Brevet FR3118945A1 — publié le 20220722

Mât (100) de drainage pour une nacelle de turbomachine d’aéronef, comprenant : - un corps (10) de forme allongée comportant une première extrémité longitudinale (10a) et une seconde extrémité longitudinale, ladite première extrémité comportant des premiers orifices (12) de passage de fluides drainés dans le corps, et ladite seconde extrémité longitudinale étant libre et comprenant des seconds orifices d’évacuation de fluides drainés à l’extérieur du corps ; caractérisé en ce que lesdits premiers orifices (12) sont séparés les uns des autres par des premières parois (12a) ayant toutes une épaisseur inférieure à la plus petite dimension d’une section transversale de chacun de ces orifices, chaque première paroi étant partagée à au moins deux premiers orifices. Figure pour l'abrégé : Figure 8 MÂT DE DRAINAGE À COMPACITÉ RÉDUITE POUR UNE NACELLE DE TURBOMACHINE D’AÉRONEF Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un mât de drainage pour une nacelle de turbomachine d’aéronef. Arrière-plan technique Dans la technique actuelle, un ensemble propulsif d’aéronef, comme une turbomachine, est en général équipé d’au moins un moyen de drainage de fluides du moteur afin d’éviter une accumulation de ces fluides et une perturbation du fonctionnement du moteur. Les fluides drainés peuvent être évacués directement vers l’extérieur. Les moyens de drainage peuvent également être reliés par des moyens d’amenée, tels que des conduits, à un mât de drainage, orienté de façon à ce que les fluides s’écoulent par gravité vers l’extérieur. Ce mât de drainage est en général porté par la nacelle entourant le moteur de l’ensemble propulsif et est positionné, au moins en partie, en saillie vers l’extérieur de la nacelle. Le mât de drainage peut comporter une cavité de stockage dans laquelle les fluides peuvent s’accumuler avant d’être évacués par un orifice d’évacuation communiquant avec l’extérieur. Ce type de technologie est notamment présenté dans le document FR-A1-3 014 142. L’invention propose un perfectionnement à cette technologie qui est à la fois simple, efficace et économique, en permettant notamment un gain de compacité et en masse pour le mât de drainage. L’invention concerne un mât de drainage pour une nacelle de turbomachine d’aéronef, comprenant : - un corps de forme allongée comportant une première extrémité longitudinale et une seconde extrémité longitudinale, la première extrémité comportant des premiers orifices de passage de fluides drainés dans le corps, et la seconde extrémité longitudinale étant libre et comprenant des seconds orifices d’évacuation de fluides drainés à l’extérieur du corps ; caractérisé en ce que les premiers orifices sont séparés les uns des autres par des premières parois ayant toutes une épaisseur inférieure à la plus petite dimension d’une section transversale de chacun de ces orifices, chaque première paroi étant partagée par au moins deux premiers orifices. Ainsi, grâce à l’invention, on assure une réduction du maître-couple du mât, permettant une intégration plus compacte. On entend par « maître-couple », la section transversale maximale d’une pièce considérée, en l’occurrence le corps du mât de drainage. Autrement dit, le maître-couple est une dimension qui correspond à une largeur maximale. En effet, les premiers orifices sont séparés par une unique paroi contrairement à l’état de la technique où deux parois sont espacées l’une de l’autre avec un minimum de jeu. En d’autres termes, il y a une mutualisation des parois entre deux premiers orifices. Cette paroi est peu épaisse comparée à celle de l’état de la technique, il est alors possible de diminuer le maître-couple du mât de sorte à le faire sensiblement correspondre à l’espace occupé par les premiers orifices. Avec un maître-couple réduit, le mât présente également une surface de contact moindre, ce qui permet une diminution de sa résistance à l’air dans le cas où une partie du mât est en saillie de la nacelle. En outre, on s’assure, encore grâce à l’invention, d’un gain en masse, contribuant ainsi à alléger la nacelle sur laquelle le mât est destiné à être fixé. Le dispositif selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, prises isolément les unes avec les autres ou en combinaison les unes avec les autres : - les