CA2810204A1 - Inverseur de poussee - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un inverseur de poussée pour nacelle de turboréacteur comprenant au moins un cadre avant (25) fixe adapté pour être monté en aval d'un carter de soufflante dudit turboréacteur et supportant directement ou indirectement au moins un moyen de déviation (22) de flux caractérisé en ce qu'au moins une partie dudit moyen de déviation (22) de flux est détachable du cadre avant (25) et translatable indépendamment de ce dernier lors d'une opération de maintenance dudit inverseur.
Description
INVERSEUR DE POUSSEE
La présente invention concerne un inverseur de poussée d'un ensemble propulsif d'aéronef.
Un ensemble propulsif d'aéronef est formé par une nacelle et un turboréacteur et est destiné à être suspendu à une structure fixe de l'aéronef, par exemple sous une aile ou sur le fuselage, par l'intermédiaire d'un mât de suspension rattaché au turboréacteur ou à la nacelle.
Le turboréacteur comporte usuellement une section dite amont comprenant une soufflante munie d'aubes et une section dite aval abritant un générateur de gaz.
Les aubes de la soufflante sont entourées d'un carter permettant de monter ledit turboréacteur dans la nacelle.
La nacelle, quant à elle, présente une forme générale tubulaire comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane destinée à entourer la soufflante du turboréacteur, ainsi qu'une section aval abritant des moyens d'inversion de poussée et destinée à entourer le générateur de gaz du turboréacteur. Une tuyère d'éjection des gaz peut prolonger en aval les moyens d'inversion de poussée.
Concernant les moyens d'inversion de poussée, ils permettent d'améliorer la capacité de freinage de l'aéronef en redirigeant vers l'amont au moins une partie de la poussée générée par le turboréacteur. En jet inversé, les moyens d'inversion de poussée obstruent la tuyère d'éjection des gaz et dirigent le flux d'éjection du moteur vers l'avant de la nacelle, générant de ce fait une contre-poussée qui vient s'ajouter au freinage des roues de l'aéronef.
Une structure commune de moyens d'inversion de poussée comprend un capot dans lequel est ménagée une ouverture destinée au flux dévié qui, en situation de poussée directe des gaz, est fermée par le capot coulissant et qui, en situation d'inversion de poussée, est dégagée par déplacement en translation vers l'aval (par référence au sens d'écoulement des
La présente invention concerne un inverseur de poussée d'un ensemble propulsif d'aéronef.
Un ensemble propulsif d'aéronef est formé par une nacelle et un turboréacteur et est destiné à être suspendu à une structure fixe de l'aéronef, par exemple sous une aile ou sur le fuselage, par l'intermédiaire d'un mât de suspension rattaché au turboréacteur ou à la nacelle.
Le turboréacteur comporte usuellement une section dite amont comprenant une soufflante munie d'aubes et une section dite aval abritant un générateur de gaz.
Les aubes de la soufflante sont entourées d'un carter permettant de monter ledit turboréacteur dans la nacelle.
La nacelle, quant à elle, présente une forme générale tubulaire comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane destinée à entourer la soufflante du turboréacteur, ainsi qu'une section aval abritant des moyens d'inversion de poussée et destinée à entourer le générateur de gaz du turboréacteur. Une tuyère d'éjection des gaz peut prolonger en aval les moyens d'inversion de poussée.
Concernant les moyens d'inversion de poussée, ils permettent d'améliorer la capacité de freinage de l'aéronef en redirigeant vers l'amont au moins une partie de la poussée générée par le turboréacteur. En jet inversé, les moyens d'inversion de poussée obstruent la tuyère d'éjection des gaz et dirigent le flux d'éjection du moteur vers l'avant de la nacelle, générant de ce fait une contre-poussée qui vient s'ajouter au freinage des roues de l'aéronef.
Une structure commune de moyens d'inversion de poussée comprend un capot dans lequel est ménagée une ouverture destinée au flux dévié qui, en situation de poussée directe des gaz, est fermée par le capot coulissant et qui, en situation d'inversion de poussée, est dégagée par déplacement en translation vers l'aval (par référence au sens d'écoulement des
2 gaz) du capot coulissant, au moyen de vérins de déplacement, lesdits vérins de déplacement étant montés sur un cadre avant en amont de l'ouverture.
Le capot coulissant est le plus souvent formé de deux demi-capots, de forme sensiblement hémicylindrique, qui sont articulés en partie supérieure sur des charnières parallèles à la direction de translation du capot coulissant, et qui sont fermés par des verrous en partie inférieure.
Cette disposition permet, pour des opérations de maintenance, d'accéder à l'intérieur de la nacelle, et notamment au turboréacteur ou à une structure interne de l'inverseur en ouvrant ces demi-capots.
Afin de résoudre certains problèmes liés à une ouverture en papillon , une ouverture en translation a également été développée.
En tout état de cause, cette structure de nacelle abritant le dispositif d'inversion de poussée subit en vol des efforts aérodynamiques axiaux tendant à faire reculer la structure par rapport au moteur.
Afin de ne pas reporter ces efforts uniquement sur les points d'attache de la structure d'inverseur à un mât, le cadre avant, est lié à la structure du turboréacteur, et plus précisément au carter de soufflante. La liaison s'effectue classiquement par un système couteau / gorge, la partie male couteau étant généralement portée par le cadre avant tandis que la partie femelle gorge est portée par le carter de soufflante.
Une autre structure d'inversion de poussée possible comprend un ensemble externe en une seule partie sans rupture en partie inférieure. Une telle structure est appelée structure en O.
Lors des opérations de maintenance, dans une structure d'inverseur en 0 notamment, il est connu d'accéder à l'intérieur de la nacelle, et notamment au turboréacteur ou à une structure interne de l'inverseur en dissociant la structure externe de la section aval de la nacelle de la structure interne concentrique de cette dernière et de translater la structure externe vers l'aval dans laquelle elle dégage simplement les grilles d'inversion, de manière à
permettre un accès au corps moteur.
