Brevet FR3162796A1 — publié le 20251205

L’invention se rapporte à un ensemble (60) de turbomachine d’aéronef comprenant un carter de turbomachine (28), ainsi qu’un équipement (62) fixé sur le carter à l’aide d’un dispositif de support d’équipement (64a) comportant : - une première portion de support (68a) fixée sur le carter (28) à l’aide d’un premier organe de fixation (69a), la première portion de support formant une base du dispositif de support ; - une seconde portion de support (80a) fixée sur l’équipement (62) à l’aide d’un second organe de fixation (81a), la seconde portion formant un bras de support de l’équipement ; - une portion intermédiaire (82a) reliant les première et seconde portions de support ; la première portion de support (68a) prenant la forme d’un fil de support comportant une extrémité de fixation (70a) plaquée contre le carter, ainsi qu’une zone coudée (72a) prolongeant l’extrémité de fixation et en appui sur le carter. Figure pour l’abrégé : Figure 2 DISPOSITIF AMELIORE DE SUPPORT D’UN EQUIPEMENT SUR UN CARTER DE TURBOMACHINE D’AERONEF La présente invention se rapporte au domaine des supports d’équipements sur des carters de turbomachine d’aéronef. Elle s’applique à tout type d’équipement, et à tout type de turbomachine d’aéronef, comme des turboréacteurs et des turbopropulseurs. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Les carters de turbomachine d’aéronef permettent de supporter des équipements de cette turbomachine, comme par exemple des équipements d’amenée de carburant, des échangeurs de chaleur, des pompes, des canalisations, etc. Le support de ces équipements s’effectue classiquement à l’aide de tôles déformées, de bossages, ou de dispositifs plus complexes et volumineux lorsqu’il existe un besoin d’amortir les vibrations de la turbomachine. Lorsque des efforts plus importants sont à reprendre, il est également mis en œuvre des solutions à chapes et à bielles. Sur les carters de turbomachine, le nombre d’équipements est souvent important. De ce fait, lorsque de nouveaux équipements doivent être implantés dans un environnement déjà dense, des difficultés d’installation peuvent se présenter. Ces difficultés résultent de l’encombrement des équipements, mais aussi de l’encombrement de leurs dispositifs de support. Il existe par conséquent un besoin d’optimisation de ces dispositifs de support, afin de pouvoir augmenter encore davantage le nombre d’équipements sur les carters de turbomachine d’aéronef. Pour répondre à ce besoin, l’invention a pour objet un ensemble de turbomachine d’aéronef comprenant un carter de turbomachine, ainsi qu’un équipement fixé sur le carter à l’aide d’un dispositif de support d’équipement. Selon l’invention, le dispositif de support d’équipement comporte : - une première portion de support fixée sur le carter à l’aide d’un premier organe de fixation, la première portion de support formant une base du dispositif de support ; - une seconde portion de support fixée sur l’équipement à l’aide d’un second organe de fixation, la seconde portion de support formant un bras de support de l’équipement ; - une portion intermédiaire reliant les première et seconde portions de support ; et la première portion de support prend la forme d’un fil de support comportant une extrémité de fixation coopérant avec le premier organe de fixation afin d’être plaquée contre le carter, ainsi qu’une zone coudée prolongeant l’extrémité de fixation, la zone coudée comprenant au moins un coude en appui sur le carter. L’invention se révèle avantageuse en ce qu’elle est basée sur l’utilisation d’un fil support, pour former tout ou partie du dispositif de support d’équipement. Un tel fil présente tout d’abord l’avantage d’un faible encombrement, ainsi que la possibilité de se situer au moins en partie entre l’équipement et le carter, facilitant ainsi l’implantation d’autres équipements adjacents. En outre, le fait de prévoir un coude prolongeant l’extrémité de fixation de la première portion de support, et en la plaçant en appui contre le carter, empêche d’une façon simple et efficace la rotation de l’extrémité de fixation, et donc la rotation de l’équipement supporté. Cet équipement peut ainsi être supporté par un unique dispositif de support conforme à l’invention, ou par un nombre réduit de ces dispositifs. Également, l’invention est