premiers orifices ont en section une forme circulaire ou oblongue, les parois ayant une épaisseur inférieure au plus petit rayon de ces orifices ; - les premiers orifices sont disposés en quinconce les uns par rapport aux autres et/ou sont répartis en deux rangées qui sont imbriquées l’une dans l’autre ; - les premiers orifices ont en section une forme polygonale, les parois ayant une épaisseur inférieure au plus petit côté de ces orifices ; - les parois ont une épaisseur sensiblement constante ; - le mât comprend en outre une platine configurée pour être fixée à la nacelle, cette platine étant reliée à la première extrémité du corps par une pluralité de conduits de raccordement des premiers orifices à des troisièmes orifices de la platine, les troisièmes orifices étant séparés les uns des autres par des secondes parois ayant une épaisseur supérieure à celle des premières parois ; - les troisièmes orifices ont en section une forme circulaire ; - la platine, le corps et les conduits sont formés d’une seule pièce ou d’un surmoulage ; - les conduits ont une longueur supérieure à celle du corps, ou le corps à une longueur supérieure à celle des conduits ; -- ledit corps est configuré pour s’étendre au moins en partie en saillie à l’extérieur de la nacelle. L’invention concerne également une turbomachine d’aéronef, comportant au moins un dispositif tel que décrit dans ce qui précède. L’invention concerne aussi un procédé de réalisation d’un mât tel que décrit précédemment, le mât étant réalisé par fabrication additive et/ou par surmoulage. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : La est une vue schématique d’un ensemble propulsif d’aéronef connu de l’état de la technique, comportant un mât de drainage ; La est une vue schématique en perspective du mât de drainage de la ; La est une vue schématique en coupe axiale du mât de drainage de la ; La est une vue schématique du mât de la , montrant son raccordement à l’ensemble propulsif ; La est une vue schématique selon le plan de coupe I-I de la ; La est une vue schématique selon le plan de coupe II-II de la ; La est une vue schématique en coupe transversale d’un mât de drainage selon une forme de l’invention ; La est une vue schématique est une vue schématique en coupe transversale d’un mât de drainage selon une autre forme de l’invention ; La est une vue schématique en perspective du mât de la ; La est une vue schématique en perspective du mât de drainage selon la ou 8 ; La est une vue schématique en perspective d’un mât de drainage selon une autre forme de l’invention ; et La est une vue schématique de profil du mât de drainage de la pendant son procédé de fabrication. Description détaillée de l'invention On s’intéresse tout d’abord aux figures 1 à 6 qui illustrent l’état de la technique. La représente un ensemble propulsif 200 d’aéronef s’étendant autour d’un axe X longitudinal. L’ensemble propulsif comporte un moteur 202 monté à l’intérieur d’une nacelle 204 et un mât 100 de drainage de fluides drainés. Ce mât 100 a une orientation sensiblement radiale et est en saille sur la surface externe de la nacelle 204. Il est situé en partie basse de l’ensemble propulsif, à 6h (six heures) par analogie avec le cadran d’une horloge. Plusieurs types de fluides circulent dans l'ensemble propulsif 200, notamment de l'huile pour la lubrification des paliers des pièces tournantes, et de l'eau qui peut être aspirée par les écopes de ventilation ou formée par la condensation sur le moteur. En fonctionnement, ces fluides sont drainés pour éviter qu'ils ne s'accumulent et ne perturbent le fonctionnement de l'ensemble propulsif 200. L'ensemble propulsif 200 comprend des moyens de drainage de ces fluides qui sont reliés par des moyens d'amenée de fluides, tels que des conduits, au mât 100 de drainage. Le mât 100 de drainage comprend un corps 10 de forme allongée. Le mât 100 de drainage peut être configuré pour s’étendre au moins en partie en saillie à l’extérieur de la nacelle 204, comme visible sur la . Il peut aussi être configuré pour être logé dans la nacelle 204 et être limité par celle-ci. Dans ce qui suit, on s’intéressera en particulier au cas où le mât 100 est en saillie à l’extérieur de la nacelle 204. Sur les figures 3 et 4, on peut voir que le corps 10 du mât 100 comporte une première extrémité 10a