Le capot coulissant est le plus souvent formé de deux demi-capots, de forme sensiblement hémicylindrique, qui sont articulés en partie supérieure sur des charnières parallèles à la direction de translation du capot coulissant, et qui sont fermés par des verrous en partie inférieure.
Cette disposition permet, pour des opérations de maintenance, d'accéder à l'intérieur de la nacelle, et notamment au turboréacteur ou à une structure interne de l'inverseur en ouvrant ces demi-capots.
Afin de résoudre certains problèmes liés à une ouverture en papillon , une ouverture en translation a également été développée.
En tout état de cause, cette structure de nacelle abritant le dispositif d'inversion de poussée subit en vol des efforts aérodynamiques axiaux tendant à faire reculer la structure par rapport au moteur.
Afin de ne pas reporter ces efforts uniquement sur les points d'attache de la structure d'inverseur à un mât, le cadre avant, est lié à la structure du turboréacteur, et plus précisément au carter de soufflante. La liaison s'effectue classiquement par un système couteau / gorge, la partie male couteau étant généralement portée par le cadre avant tandis que la partie femelle gorge est portée par le carter de soufflante.
Une autre structure d'inversion de poussée possible comprend un ensemble externe en une seule partie sans rupture en partie inférieure. Une telle structure est appelée structure en O.
Lors des opérations de maintenance, dans une structure d'inverseur en 0 notamment, il est connu d'accéder à l'intérieur de la nacelle, et notamment au turboréacteur ou à une structure interne de l'inverseur en dissociant la structure externe de la section aval de la nacelle de la structure interne concentrique de cette dernière et de translater la structure externe vers l'aval dans laquelle elle dégage simplement les grilles d'inversion, de manière à
permettre un accès au corps moteur.
3 Dans cette structure en 0, le maintien entre la section médiane du moteur et le cadre avant est réalisé par deux parties femelles généralement portée par le cadre avant et un carter dit intermédiaire de la section médiane, coopérant avec une pièce intermédiaire venant se refermer sur la partie femelle, assurant ainsi la liaison entre le carter intermédiaire et le cadre avant de l'inverseur.
Quel que soit le mode d'accès de maintenance retenue, structure en C ou structure en 0, les grilles de déviation limitent toujours l'accessibilité
au coeur de la nacelle. Il est donc nécessaire de les escamoter si l'on souhaite pouvoir donner libre accès au coeur de la nacelle.
Pour ce faire, on connaît certaines réalisations technologiques reposant sur le démontage des grilles pour accéder au capot entourant le corps moteur. Ensuite, le turboréacteur est accessible soit par la présence de trappes, soit en démontant certaines parties du capot.
Une autre alternative consiste à installer les grilles sur un cadre avant mobile. Lors des opérations de maintenance, le cadre avant est désaccouplé du carter intermédiaire et l'ensemble capot coulissant, cadre avant et grilles de déviation est translaté en aval de la nacelle pour donner l'accès au corps moteur.Quel que soit le mode d'accès de maintenance retenu, de telles manipulations sont longues, peu aisées, et de plus impliquent d'installer des éléments de désaccouplement dans des zones fortement sollicitées structurellement.
L'accessibilité au moteur est également fastidieuse.
La présente invention vise à pallier les inconvénients précédemment mentionnés.
Un but de la présente invention est de proposer un inverseur de poussée simple à mettre en oeuvre et à utiliser lors d'opérations de maintenance.
Quel que soit le mode d'accès de maintenance retenue, structure en C ou structure en 0, les grilles de déviation limitent toujours l'accessibilité
au coeur de la nacelle. Il est donc nécessaire de les escamoter si l'on souhaite pouvoir donner libre accès au coeur de la nacelle.
Pour ce faire, on connaît certaines réalisations technologiques reposant sur le démontage des grilles pour accéder au capot entourant le corps moteur. Ensuite, le turboréacteur est accessible soit par la présence de trappes, soit en démontant certaines parties du capot.
Une autre alternative consiste à installer les grilles sur un cadre avant mobile. Lors des opérations de maintenance, le cadre avant est désaccouplé du carter intermédiaire et l'ensemble capot coulissant, cadre avant et grilles de déviation est translaté en aval de la nacelle pour donner l'accès au corps moteur.Quel que soit le mode d'accès de maintenance retenu, de telles manipulations sont longues, peu aisées, et de plus impliquent d'installer des éléments de désaccouplement dans des zones fortement sollicitées structurellement.
L'accessibilité au moteur est également fastidieuse.
La présente invention vise à pallier les inconvénients précédemment mentionnés.
Un but de la présente invention est de proposer un inverseur de poussée simple à mettre en oeuvre et à utiliser lors d'opérations de maintenance.
4 A cet effet, l'invention propose un inverseur de poussée pour nacelle de turboréacteur comprenant au moins un cadre avant fixe adapté pour être monté en aval d'un carter de soufflante dudit turboréacteur et supportant directement ou indirectement au moins un moyen de déviation de flux, remarquable en ce qu'au moins une partie du moyen de déviation de flux est détachable du cadre avant et translatable indépendamment de ce dernier lors d'une opération de maintenance dudit ensemble.
Ceci offre l'avantage de supprimer tout dépôt des moyens de déviation lors des opérations de maintenance et accélère ces dernières.
De manière avantageuse, le moyen de déviation de flux et le cadre avant comprennent des moyens de verrouillage/déverrouillage complémentaires aptes à engager le moyen de déviation de flux avec le cadre avant en jet inversé et à détacher le moyen de déviation de flux du cadre avant lors d'une maintenance dudit ensemble, favorisant, ainsi, une liaison entre le cadre avant et le moyen de déviation optimale en jet inversé notamment et, facilement détachable lors des opérations de maintenance.
Avantageusement, l'inverseur comprend, en aval du cadre avant, un capot externe monté mobile en translation le long d'un axe sensiblement longitudinal de la nacelle, ledit capot étant apte à entraîner, une fois le moyen de déviation de flux détachés, en translation le moyen de déviation de flux lors d'une opération de maintenance.