avantageuse en ce que l’utilisation d’un fil support confère au dispositif une souplesse qui permet de limiter les contraintes induites sur les équipements, lors du montage. De plus, cette souplesse est bénéfique pour l’amortissement des vibrations de la turbomachine. Lors du montage et/ou lors de la conception, le fil support peut avantageusement être déformé plastiquement de la façon souhaitée, pour s’adapter aux contraintes d’encombrement environnantes, pour ajuster la souplesse du bras de support de l’équipement, etc. Le fil de support employé peut en effet être aisément déformé pour s’adapter à de nombreuses situations différentes de fixation d’équipements. L’invention prévoit de préférence au moins l’une des caractéristiques techniques optionnelles suivantes, prises isolément ou en combinaison. De préférence, la zone coudée comprend deux coudes, chacun en appui sur le carter, les deux coudes présentant ensemble une forme générale de S. Cette disposition limite encore davantage les risques de rotation de l’extrémité de fixation, et participe donc au bon maintien de l’équipement, d’une façon simple, de faible masse, et efficace. De préférence, la seconde portion de support prend la forme d’un fil de support, de préférence droit. De préférence, la portion intermédiaire prend la forme d’un fil de support, de forme courbe, de préférence en forme de coude, de demi-cercle ou de U. De préférence, les première et seconde portions de support, ainsi que la portion intermédiaire, sont formées par un même et unique fil de support. Le dispositif de support est de ce fait avantageusement simple, économique, et de faible masse. De préférence, au moins une partie du dispositif de support d’équipement se trouve agencée entre le carter et l’équipement, selon une direction radiale de la turbomachine. Cette disposition permet de limiter encore davantage l’encombrement, et facilite l’implantation d’autres équipements dans l’environnement proche. De préférence, le second organe de fixation est un écrou coopérant avec une extrémité filetée de la seconde portion de support. De préférence, le premier organe de fixation comporte un collier de serrage en forme générale de U. De préférence, l’ensemble comprend deux dispositifs de support d’équipement pour la fixation dudit équipement sur le carter, les deux dispositifs étant de formes et/ou d’orientations différentes, et de conceptions quelconques parmi toutes celles décrites ci-dessous, spécifiques à la présente invention. Enfin, l’invention a pour objet une turbomachine d’aéronef, comprenant au moins un tel ensemble, et de préférence, plusieurs ensembles de ce type. D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous. La description détaillée qui suit fait référence aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 est une demi-vue schématique en coupe longitudinale d’un turboréacteur d’aéronef ; FIG. 2 est une vue en perspective d’un ensemble du turboréacteur de la figure précédente, comprenant un carter de turbomachine ainsi qu’un équipement monté sur ce carter à l’aide de dispositifs de support d’équipement, l’ensemble se présentant sous la forme d’un premier mode de réalisation préféré de l’invention ; FIG. 3 est une vue de dessus de l’ensemble montré sur la figure précédente ; FIG. 4 est une vue de derrière de l’ensemble montré sur les figures 2 et 3 ; FIG. 5 est une vue de côté d’une partie de l’un des deux dispositifs de support d’équipement montrés sur les figures précédentes ; FIG. 6 est une vue de dessus d’une partie du dispositif de support d’équipement montré sur la figure précédente ; FIG. 7 est une vue de côté d’une partie de l’autre des deux dispositifs de support d’équipement montrés sur les figures précédentes ; FIG. 8 est une vue de dessus d’une partie du dispositif de support d’équipement montré sur la figure précédente ; FIG. 9 est une vue de dessus de l’ensemble similaire à celle de la FIG. 3 , avec l’ensemble se présentant sous la forme d’un second mode de réalisation préféré de l’invention ; FIG. 10 est une vue de derrière de l’ensemble montré sur la FIG. 9 ; FIG. 11 est une vue en perspective d’une partie de l’un des deux dispositifs de support d’équipement montrés sur les figures 9 et 10 ; et FIG. 12 est une vue en perspective d’une partie de l’un quelconque des deux dispositifs de support d’équipement, selon une alternative. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS La FIG. 1 illustre un turboréacteur 10 d’aéronef, par exemple à double corps et à double flux, destiné par exemple à la propulsion d’un aéronef apte au vol supersonique. Néanmoins, l’invention s’applique à d’autres types de turbomachines d’aéronef, comme des turbopropulseurs ou des turboréacteurs présentant des architectures différentes. Dans la description, la direction axiale X est la direction de l’axe longitudinal 11 du turboréacteur. Sauf lorsqu’il en est stipulé autrement, la direction radiale R est en tout point une direction orthogonale à l’axe longitudinal 11 et passant par ce dernier, et la direction circonférentielle C (parfois dénommée direction tangentielle, azimutale ou ortho-radiale) est en tout point une direction orthogonale à la direction radiale R et à l’axe longitudinal 11. Les qualificatifs « amont » et « aval » sont définis par référence à une direction générale D de l’écoulement des gaz dans le turboréacteur 10, en configuration normale de poussée directe. À titre illustratif, un tel turboréacteur 10 comprend, de l’amont vers l’aval, une entrée d’air 12, un compresseur basse pression 14, un compresseur haute pression 16, une chambre de combustion 18, une turbine haute pression 20, une turbine basse pression 22, un canal de postcombustion 24, et une tuyère 26 à géométrie variable, par exemple de type convergente-divergente. De manière bien connue, le compresseur haute pression 16, la chambre de combustion 18, et les turbines haute pression 20 et basse pression 22, définissent une veine primaire PV. Cette dernière est entourée par une veine secondaire SV du turboréacteur. En sortie de la turbine basse pression 22 se trouve un carter arrière de turbine 27, parfois dénommé « carter TRF » d’après la terminologie anglo-saxonne « Turbine Rear Frame ». En aval du carter arrière de turbine 27, se trouve un carter arrière 28 entourant l’extrémité aval de la veine secondaire SV et, plus loin vers l’aval, le canal de postcombustion 24. Ce carter arrière 28 est également dénommé carter externe de post-combustion, ou carter de diffusion. De plus, une virole de confluence 30, parfois dénommée « tôle de confluence » ou simplement « confluence », s’étend vers l’aval dans le prolongement du carter arrière de turbine 27, à l’intérieur d’une portion amont du carter arrière 28 concentriquement à ce dernier, de manière à délimiter extérieurement l’extrémité aval de la veine primaire PV et à délimiter intérieurement l’extrémité aval de la veine secondaire SV. La veine secondaire SV s’étend ainsi de l’amont vers l’aval, à partir d’une sortie du compresseur basse pression 14 jusqu’à un bord aval 32 de la virole de confluence 30. Enfin, un cône de diffusion 38 s’étend vers l’aval dans le prolongement du carter arrière de turbine 27, de manière à délimiter intérieurement l’extrémité aval de la veine primaire PV. Ainsi, en fonctionnement, de l’air F1 qui est entré par l’entrée d’air 12 et qui a été comprimé par le compresseur basse pression 14, se divise ensuite en un flux primaire F2 qui circule dans la veine primaire PV et en un flux secondaire F3 qui circule dans la veine secondaire SV. Le flux primaire F2 est alors comprimé davantage dans le compresseur haute pression 16, puis mélangé à du carburant et enflammé dans la chambre de combustion 18, avant de subir une détente dans la turbine haute pression 20 puis dans la turbine basse pression 22. Une partie du flux secondaire F3, et les gaz de combustion qui constituent le flux primaire F2 en sortie de la turbine basse pression 22, se mélangent au sein du canal de postcombustion 24 dans une zone dite de confluence, au niveau et au-delà du bord aval 32 de la virole de confluence 30, et constituent ainsi un flux de gaz d’échappement F4 qui poursuit sa circulation dans le canal de postcombustion 24 puis s’échappe du turboréacteur 10 au travers de la sortie délimitée par la tuyère 26. En régime de fonctionnement avec postcombustion, par exemple pour propulser un aéronef à des vitesses supersoniques, du carburant est injecté dans le flux de gaz au sein de l’extrémité aval de la veine primaire PV et/ou du canal de postcombustion 24, et le mélange ainsi constitué est enflammé au sein de ce canal afin de générer un surcroît de poussée. À cet effet, il est prévu un dispositif