longitudinale et une seconde extrémité 10b longitudinale. La première extrémité 10a comporte des premiers orifices 12 de passage de fluides drainés dans le corps 10. Chacun des premiers orifices 12 est séparé d’un autre premier orifice 12 par une paroi 12a dont l’épaisseur S2, S2’ est supérieure à la plus petite dimension R2 d’une section transversale de chacun de ces premiers orifices 12. La seconde extrémité 10b est libre, c’est-à-dire au contact avec l’extérieur, et comporte des seconds orifices 14 d’évacuation de fluides drainés à l’extérieur du corps. Le corps 10 peut également comporter une cavité 13 de stockage dans laquelle les fluides peuvent s’accumuler avant d’être évacués par un des orifices 14 d’évacuation. Le corps 10 est en partie en saillie à l’extérieur de la nacelle 204. Cette partie à l’extérieur de la nacelle 204 s’étend sur une hauteur H. Autrement dit, la hauteur H correspond à la distance entre la seconde extrémité 10b et la surface externe de la nacelle 204. On comprend que les fluides drainés, qui sont évacués par un des seconds orifices 14 au niveau de la seconde extrémité 10b, sont évacués en dehors du mât 100 à une hauteur H par rapport à la nacelle. Ceci permet d’éviter un encrassement de la surface externe de la nacelle 204 par les fluides puisque ceux-ci sont entraînés en vol par les flux d’air, sans entrer en contact avec la nacelle. La mât 100 comprend également une platine P de fixation à la nacelle au niveau de la première extrémité 10a. La platine P est fixée à la nacelle au moyen de fixations 24 et comporte des troisièmes orifices 22 de passage de fluides drainés reliés aux premiers orifices 12. Les troisièmes orifices 22 de la platine P sont identiques aux premiers orifices 12 du corps 10. On comprend que les troisièmes orifices 22 sont alignés avec les premiers orifices 12. En conséquent, chacun des troisièmes orifices 22 est séparé d’un autre troisième orifice 22 par une paroi 22a dont l’épaisseur est supérieure à la plus petite dimension d’une section transversale de chacun de ces troisièmes orifices 22. Des canalisations C d’amenée de fluides drainés sont reliées aux troisièmes orifices 22 de la platine P. La est une vue de la section des canalisations C selon l’axe de coupe I-I de la . Les canalisations C sont séparées les unes des autres par un espacement dont la dimension S1, S1’ est supérieure à la plus petite dimension R1 de la section transversale de chacune de ces canalisations C. Dans le cas présent, les canalisations C ont en section transversale une forme circulaire. On comprend que la plus petite dimension R1 est alors le rayon de ces canalisations C. La est une vue de la section du corps 10 selon l’axe de coupe II-II de la . Selon cet axe de coupe II-II, on peut voir une disposition classique des premiers orifices 12 au niveau de la première extrémité 10a du corps 10. Les premiers orifices 12 sont compris dans le plan de la section entre un premier bord latéral 10c et un second bord latéral 10d du corps 10. Les premiers orifices 12 ont en section une forme globalement circulaire, dont la plus petite dimension R2 correspond au rayon de chaque orifice 12. Les premiers orifices 12 peuvent être répartis sur deux rangées. Les orifices 12 sont séparés et espacés les uns des autres par des parois 12a dont l’épaisseur S2, S2’ est supérieure à la plus petite dimension R2 de la section transversale de chacun des orifices 12. Les premiers orifices 12 sont également séparés et espacés des bords latéraux 10c, 10d par des parois 12b dont l’épaisseur S2’’ est supérieure à la plus petite dimension R2 de la section transversale de chacun des orifices 12. On comprend que la plus petite dimension R2 de chacun des orifices 12 est sensiblement égale à la plus petite dimension R1 de la section transversale de chacune des canalisations C. Ainsi, la disposition des premiers orifices 12 donne une distance minimale possible séparant le premier bord latéral 10c et le second bord latéral 10d. Cette distance correspond sensiblement au premier maître-couple M du corps 10. La configuration actuelle du mât de drainage décrite précédemment n’offre pas pleinement satisfaction notamment concernant sa compacité qui pourrait être améliorée. En effet, l’espacement entre chaque orifice 12 et l’espacement entre les orifices 12 et un