Ceci offre l'avantage de simplifier les dispositifs supplémentaires nécessaires pour les opérations de maintenance.
De manière préférentielle, l'inverseur comprend un ou des actionneurs destinés à déplacer le capot en translation le long d'un axe sensiblement longitudinal de la nacelle en aval du cadre avant vers au moins une position d'inversion de poussée, ledit capot étant apte à entraîner en translation un ou des actionneurs lors d'une opération de maintenance, ceci permettant d'offrir un accès plus important lors de la maintenance de l'ensemble.
Ceci offre l'avantage de supprimer tout dépôt des moyens de déviation lors des opérations de maintenance et accélère ces dernières.
De manière avantageuse, le moyen de déviation de flux et le cadre avant comprennent des moyens de verrouillage/déverrouillage complémentaires aptes à engager le moyen de déviation de flux avec le cadre avant en jet inversé et à détacher le moyen de déviation de flux du cadre avant lors d'une maintenance dudit ensemble, favorisant, ainsi, une liaison entre le cadre avant et le moyen de déviation optimale en jet inversé notamment et, facilement détachable lors des opérations de maintenance.
Avantageusement, l'inverseur comprend, en aval du cadre avant, un capot externe monté mobile en translation le long d'un axe sensiblement longitudinal de la nacelle, ledit capot étant apte à entraîner, une fois le moyen de déviation de flux détachés, en translation le moyen de déviation de flux lors d'une opération de maintenance.
Ceci offre l'avantage de simplifier les dispositifs supplémentaires nécessaires pour les opérations de maintenance.
De manière préférentielle, l'inverseur comprend un ou des actionneurs destinés à déplacer le capot en translation le long d'un axe sensiblement longitudinal de la nacelle en aval du cadre avant vers au moins une position d'inversion de poussée, ledit capot étant apte à entraîner en translation un ou des actionneurs lors d'une opération de maintenance, ceci permettant d'offrir un accès plus important lors de la maintenance de l'ensemble.
5 Dans une variante de réalisation, le cadre avant fixe est destiné à
être monté en aval d'une virole externe d'un carter intermédiaire par un système mâle / femelle du type couteau / gorge.
Dans une autre variante de réalisation, le cadre avant fixe est destiné à être monté en aval d'une virole externe d'un carter intermédiaire, ledit cadre avant comprenant un bord de déviation et un élément formant support directement ou indirectement du moyen de déviation de flux, le bord de déviation et ledit élément formant support étant intégrés à la virole externe du carter intermédiaire. L'interface entre le cadre avant et le carter intermédiaire est ainsi simplifiée dans la mesure où toute liaison démontable est supprimée entre les deux éléments.
En outre, la diminution du nombre de pièces à cette interface permet de réduire la masse de la nacelle et les coûts de production associés mais également de réduire la longueur de cette dernière.
Par ailleurs, on supprime tout jeu entre le cadre avant et le carter intermédiaire, favorisant de meilleures performances aérodynamiques.
La présente invention sera mieux comprise à la lumière de la description détaillée qui suit en regard des dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique partielle d'un ensemble propulsif d'aéronef comprenant une nacelle de turboréacteur comprenant une structure aval d'inversion de poussée à grilles;
- la figure 2 est une représentation en coupe partielle d'un ensemble propulsif d'aéronef ;
- la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un dispositif d'inversion de poussée équipant la nacelle de la figure 2 selon un premier mode de réalisation de la présente invention ;
- la figure 4 est vue schématique en coupe d'un dispositif d'inversion de poussée équipant la nacelle de la figure 2 selon un second mode de réalisation de la présente invention ;
être monté en aval d'une virole externe d'un carter intermédiaire par un système mâle / femelle du type couteau / gorge.
Dans une autre variante de réalisation, le cadre avant fixe est destiné à être monté en aval d'une virole externe d'un carter intermédiaire, ledit cadre avant comprenant un bord de déviation et un élément formant support directement ou indirectement du moyen de déviation de flux, le bord de déviation et ledit élément formant support étant intégrés à la virole externe du carter intermédiaire. L'interface entre le cadre avant et le carter intermédiaire est ainsi simplifiée dans la mesure où toute liaison démontable est supprimée entre les deux éléments.
En outre, la diminution du nombre de pièces à cette interface permet de réduire la masse de la nacelle et les coûts de production associés mais également de réduire la longueur de cette dernière.
Par ailleurs, on supprime tout jeu entre le cadre avant et le carter intermédiaire, favorisant de meilleures performances aérodynamiques.
La présente invention sera mieux comprise à la lumière de la description détaillée qui suit en regard des dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique partielle d'un ensemble propulsif d'aéronef comprenant une nacelle de turboréacteur comprenant une structure aval d'inversion de poussée à grilles;
- la figure 2 est une représentation en coupe partielle d'un ensemble propulsif d'aéronef ;
- la figure 3 est une vue schématique en coupe d'un dispositif d'inversion de poussée équipant la nacelle de la figure 2 selon un premier mode de réalisation de la présente invention ;
- la figure 4 est vue schématique en coupe d'un dispositif d'inversion de poussée équipant la nacelle de la figure 2 selon un second mode de réalisation de la présente invention ;
6 - les figures 5 et 6 sont des vues en coupe du dispositif d'inversion de poussée de la figure 3 présentant un capot d'inversion de poussée translaté
vers l'aval, respectivement en position de jet inversé et en position de maintenance ;
- les figures 7 et 8 sont, respectivement, des vues en coupe longitudinale et en perspective d'une première et d'une seconde variantes de réalisation d'un cadre avant du dispositif d'inversion de poussée des figures 3 à
6.
Sur l'ensemble de ces figures, des références identiques ou analogues désignent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues.
En référence à la figure 1, un ensemble propulsif d'aéronef comprend une nacelle 1 de turboréacteur 2 suspendue sous une aile (non représentée) par l'intermédiaire d'un îlot 3 destiné à servir d'interface avec un mât ou pylône (non représenté).