accroche-flammes 50. En référence à présent à la FIG. 2 , il est représenté un ensemble 60 faisant partie intégrante du turboréacteur décrit ci-dessus, et comprenant le carter 28 ainsi qu’un équipement 62 fixé sur ce carter, à la surface extérieure de ce dernier. Cet équipement 62 peut être de différentes natures, et il s’agit ici préférentiellement d’un équipement pour la fonction de post-combustion, pour l’amenée du carburant. Bien entendu, l’invention s’applique à d’autres types d’équipements, et elle peut aussi concerner d’autres carters du turboréacteur, tous ceux destinés à porter des équipements, intérieurement ou extérieurement. Sur la FIG. 2 , l’ensemble 60 comprend deux dispositifs de support d’équipement 64a, 64b, permettant la fixation de l’équipement 62 sur la surface radialement extérieure du carter 28. Ces dispositifs de support d’équipement sont spécifiques à la présente invention, et un premier mode de réalisation préféré de l’invention va à présent être décrit en référence aux figures 2 à 8. Chacun des deux dispositifs de support 64a, 64b présente une conception du type fil de support, en ce sens qu’ils sont essentiellement basés sur l’utilisation d’un fil déformé, présentant une certaine souplesse capable d’amortir les vibrations du carter, et de faciliter l’implantation de l’équipement 62. Le fil de support utilisé est ainsi assimilable à un fil-ressort déformé plastiquement, de préférence réalisé en matériau métallique ou en alliage métallique, en présentant de préférence un diamètre de l’ordre de 2 à 8 mm, en fonction de la masse de l’équipement à supporter, et de la charge appliquée au moteur. Dans le premier mode de réalisation préféré, un même et unique fil unique, continu mais déformé plastiquement de manière à ne pas être entièrement droit, est utilisé pour réaliser une grande partie de chaque dispositif de support d’équipement 64a, 64b. En effet, pour le premier dispositif de support d’équipement 64a, il est utilisé un même et unique fil de support 66a afin de former les trois portions continues suivantes. Il s’agit tout d’abord d’une première portion de support 68a fixée sur le carter 28, à l’aide d’un premier organe de fixation 69a. La première portion de support 68a forme une base du dispositif de support, en étant réalisée par une partie du fil de support comportant une extrémité de fixation 70a préférentiellement droite, et coopérant avec le premier organe de fixation afin d’être plaquée contre la surface extérieure du carter 28. La première portion de support 68a comporte aussi une zone coudée 72a prolongeant l’extrémité de fixation 70a, la zone coudée comprenant deux coudes successifs 74a, 76a, chacun en appui sur la surface extérieure du carter 28. Les deux coudes présentent des sens opposés, de manière à présenter ensemble une forme générale de S. Le S se poursuit ensuite par une autre section droite 78a, par exemple parallèle à l’extrémité de fixation 70a, ou sensiblement parallèle à celle-ci. De préférence, l’extrémité de fixation 70a, les deux coudes 74a, 76a, ainsi que la section droite 78a, sont traversées par un même plan fictif, par exemple parallèle aux directions X et C. Il s’agit ensuite d’une seconde portion de support 80a, fixée sur l’équipement 62 à l’aide d’un second organe de fixation 81a. Cette seconde portion de support 80a, toujours filaire, forme un bras de support de l’équipement 62, préférentiellement droit. Pour ce premier dispositif de support 64a, le bras de support 80a s’étend par exemple parallèlement à la direction X, ou sensiblement parallèlement à celle-ci. La troisième portion correspond à une portion intermédiaire 82a, reliant les première et seconde portions de support 68a, 80a. La portion filaire correspondante est de forme courbe, ici en demi-cercle ou en U pour le premier dispositif de support 64a. Cette portion intermédiaire 82a se trouve par exemple dans un plan fictif radial, tandis que la seconde portion de support 80a est agencée radialement vers l’extérieur par rapport à l’extrémité de fixation 70a de la première portion de support 68a, par exemple en étant parallèle ou sensiblement parallèle à cette extrémité 70a. Le premier organe de fixation 69a comporte un collier de serrage 84a en forme générale de U, plaquant l’extrémité de fixation 70a de la première portion de support 68a contre la surface