des bords latéraux 10c, 10d du corps donnent un premier maître-couple M avec une dimension donnée. Une autre disposition des premiers orifices 12 peut alors modifier ce maître-couple et améliorer la compacité. On se réfère à présent aux figures 7 à 12 qui illustrent plusieurs formes de réalisation de l’invention, visant à diminuer la compacité du mât de drainage. On s’intéresse maintenant à la qui montre une section transversale du corps 10 du mât 100 de drainage selon une forme de réalisation de l’invention. Dans cette forme de réalisation, le mât 100 de drainage est similaire à ce qui a été décrit précédemment. En effet, le mât 100 comprend un corps 10 de forme allongée configuré pour s’étendre au moins en partie en saillie à l’extérieur de la nacelle 204. Le corps 10 comporte une première extrémité 10a longitudinale et une seconde extrémité 10b longitudinale. La première extrémité 10a comporte en outre des premiers orifices 12 de passage de fluides drainés dans le corps 10. La seconde extrémité 10b longitudinale est libre et comprend des seconds orifices 22 d’évacuation de fluides drainés à l’extérieur du corps 10. Les premiers orifices 12 sont séparés les uns des autres par des premières parois 12a. Les parois 12a ont toutes une épaisseur S3, S3’ inférieure à la plus petite dimension R3 d’une section transversale de chacun de ces orifices. Chaque première paroi 12a est partagée par au moins deux premiers orifices 12. En particulier, dans l’exemple de la , les premiers orifices 12 ont en section une forme circulaire. En variante, cette section peut être de forme oblongue. On comprend que la plus petite dimension R3 correspond au plus petit rayon d’un des premiers orifices 12. Les premiers orifices 12 sont, ici, tous séparés les uns des autres par des premières parois 12a ayant une épaisseur S3, S3’ inférieure au plus petit rayon de ces orifices 12. Autrement dit, la distance séparant deux premiers orifices 12 est inférieure au rayon d’un premier orifice 12. L’épaisseur des parois 12a peut être sensiblement constante. L’épaisseur des parois 12a peut être évolutive de sorte à répondre à des contraintes de charges. Les premiers orifices 12 sont également séparés et espacés des bords latéraux 10c, 10d par des parois 12b dont l’épaisseur S3’’ est inférieure à la plus petite dimension R3 de la section transversale de chacun des orifices 12. Chacun des premiers orifices 12 peut être tangent avec au moins un autre premier orifice 12. Ces mêmes premiers orifices 12 peuvent être disposés en quinconce les uns par rapport aux autres et/ou être répartis en deux rangées qui sont imbriquées l’une dans l’autre, comme c’est le cas sur l’exemple de la . Dans une autre forme de réalisation de l’invention le mât 100 est similaire à ce qui a été décrit dans ce qui précède à la différence que les premiers orifices 12 du corps 10 ont en section une forme polygonale. Cette forme polygonale permet d’optimiser l’encombrement. Cette forme peut par exemple être parallélépipédique, comme illustrée par la . Dans cette configuration, les premiers orifices 12 sont séparés les uns des autres par des parois 12a ayant toutes une épaisseur S4, S4’ inférieure à la plus petite dimension R4 des orifices 12. On comprend que, dans ce cas, les parois 12a ont toutes une épaisseur S4, S4’ inférieure au plus petit côté des orifices 12. L’épaisseur des parois 12a peut être sensiblement constante. Dans l’exemple de la , les orifices 12 sont répartis sur deux rangées. Les premiers orifices 12 sont également séparés et espacés des bords latéraux 10c, 10d par des parois 12b dont l’épaisseur S4’’ est inférieure à la plus petite dimension R4 de la section transversale de chacun des orifices 12. L’épaisseur des parois 12b peut aussi être sensiblement constante. La disposition des premiers orifices 12 telle que montrée sur les exemples des figures 7 et 8 permet un rapprochement des orifices 12 les uns des autres, comparé à ce qui est fait dans l’état de la technique montré à la . De la sorte, la distance séparant le bord latéral 10c du bord latéral 10d du corps peut être réduite, et un second maître-couple m est obtenu. Le second maître-couple m est inférieur au premier maître-couple M. Autrement dit, l’invention permet une diminution du maître-couple du corps 10 du mât 100 de drainage. La diminution