Cette nacelle 1 se subdivise, classiquement, en une section amont d'entrée d'air, une section médiane entourant une soufflante (non visible) du turboréacteur 2 et son carter, et une section aval abritant un dispositif d'inversion de poussée 20 et éventuellement une section de tuyère terminale.
La nacelle représentée possède une section aval dite en O .
Comme illustré sur les figures 3 ou 4, les moyens d'inversion de poussée 20 peuvent prendre la forme d'un capot mobile 21 en translation longitudinale vers l'aval de la nacelle 1 de manière à dégager une ouverture dans la structure aval externe de la nacelle 1 et découvrir des grilles de déviation 22 aptes à réorienter une partie du flux d'air secondaire généré par le turboréacteur vers l'avant de la nacelle 1 à travers l'ouverture ainsi dégagée.
Sur la figure 3, le dispositif d'inversion de poussée 20 est en position de fermeture. Dans ce cas, le capot 21 assure la continuité
aérodynamique externe de la nacelle 1 avec la section médiane de la nacelle et recouvre les grilles de déviations 22.
vers l'aval, respectivement en position de jet inversé et en position de maintenance ;
- les figures 7 et 8 sont, respectivement, des vues en coupe longitudinale et en perspective d'une première et d'une seconde variantes de réalisation d'un cadre avant du dispositif d'inversion de poussée des figures 3 à
6.
Sur l'ensemble de ces figures, des références identiques ou analogues désignent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues.
En référence à la figure 1, un ensemble propulsif d'aéronef comprend une nacelle 1 de turboréacteur 2 suspendue sous une aile (non représentée) par l'intermédiaire d'un îlot 3 destiné à servir d'interface avec un mât ou pylône (non représenté).
Cette nacelle 1 se subdivise, classiquement, en une section amont d'entrée d'air, une section médiane entourant une soufflante (non visible) du turboréacteur 2 et son carter, et une section aval abritant un dispositif d'inversion de poussée 20 et éventuellement une section de tuyère terminale.
La nacelle représentée possède une section aval dite en O .
Comme illustré sur les figures 3 ou 4, les moyens d'inversion de poussée 20 peuvent prendre la forme d'un capot mobile 21 en translation longitudinale vers l'aval de la nacelle 1 de manière à dégager une ouverture dans la structure aval externe de la nacelle 1 et découvrir des grilles de déviation 22 aptes à réorienter une partie du flux d'air secondaire généré par le turboréacteur vers l'avant de la nacelle 1 à travers l'ouverture ainsi dégagée.
Sur la figure 3, le dispositif d'inversion de poussée 20 est en position de fermeture. Dans ce cas, le capot 21 assure la continuité
aérodynamique externe de la nacelle 1 avec la section médiane de la nacelle et recouvre les grilles de déviations 22.
7 Sur la figure 1, en revanche, le dispositif d'inversion de poussée 20 est représenté en position déployée, c'est-à-dire que le capot externe 21 de la section aval est reculé vers l'aval de la nacelle 1 de manière à dégager l'ouverture dans la structure externe de la nacelle 1 et découvrir les grilles de déviation 22 vers l'avant de la nacelle 1 à travers l'ouverture ainsi dégagée.
Dans une variante de réalisation illustrée notamment sur les figures 3 et 4, des volets de blocage 23 assurent la continuité aérodynamique interne de la section aval avec la section médiane. Lorsque l'inverseur 20 est activé, ces volets 23 pivotent pour venir obstruer au moins partiellement la veine de circulation du flux secondaire et aider à sa redirection à travers les grilles de déviation 22 et l'ouverture dégagée dans la structure aval externe de la nacelle 1.
Ces volets de blocage 23 ne sont pas toujours nécessaires.
suffit à obturer la veine.En particulier, dans certaines configurations le recul du capot 21 L'activation de l'inverseur 20 est classiquement effectuée par au moins un actionneur de type vérin 24 apte à entraîner en translation le capot 21.
Par ailleurs, le dispositif d'inversion de poussée 20 comprend au moins un cadre avant 25 fixe fermant l'épaisseur de la nacelle 1 en amont du capot 21 et supportant directement ou indirectement au moins les grilles de déviation de flux 22.
Concernant le cadre avant 25, dans une variante de réalisation non limitative illustrée sur la figure 7, il comprend un panneau avant 251 destiné
à
supporter la peau externe de la nacelle, fixé à un caisson de torsion 253.
Dans l'exemple donné, la forme de l'arrière du caisson de torsion 253 assure la fonction aérodynamique de bord de déviation.
Un anneau externe 255 permet la fixation du caisson de torsion 253 et des grilles de déviation 22.
Dans une variante de réalisation illustrée notamment sur les figures 3 et 4, des volets de blocage 23 assurent la continuité aérodynamique interne de la section aval avec la section médiane. Lorsque l'inverseur 20 est activé, ces volets 23 pivotent pour venir obstruer au moins partiellement la veine de circulation du flux secondaire et aider à sa redirection à travers les grilles de déviation 22 et l'ouverture dégagée dans la structure aval externe de la nacelle 1.
Ces volets de blocage 23 ne sont pas toujours nécessaires.
suffit à obturer la veine.En particulier, dans certaines configurations le recul du capot 21 L'activation de l'inverseur 20 est classiquement effectuée par au moins un actionneur de type vérin 24 apte à entraîner en translation le capot 21.
Par ailleurs, le dispositif d'inversion de poussée 20 comprend au moins un cadre avant 25 fixe fermant l'épaisseur de la nacelle 1 en amont du capot 21 et supportant directement ou indirectement au moins les grilles de déviation de flux 22.
Concernant le cadre avant 25, dans une variante de réalisation non limitative illustrée sur la figure 7, il comprend un panneau avant 251 destiné
à
supporter la peau externe de la nacelle, fixé à un caisson de torsion 253.
Dans l'exemple donné, la forme de l'arrière du caisson de torsion 253 assure la fonction aérodynamique de bord de déviation.