extérieure du carter 28. Le collier 84a est serré à l’aide de vis ou d’éléments analogues, par exemple à l’aide de vis 86a. Ainsi, l’extrémité de fixation 70a est maintenue sur le carter par serrage du collier 84a, et la rotation de cette extrémité selon son axe propre est astucieusement empêchée par le contact entre les coudes 74a, 76a, et cette même surface extérieure du carter 28. En outre, le second organe de fixation 81a est un écrou coopérant avec une extrémité filetée de la seconde portion de support 80a. Par exemple, l’écrou 81a vient en appui contre une oreille de fixation 88a de l’équipement 62, cette oreille étant traversée par l’extrémité filetée de la seconde portion de support 80a. Grâce à cette conception du premier dispositif de support 64a, au moins une partie de celui-ci peut être agencée radialement entre la surface extérieure du carter 28, et l’équipement supporté 62. Cela réduit l’encombrement du dispositif 64a, et facilite l’implantation d’autres équipements adjacents sur le carter 28. Lors du montage de l’équipement 62, le fil 66a peut être déformé plastiquement, afin d’obtenir la forme finale souhaitée. Une autre possibilité réside dans la réalisation de cette déformation du fil-ressort avant le montage de l’équipement 62. En outre, lors du montage ou lors de la conception, la souplesse du support peut être aisément réglée en ajustant la longueur du bras de support, formé par la seconde portion de support 80a. Cela revient en effet à ajuster la portée du premier dispositif de support 64a. Le second dispositif de support d’équipement 64b est de conception identique ou similaire à celle décrite pour le premier dispositif 64a. D’ailleurs, sur les figures, les éléments identiques ou similaires présentent les mêmes références numériques, l’extension « a » utilisée pour les éléments du premier dispositif 64a étant remplacée par l’extension « b » pour les éléments identiques ou similaires du second dispositif 64b. Dans ce premier mode de réalisation préféré de l’invention, le second dispositif de support 64b, bien que présentant une conception analogue au premier dispositif 64a en raison de l’utilisation d’un même et unique fil-ressort déformé 66b, présente cependant une forme et/ou une orientation différente. Plus précisément, l’extrémité de fixation 70b peut être parallèle à l’extrémité de fixation 70a, mais les deux coudes 74b, 76b sont respectivement dans des sens opposés aux coudes 74a, 76a du premier dispositif. Le deux S, formés par ces quatre coudes, ont ainsi tendance à se rapprocher l’un de l’autre, en allant vers l’amont. En outre, dans le second dispositif 64b, la portion intermédiaire 82b prend la forme d’un coude, de préférence à 90°, portant ainsi la seconde portion de support 80b selon une orientation parallèle à la direction R, ou sensiblement parallèle à celle-ci. La combinaison des deux dispositifs de support 64a, 64b permet de reprendre un grand nombre de degrés de liberté de déplacement. En effet, les translations selon les directions X, R et C sont reprises par le premier dispositif de support 64a, tandis que les rotations selon les directions X et R sont reprises par la combinaison des deux dispositifs 64a, 64b. La rotation selon la direction C peut quant à elle être reprise par les interfaces avec des pièces environnantes (non représentées), comme d’autres équipements fixés sur le carter 28. Selon un second mode de réalisation préféré représenté sur les figures 9 à 11, le premier dispositif de support 64a est identique à celui décrit dans le premier mode de réalisation préféré, mais le second dispositif de support 64b diffère légèrement de celui du premier dispositif 64a du premier mode. En effet, la portion intermédiaire 82b n’est plus un simple coude dans un plan fictif parallèle aux directions X et R, mais un second coude à 90°, dans un plan fictif parallèle aux directions R et C, vient amener le bras de support 80b dans la direction C, ou sensiblement parallèlement à celle-ci. La combinaison des deux dispositifs de support 64a, 64b permet de reprendre un grand nombre de degrés de liberté de déplacement. En effet, les translations selon les directions X, R et C sont reprises par le premier dispositif de support 64a, tandis que les rotations selon les directions X et R sont reprises par la combinaison des deux dispositifs 64a, 