du maître-couple permet, entre autres, d’améliorer la compacité du mât 100 de drainage. Un encombrement réduit du mât 100 présente l’avantage de diminuer sa masse. Un autre avantage d’un mât 100 de drainage plus compact est une diminution de la résistance à l’air, notamment de sa partie en saillie de la nacelle. Le mât 100 peut aussi comprendre une platine 20 de fixation, montrée sur les figures 9 à 12. La platine 20 est reliée à la première extrémité 10a du corps 10 par une pluralité de conduits 30 de raccordement des premiers orifices 12 à des troisièmes orifices 22, ménagés dans la platine 20. Les troisièmes orifices 22 sont configurés pour être séparés les uns des autres par des secondes parois 22a ayant une épaisseur supérieure à celle des premières parois 12a du corps 10. Autrement dit, les troisièmes orifices 22 et les premiers orifices 12 ne sont pas alignés. On comprend également que les conduits 30 ne sont pas rectilignes et forment, au moins en partie, un coude de sorte à pouvoir raccorder les premiers orifices 12 avec les troisièmes orifices 22. Dans le cas particulier où les premiers orifices 12 et les troisièmes orifices 22 ont en section transversales des formes différentes, les conduits 30 ont une section transversale qui opère un changement de forme progressif entre les premiers orifices 12 et les troisièmes orifices 22. Dans l’exemple de la , les troisièmes orifices 22 ont en section transversale une forme circulaire et les premiers orifices 12 ont en section transversale une forme parallélépipédique. On comprend que les conduits 30 ont une section de forme circulaire au niveau des troisièmes orifices 22 et ont une section de forme parallélépipédique au niveau des premiers orifices 12 et que les conduits 30 montrent une transformation de forme de leur section transversale entre ces deux types d’orifices 22/12. Il est à noter que le corps 10, la platine 20 et les conduits 30 peuvent être formés d’une seule pièce ou d’un surmoulage. Ceci présente l’avantage de limiter le nombre de pièces et de réduire le nombre de références à gérer en nomenclature. La diminution du nombre de pièce permet également de faciliter l’installation du mât 100. Les conduits 30 qui raccordent la platine 20 au corps 10 peuvent avoir une longueur inférieure à celle du corps 10, comme visible sur les figures 9, 11 et 12. Autrement dit, le corps 10 a une longueur supérieure à celle des conduits 30. Dans une variante, les conduits 30 peuvent avoir une longueur supérieure à celle du corps 10, comme visible sur la . On s’intéresse à présent aux figures 11 et 12 qui montrent une autre forme de réalisation du mât 100 de drainage selon l’invention. Dans cette forme de réalisation, le corps 10 comporte une portion 11 destinée à être entièrement logée à l’intérieure de la nacelle 204. La portion 11 assure la continuité avec les conduits 30 et est compartimentée de sorte à avoir une disposition identique à la disposition des premiers orifices 12 du corps 10. De la sorte, les fluides drainés peuvent s’écouler à l’intérieur de la portion 11 du corps 10. En outre, la portion 11 présente un maître-couple sensiblement égal au maître-couple m. La Demanderesse a également mis au point une turbomachine comprenant un mât 100 de drainage tel que décrit dans ce qui précède. Une telle turbomachine présente l’intérêt d’être équipée d’un mât de drainage plus compact, ce qui améliore l’agencement des pièces de la turbomachine et contribue à diminuer sa masse, autrement dit contribue à son allégement. La Demanderesse a également mis au point un procédé de réalisation d’un mât 100 de drainage tel que décrit dans ce qui précède. Dans ce procédé, le mât 100 est réalisé par fabrication additive et/ ou par surmoulage. On entend par fabrication additive une fabrication par ajout ou agglomération de matière, par empilement de couches successives. Cette technique de fabrication présente l’avantage de permettre la réalisation facile de pièces en volume. Dans le cas présent, elle permet de former d’une seule pièce la platine 20, le corps 10 et les conduits 30, autrement dit la fabrication d’un ensemble plus compact. Le procédé comprend les étapes suivantes : a) commencer la réalisation du mât 100 de drainage par la première extrémité longitudinale 10a, de sorte que la première extrémité 