Un anneau externe 255 permet la fixation du caisson de torsion 253 et des grilles de déviation 22.
8 Dans une autre variante de réalisation illustrée sur la figure 8, le cadre avant 25 peut être réalisé en utilisant des nervures 252 radiales au lieu d'un caisson de torsion 253 pour raidir la structure.
Ces nervures 252 sont mises en place dans la concavité d'un élément 253 formant bord de déviation du cadre avant 25 de façon à assurer la ligne aérodynamique du cadre avant 25.
En référence aux figures 2 à 4 notamment, le cadre avant 25 est relié à son extrémité amont à un carter intermédiaire 40 appartement à la section médiane de la nacelle 1.Ce carter intermédiaire 40 est relié à son extrémité amont à un carter extérieur de soufflante 41 qui canalise vers l'aval le flux secondaire délivré par la soufflante du turboréacteur 2 munie d'aubes 50, désignée par la référence générale 43.
Ce flux traverse également la roue formée par le carter intermédiaire 40.
La soufflante 43 est montée rotative sur un moyeu fixe 44 relié au carter de soufflante 41 par une pluralité de bras fixes 45 qui peuvent transmettre une partie des efforts entre le moteur 2 et son support.
En amont de ces bras fixes 45, entre le rotor de la soufflante 43 et les bras 45 se trouvent des aubes de redressement de flux 46, appelées aussi OGV (acronyme de Outlet Guide Vanes ), permettant de redresser le flux secondaire engendré par la soufflante 43 et éventuellement de transmettre les efforts vers le carter de soufflante 41.
Le carter intermédiaire 40 est un élément structural qui comprend le moyeu 44, une virole externe annulaire 47 qui supporte la virole du carter de soufflante 41 et les bras 45 de liaison radiaux qui relient le moyeu 44 à la virole externe 47.
Il peut avoir une fonction structurale dans la mesure où les efforts sont transmis par son intermédiaire en particulier les moyens de fixation du moteur, s'ils ont accrochés sur ce carter, à la structure de l'aéronef dans la partie avant sont solidaires du carter intermédiaire 40.
Ces nervures 252 sont mises en place dans la concavité d'un élément 253 formant bord de déviation du cadre avant 25 de façon à assurer la ligne aérodynamique du cadre avant 25.
En référence aux figures 2 à 4 notamment, le cadre avant 25 est relié à son extrémité amont à un carter intermédiaire 40 appartement à la section médiane de la nacelle 1.Ce carter intermédiaire 40 est relié à son extrémité amont à un carter extérieur de soufflante 41 qui canalise vers l'aval le flux secondaire délivré par la soufflante du turboréacteur 2 munie d'aubes 50, désignée par la référence générale 43.
Ce flux traverse également la roue formée par le carter intermédiaire 40.
La soufflante 43 est montée rotative sur un moyeu fixe 44 relié au carter de soufflante 41 par une pluralité de bras fixes 45 qui peuvent transmettre une partie des efforts entre le moteur 2 et son support.
En amont de ces bras fixes 45, entre le rotor de la soufflante 43 et les bras 45 se trouvent des aubes de redressement de flux 46, appelées aussi OGV (acronyme de Outlet Guide Vanes ), permettant de redresser le flux secondaire engendré par la soufflante 43 et éventuellement de transmettre les efforts vers le carter de soufflante 41.
Le carter intermédiaire 40 est un élément structural qui comprend le moyeu 44, une virole externe annulaire 47 qui supporte la virole du carter de soufflante 41 et les bras 45 de liaison radiaux qui relient le moyeu 44 à la virole externe 47.
Il peut avoir une fonction structurale dans la mesure où les efforts sont transmis par son intermédiaire en particulier les moyens de fixation du moteur, s'ils ont accrochés sur ce carter, à la structure de l'aéronef dans la partie avant sont solidaires du carter intermédiaire 40.
9 Ce carter intermédiaire 40 peut soit être constitué d'une seule pièce monobloc, soit d'un assemblage soudé ou boulonné de pièces primaires.
Dans un premier mode de réalisation du cadre avant 25 fixe, le cadre avant 25 est relié à la virole externe 47 du carter intermédiaire 40 par des moyens de liaison de type couteau/gorge.
Dans un second mode de réalisation du cadre avant 25 fixe, illustré
sur les figures 3 à 6, le carter intermédiaire 40 intègre dans sa partie aval et, plus précisément, en aval de la virole externe 47, le bord de déviation 253 et les éléments formant support des grilles de déviation 22.
Par intégré, on entend que la liaison entre la virole externe 47 du carter intermédiaire 40 et le cadre avant 25 est une liaison non démontable complète, c'est-à- dire que toute mobilité est supprimée entre le cadre avant et la virole 47.
Cette liaison non démontable entre le cadre avant 25 et la virole 47 peut être de type rivetage, collage, emmanchement forcé, soudage dans des exemples non limitatifs de la présente invention.
Concernant les éléments formant support des grilles de déviation, ceux-ci peuvent être l'anneau externe 255 et le caisson de torsion 253.
Par ailleurs, en référence aux figures 3 à 6, le ou les vérins d'actionnement 24 du capot 21 et les grilles de déviation 22 sont supportés sur l'ensemble formé par le cadre avant 25 et la virole externe 47 du carter intermédiaire 40.
Selon l'invention, concernant les grilles de déviation de flux 22, au moins une partie est détachable du cadre avant 25 fixe et translatable indépendamment de ce dernier lors d'une opération de maintenance de l'inverseur 20.
Les grilles de déviation 22 sont aptes à être liées au cadre avant 25 de manière détachable par des moyens de verrouillage/déverrouillage qui permettent le désengagement desdites grilles 22 du cadre avant 25 et de la section médiane et leur translation vers l'aval indépendamment du cadre avant 25.
Dans un premier mode de réalisation du cadre avant 25 fixe, le cadre avant 25 est relié à la virole externe 47 du carter intermédiaire 40 par des moyens de liaison de type couteau/gorge.
