (232) est supérieur au diamètre du premier alésage (230). Aéronef (10) comportant au moins une turbomachine selon l'une des revendications précédentes.