10a serve de base au mât 100 durant sa fabrication ; et b) terminer par la seconde extrémité (10b) longitudinale du corps (10). À l’étape a), la réalisation du mât 100 peut être commencée, s’il en est pourvu, par la platine 20 de fixation. Commencer la fabrication la platine 20 permet d’améliorer la stabilité du mât 100 pendant la fabrication couche par couche. En effet, la platine 20 étant plus large que le corps 10, cela permet un meilleur ancrage et évite au mât 100 de basculer. En outre, cela permet également d’éviter un effondrement des parois des conduits 30. Le mât 100 de drainage peut être réalisé en un matériau métallique, choisi parmi le titane ou l’aluminium, un matériau thermoplastique, comme le polyétheréthercétone (PEEK), ou un matériau composite à base de thermoplastique chargé en fibres, de verre ou de carbone, ou poudre métallique. Le mât 100 de drainage décrit dans ce qui précède présente au moins l’avantage d’avoir une compacité réduite, grâce à la diminution du maître-couple, comparativement à la technique existante. Une diminution de la compacité permet notamment une diminution de sa masse, en vue d’un allégement d’un ensemble propulsif par exemple. En outre, le mât 100 de drainage peut être constitué d’une unique pièce réalisée par fabrication additive. Ceci présente l’avantage de diminuer le nombre de pièces et ainsi faciliter le montage des drains. Mât (100) de drainage pour une nacelle de turbomachine d’aéronef, comprenant : - un corps (10) de forme allongée comportant une première extrémité longitudinale (10a) et une seconde extrémité longitudinale (10b), ladite première extrémité (10a) comportant des premiers orifices (12) de passage de fluides drainés dans le corps, et ladite seconde extrémité longitudinale étant libre et comprenant des seconds orifices (14) d’évacuation de fluides drainés à l’extérieur du corps ; caractérisé en ce que lesdits premiers orifices (12) sont séparés les uns des autres par des premières parois (12a) ayant toutes une épaisseur inférieure à la plus petite dimension d’une section transversale de chacun de ces orifices, chaque première paroi étant partagée par au moins deux premiers orifices. Mât (100) de drainage selon la revendication précédente, dans lequel lesdits premiers orifices (12) ont en section une forme circulaire ou oblongue, lesdites parois (12a) ayant une épaisseur inférieure au plus petit rayon de ces orifices. Mât (100) de drainage selon la revendication précédente, dans lequel lesdits premiers orifices (12) sont disposés en quinconce les uns par rapport aux autres et/ou sont répartis en deux rangées qui sont imbriquées l’une dans l’autre. Mât (100) de drainage selon la revendication 1, dans lequel lesdits premiers orifices (12) ont en section une forme polygonale, lesdites parois (12a) ayant une épaisseur inférieure au plus petit côté de ces orifices. Mât (100) de drainage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel lesdites parois (12a) ont une épaisseur sensiblement constante. Mât (100) de drainage selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit mât comprend en outre une platine (20) configurée pour être fixée à ladite nacelle, cette platine étant reliée à ladite première extrémité (10a) du corps (10) par une pluralité de conduits (30) de raccordement desdits premiers orifices à des troisièmes orifices (22) de la platine, lesdits troisièmes orifices étant séparés les uns des autres par des secondes parois (22a) ayant une épaisseur supérieure à celle desdites premières parois (12a). Mât (100) de drainage selon la revendication précédente, dans lequel les troisièmes orifices (22) ont en section une forme circulaire. Mât (100) de drainage selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la platine (20), le corps (10) et les conduits (30) sont formés d’une seule pièce ou d’un surmoulage. Mât (100) de drainage selon l’une des revendications 6 à 8, dans lequel les conduits (30) ont une longueur supérieure à celle du corps, ou le corps à une longueur supérieure à celle des conduits. Turbomachine d’aéronef caractérisée en ce qu’elle comprend un mât de drainage selon l’une des revendications précédentes. Procédé de réalisation d’un mât (100) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit mât est réalisé par fabrication additive et/ou par surmoulage.