Dans un second mode de réalisation du cadre avant 25 fixe, illustré
sur les figures 3 à 6, le carter intermédiaire 40 intègre dans sa partie aval et, plus précisément, en aval de la virole externe 47, le bord de déviation 253 et les éléments formant support des grilles de déviation 22.
Par intégré, on entend que la liaison entre la virole externe 47 du carter intermédiaire 40 et le cadre avant 25 est une liaison non démontable complète, c'est-à- dire que toute mobilité est supprimée entre le cadre avant et la virole 47.
Cette liaison non démontable entre le cadre avant 25 et la virole 47 peut être de type rivetage, collage, emmanchement forcé, soudage dans des exemples non limitatifs de la présente invention.
Concernant les éléments formant support des grilles de déviation, ceux-ci peuvent être l'anneau externe 255 et le caisson de torsion 253.
Par ailleurs, en référence aux figures 3 à 6, le ou les vérins d'actionnement 24 du capot 21 et les grilles de déviation 22 sont supportés sur l'ensemble formé par le cadre avant 25 et la virole externe 47 du carter intermédiaire 40.
Selon l'invention, concernant les grilles de déviation de flux 22, au moins une partie est détachable du cadre avant 25 fixe et translatable indépendamment de ce dernier lors d'une opération de maintenance de l'inverseur 20.
Les grilles de déviation 22 sont aptes à être liées au cadre avant 25 de manière détachable par des moyens de verrouillage/déverrouillage qui permettent le désengagement desdites grilles 22 du cadre avant 25 et de la section médiane et leur translation vers l'aval indépendamment du cadre avant 25.
10 Ainsi, le cadre avant 25 fixe et les grilles d'inversion 22 amovibles sont rattachés en configuration de fonctionnement de l'inverseur, en phase de jet inversé lorsque le capot 21 coulisse vers l'aval de la nacelle 1 et les volets d'inversion 23 obstruent la veine 49, comme illustré sur la figure 5 et dans les phases de vol.
Elles peuvent être séparées, lors d'une opération de maintenance, pour permettre une translation des grilles 22 avec le capot 21 vers l'aval de la nacelle 1 jusque dans une configuration de maintenance dans laquelle un accès est ainsi ouvert au moteur et à la structure interne de l'inverseur 20, comme illustré sur la figure 6.
Ainsi, sur cette figure 6, on observe que l'ensemble cadre avant 25 et carter intermédiaire 40 forme un ensemble fixe non déplaçable dans une position de maintenance tandis que les grilles de déviation 22 et le capot 21 forme un ensemble mobile unitaire déplaçable dans cette position de maintenance.
Les moyens de verrouillage/déverrouillage 30 entre les grilles de déviation 22 et le cadre avant 25 pourront être de tout type.
Dans une variante de réalisation, les moyens de verrouillage/déverrouillage 30 comprennent au moins un couple de connecteurs mâle 31 et femelle 32, l'un solidaire de l'ensemble cadre avant 25/virole externe 47 et l'autre des grilles de déviation 22.
Les connecteurs sont disposés de telle sorte qu'ils coopèrent pendant les phases de vol et les phases de jet inversé (voir figures 3 à 5) solidarisant les grilles de déviation 22 avec l'ensemble cadre avant 25/virole externe 47 du carter 40 et se détachent lors des opérations de maintenance illustrées sur la figure 6 pour translater l'ensemble formé par le capot 21 et les moyens de déviation 22.
Par ailleurs, concernant la liaison entre le cadre avant fixe 25 et la virole externe 47 du carter intermédiaire 40, dans une première variante de réalisation, la virole externe 47, le caisson de torsion 253 ou l'ensemble bord
Elles peuvent être séparées, lors d'une opération de maintenance, pour permettre une translation des grilles 22 avec le capot 21 vers l'aval de la nacelle 1 jusque dans une configuration de maintenance dans laquelle un accès est ainsi ouvert au moteur et à la structure interne de l'inverseur 20, comme illustré sur la figure 6.
Ainsi, sur cette figure 6, on observe que l'ensemble cadre avant 25 et carter intermédiaire 40 forme un ensemble fixe non déplaçable dans une position de maintenance tandis que les grilles de déviation 22 et le capot 21 forme un ensemble mobile unitaire déplaçable dans cette position de maintenance.
Les moyens de verrouillage/déverrouillage 30 entre les grilles de déviation 22 et le cadre avant 25 pourront être de tout type.
Dans une variante de réalisation, les moyens de verrouillage/déverrouillage 30 comprennent au moins un couple de connecteurs mâle 31 et femelle 32, l'un solidaire de l'ensemble cadre avant 25/virole externe 47 et l'autre des grilles de déviation 22.
Les connecteurs sont disposés de telle sorte qu'ils coopèrent pendant les phases de vol et les phases de jet inversé (voir figures 3 à 5) solidarisant les grilles de déviation 22 avec l'ensemble cadre avant 25/virole externe 47 du carter 40 et se détachent lors des opérations de maintenance illustrées sur la figure 6 pour translater l'ensemble formé par le capot 21 et les moyens de déviation 22.
Par ailleurs, concernant la liaison entre le cadre avant fixe 25 et la virole externe 47 du carter intermédiaire 40, dans une première variante de réalisation, la virole externe 47, le caisson de torsion 253 ou l'ensemble bord
11 de déviation avec ses nervures 252 du cadre avant 25 sont formés d'une seule pièce.
Dans une seconde variante de réalisation, la totalité du cadre avant 25 est intégré à la virole externe 47 du carter intermédiaire 40 en une seule pièce ou non.
Dans une troisième variante de réalisation, on intègre, à la virole externe 47 du carter intermédiaire 40 le carter de soufflante 41 seul ou avec la virole interne de la structure d'entrée d'air 48.
Dans une quatrième variante de réalisation, on intègre à l'ensemble virole externe 47 du carter intermédiaire 40 et cadre avant 25, les aubes de redressement de flux 46 et/ou le moyeu 44 et/ ou les bras de liaison et les chapes de suspension moteur si elles sont situées sur la virole externe 47 du carter intermédiaire 40.