64b. Tout comme dans le premier mode de réalisation préféré de l’invention, la rotation selon la direction C peut quant à elle être reprise par les interfaces avec des pièces environnantes (non représentées), comme d’autres équipements fixés sur le carter 28. Enfin, la FIG. 12 représente une alternative pour la réalisation des dispositifs de support d’équipement 64a, 64b décrits ci-dessus. Il ne s’agit plus d’un même fil-ressort unique et continu, mais de deux fils-ressorts distincts pour former respectivement les première et seconde portions de support 68a, 68b, 80a, 80b. La portion intermédiaire 82a, 82b qui relie ces deux fils est alors formée par une tôle souple, par exemple sertie à ses deux extrémités opposées sur les fils-ressorts. Cela permet, si besoin, d’augmenter encore davantage la souplesse des dispositifs de support 64a, 64b. Diverses modifications peuvent être apportées par l’homme du métier à l’invention qui vient d’être décrite, uniquement à titre d’exemples non limitatifs, et dont la portée est définie par les revendications annexées. De plus, toutes les caractéristiques divulguées ci-dessus, dans les différents modes de réalisation préférés et leurs alternatives, sont combinables entre elles. D’ailleurs, il est noté que sur toutes les figures qui ont été décrites ci-dessus, les éléments qui portent les mêmes références numériques correspondent à des éléments identiques ou similaires. Ensemble (60) de turbomachine d’aéronef comprenant un carter de turbomachine (28), ainsi qu’un équipement (62) fixé sur le carter à l’aide d’un dispositif de support d’équipement (64a, 64b), caractérisé en ce que le dispositif de support d’équipement comporte : - une première portion de support (68a, 68b) fixée sur le carter (28) à l’aide d’un premier organe de fixation (69a, 69b), la première portion de support formant une base du dispositif de support ; - une seconde portion de support (80a, 80b) fixée sur l’équipement (62) à l’aide d’un second organe de fixation (81a, 81b), la seconde portion de support formant un bras de support de l’équipement ; - une portion intermédiaire (82a, 82b) reliant les première et seconde portions de support ; et en ce que la première portion de support (68a, 68b) prend la forme d’un fil de support comportant une extrémité de fixation (70a, 70b) coopérant avec le premier organe de fixation (69a, 69b) afin d’être plaquée contre le carter, ainsi qu’une zone coudée (72a, 72b) prolongeant l’extrémité de fixation, la zone coudée comprenant au moins un coude (74a, 76a, 74b, 76b) en appui sur le carter (28). Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone coudée (72a, 72b) comprend deux coudes (74a, 76a, 74b, 76b), chacun en appui sur le carter (28), les deux coudes présentant ensemble une forme générale de S. Ensemble selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde portion de support (80a, 80b) prend la forme d’un fil de support, de préférence droit. Ensemble selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la portion intermédiaire (82a, 82b) prend la forme d’un fil de support, de forme courbe, de préférence en forme de coude, de demi-cercle ou de U. Ensemble selon la revendication précédente, combinée aux revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les première et seconde portions de support (68a, 68b, 80a, 80b), ainsi que la portion intermédiaire (82a, 82b), sont formées par un même et unique fil de support (66a, 66b). Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins une partie du dispositif de support d’équipement (64a, 64b) se trouve agencée entre le carter (28) et l’équipement (62), selon une direction radiale (R) de la turbomachine. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second organe de fixation (81a, 81b) est un écrou coopérant avec une extrémité filetée de la seconde portion de support (80a, 80b). Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier organe de fixation (69a, 69b) comporte un collier de serrage en forme générale de U. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend deux dispositifs de support d’équipement (64a, 64b) pour la fixation dudit équipement (62) sur le carter (28), les deux dispositifs étant de formes et/ou d’orientations différentes. Turbomachine d’aéronef (10), comprenant au moins un ensemble (60) selon l’une quelconque des revendications précédentes.