Dans une cinquième variante de réalisation, les organes mentionnés aux troisième et quatrième variantes sont formés d'un élément structural unique.
Par ailleurs, la virole externe 47 du carter intermédiaire 40 et/ou le cadre avant 25 peuvent être réalisés dans un matériau composite.
Le matériau composite peut être choisi parmi des matériaux à base de fibres de carbone, de fibres de verre, de fibres d'aramide ou un mélange de ces matériaux avec une résine.
Ce matériau composite peut être obtenu par drapage de tissus préimprégnés ou par un procédé dit LCM ( Liquid Composite Molding ) dans lequel la résine est mélangée à des tissus secs de carbone ou à une préforme tissée ou tressée, le cas échéant.
De manière encore plus préférée, l'ensemble des organes susmentionnés intégrés à la virole externe 47 du carter intermédiaire, c'est-à-dire la totalité du cadre avant 25, le moyeu 44, les OGV 46 et les chapes de suspension moteur, sont formés d'un élément structural unique, par exemple en matériau composite.
Dans une seconde variante de réalisation, la totalité du cadre avant 25 est intégré à la virole externe 47 du carter intermédiaire 40 en une seule pièce ou non.
Dans une troisième variante de réalisation, on intègre, à la virole externe 47 du carter intermédiaire 40 le carter de soufflante 41 seul ou avec la virole interne de la structure d'entrée d'air 48.
Dans une quatrième variante de réalisation, on intègre à l'ensemble virole externe 47 du carter intermédiaire 40 et cadre avant 25, les aubes de redressement de flux 46 et/ou le moyeu 44 et/ ou les bras de liaison et les chapes de suspension moteur si elles sont situées sur la virole externe 47 du carter intermédiaire 40.
Dans une cinquième variante de réalisation, les organes mentionnés aux troisième et quatrième variantes sont formés d'un élément structural unique.
Par ailleurs, la virole externe 47 du carter intermédiaire 40 et/ou le cadre avant 25 peuvent être réalisés dans un matériau composite.
Le matériau composite peut être choisi parmi des matériaux à base de fibres de carbone, de fibres de verre, de fibres d'aramide ou un mélange de ces matériaux avec une résine.
Ce matériau composite peut être obtenu par drapage de tissus préimprégnés ou par un procédé dit LCM ( Liquid Composite Molding ) dans lequel la résine est mélangée à des tissus secs de carbone ou à une préforme tissée ou tressée, le cas échéant.
De manière encore plus préférée, l'ensemble des organes susmentionnés intégrés à la virole externe 47 du carter intermédiaire, c'est-à-dire la totalité du cadre avant 25, le moyeu 44, les OGV 46 et les chapes de suspension moteur, sont formés d'un élément structural unique, par exemple en matériau composite.
12 Ceci permet d'obtenir une pièce multifonction de poids global très inférieur à l'ensemble des pièces qu'elle remplace, et ne nécessitant aucune opération d'assemblage. On gagne en simplicité structurelle ainsi qu'en masse.
En outre, il n'est plus nécessaire d'avoir des fixations au niveau du bord de déviation 253 du cadre avant 25 si bien que les pertes de charge aérodynamiques sont diminuées.
L'inverseur de poussée 20 illustré sur les figures 3 à 6 est mis en oeuvre de la façon suivante.
Lors d'une inversion de poussée, illustrée sur la figure 5, le capot 21 se déplace d'une position de fermeture où il assure la continuité
aérodynamique avec la section médiane de la nacelle 1 à une position d'ouverture en aval de la nacelle 1, ceci afin de découvrir les grilles de déviation 22 pour dévier une partie du flux d'air secondaire à travers ces grilles 22.
Par ailleurs, les volets d'inversion 23 se déplacent également lors de la course du capot 21 et se déploient dans la veine 49 de flux froid.
Lors d'une opération de maintenance illustré sur la figure 6, on désengage, tout d'abord, les moyens de verrouillage 30 entre l'ensemble cadre avant 22/virole externe 47 du carter intermédiaire 40 et les grilles de déviation 22.
En référence aux figures 5 à 6, une fois ces éléments détachés, un ensemble formé par le capot 21 et les grilles de déviation 22 peut être déplacé
en translation vers l'aval de la nacelle 2 de la position de fermeture du capot 21 à une position de maintenance, soit grâce aux vérins d'actionnement 24 du capot 21 soit par tout autre moyen adapté.
L'ensemble cadre avant 25/virole externe 47 du carter intermédiaire 40, quant à lui, reste fixe durant ce déplacement.
Dans une première variante de réalisation, il en est de même pour les vérins d'actionnement qui restent fixes.
En outre, il n'est plus nécessaire d'avoir des fixations au niveau du bord de déviation 253 du cadre avant 25 si bien que les pertes de charge aérodynamiques sont diminuées.
L'inverseur de poussée 20 illustré sur les figures 3 à 6 est mis en oeuvre de la façon suivante.
Lors d'une inversion de poussée, illustrée sur la figure 5, le capot 21 se déplace d'une position de fermeture où il assure la continuité
aérodynamique avec la section médiane de la nacelle 1 à une position d'ouverture en aval de la nacelle 1, ceci afin de découvrir les grilles de déviation 22 pour dévier une partie du flux d'air secondaire à travers ces grilles 22.
Par ailleurs, les volets d'inversion 23 se déplacent également lors de la course du capot 21 et se déploient dans la veine 49 de flux froid.
Lors d'une opération de maintenance illustré sur la figure 6, on désengage, tout d'abord, les moyens de verrouillage 30 entre l'ensemble cadre avant 22/virole externe 47 du carter intermédiaire 40 et les grilles de déviation 22.
En référence aux figures 5 à 6, une fois ces éléments détachés, un ensemble formé par le capot 21 et les grilles de déviation 22 peut être déplacé
en translation vers l'aval de la nacelle 2 de la position de fermeture du capot 21 à une position de maintenance, soit grâce aux vérins d'actionnement 24 du capot 21 soit par tout autre moyen adapté.
L'ensemble cadre avant 25/virole externe 47 du carter intermédiaire 40, quant à lui, reste fixe durant ce déplacement.
Dans une première variante de réalisation, il en est de même pour les vérins d'actionnement qui restent fixes.
13 Toutefois, dans une seconde variante de réalisation, les vérins 24 peuvent être translatables vers la position de maintenance et ainsi se déplacer simultanément avec le capot 21 et les grilles de déviation 22.
l'accès au moteur du turboréacteur 2.Le déplacement des vérins 24 offre l'avantage de ne pas gêner Les différents déplacements terminés, une ouverture est alors dégagée, ce qui permet à toute personne d'accéder notamment à la structure interne fixe de la nacelle 1 ou au corps du moteur.
Il est à noter que la position de maintenance susmentionnée du capot 21 peut correspondre à la position du capot 21 en jet inversé ou à une position en aval de la position du capot 21 en jet inversé.
Dans ce dernier cas, un recul supplémentaire du capot 21 peut-être rendu possible par une surcourse des vérins 24 ou par des moyens adaptés pour déconnecter les vérins 24 du capot et faire coulisser le capot 21 par tout moyen adapté.
Bien que l'invention ait été décrite avec des exemples particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
l'accès au moteur du turboréacteur 2.Le déplacement des vérins 24 offre l'avantage de ne pas gêner Les différents déplacements terminés, une ouverture est alors dégagée, ce qui permet à toute personne d'accéder notamment à la structure interne fixe de la nacelle 1 ou au corps du moteur.
Il est à noter que la position de maintenance susmentionnée du capot 21 peut correspondre à la position du capot 21 en jet inversé ou à une position en aval de la position du capot 21 en jet inversé.
Dans ce dernier cas, un recul supplémentaire du capot 21 peut-être rendu possible par une surcourse des vérins 24 ou par des moyens adaptés pour déconnecter les vérins 24 du capot et faire coulisser le capot 21 par tout moyen adapté.
Bien que l'invention ait été décrite avec des exemples particuliers de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
Claims (8)
1. Inverseur de poussée pour nacelle de turboréacteur comprenant au moins un cadre avant (25) fixe, adapté pour être monté en aval d'un carter de soufflante (41) du turboréacteur et supportant, directement ou indirectement, des grilles de déviation de flux (22), caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des moyens pour détacher au moins une partie des grilles de déviation de flux (22) du cadre avant (25) et des moyens pour translater, indépendamment du cadre avant, lesdites grilles de déviation de flux (22), lors d'une opération de maintenance de l'inverseur.
2. Inverseur de poussée selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le moyen de déviation (22) de flux et le cadre avant (25) comprennent des moyens de verrouillage/déverrouillage (30) complémentaires aptes à engager le moyen de déviation (22) de flux avec le cadre avant (25) en jet inversé et à détacher le moyen de déviation (22) de flux du cadre avant (25) lors d'une maintenance dudit ensemble.
en ce que le moyen de déviation (22) de flux et le cadre avant (25) comprennent des moyens de verrouillage/déverrouillage (30) complémentaires aptes à engager le moyen de déviation (22) de flux avec le cadre avant (25) en jet inversé et à détacher le moyen de déviation (22) de flux du cadre avant (25) lors d'une maintenance dudit ensemble.
3. Inverseur de poussée selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il comprend, en aval du cadre avant, un capot externe (21) monté mobile en translation le long d'un axe sensiblement longitudinal de la nacelle, ledit capot (21) étant apte à entraîner, une fois le moyen de déviation (22) de flux détaché, en translation le moyen de déviation (22) de flux lors d'une opération de maintenance.
4. Inverseur de poussée selon la revendication 3, caractérisé
en ce qu'il comprend un ou des actionneurs destinés à déplacer le capot (21) en translation le long d'un axe sensiblement longitudinal de la nacelle en aval du cadre avant (25) vers au moins une position d'inversion de poussée, ledit capot (21) étant apte à entraîner en translation un ou des actionneurs lors d'une opération de maintenance.
en ce qu'il comprend un ou des actionneurs destinés à déplacer le capot (21) en translation le long d'un axe sensiblement longitudinal de la nacelle en aval du cadre avant (25) vers au moins une position d'inversion de poussée, ledit capot (21) étant apte à entraîner en translation un ou des actionneurs lors d'une opération de maintenance.
5. Inverseur de poussée selon la revendication 1 caractérisé
en ce que le cadre avant fixe (25) est destiné à être monté en aval d'une virole externe (47) d'un carter intermédiaire (40) par un système mâle/femelle du type couteau/gorge.
en ce que le cadre avant fixe (25) est destiné à être monté en aval d'une virole externe (47) d'un carter intermédiaire (40) par un système mâle/femelle du type couteau/gorge.
6. Inverseur de poussée selon la revendication 1 caractérisé
en ce que le cadre avant fixe (25) est destiné à être monté en aval d'une virole externe (47) d'un carter intermédiaire (40), ledit cadre avant comprenant un bord de déviation et un élément formant support directement ou indirectement du moyen de déviation de flux, le bord de déviation et ledit élément formant support étant intégrés à la virole externe (47) du carter intermédiaire (40).
en ce que le cadre avant fixe (25) est destiné à être monté en aval d'une virole externe (47) d'un carter intermédiaire (40), ledit cadre avant comprenant un bord de déviation et un élément formant support directement ou indirectement du moyen de déviation de flux, le bord de déviation et ledit élément formant support étant intégrés à la virole externe (47) du carter intermédiaire (40).
7. Nacelle comprenant un inverseur de poussée selon l'une des revendications 1 à 6.
8. Procédé de maintenance d'un inverseur de poussée selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel, lors d'une opération de maintenance dudit inverseur, on détache au moins une partie des grilles de déviation de flux (22) du cadre avant (25) et on translate, indépendamment du cadre avant, lesdites grilles de déviation de flux (22) en aval de l'inverseur.
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Effective date: 20171004 |