EP2739533A2 - Poutre composite pour structure support de nacelle de turboréacteur - Google Patents

Poutre composite pour structure support de nacelle de turboréacteur

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Publication number
EP2739533A2
EP2739533A2 EP12744050.1A EP12744050A EP2739533A2 EP 2739533 A2 EP2739533 A2 EP 2739533A2 EP 12744050 A EP12744050 A EP 12744050A EP 2739533 A2 EP2739533 A2 EP 2739533A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
frame
front frame
receiving part
nacelle
support structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12744050.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Loïc LE BOULICAUT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Nacelles SAS
Original Assignee
Aircelle SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aircelle SA filed Critical Aircelle SA
Publication of EP2739533A2 publication Critical patent/EP2739533A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D29/00—Power-plant nacelles, fairings, or cowlings
    • B64D29/06—Attaching of nacelles, fairings or cowlings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/40—Arrangements for mounting power plants in aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/40—Arrangements for mounting power plants in aircraft
    • B64D27/402—Arrangements for mounting power plants in aircraft comprising box like supporting frames, e.g. pylons or arrangements for embracing the power plant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction

Definitions

  • the present invention relates to the field of nacelles for aircraft engines and more specifically to a support structure for thrust reverser including grids.
  • an aircraft engine which is generally of the turbojet type, is placed inside a nacelle which, among other functions:
  • a thrust reverser with grids comprises two half-mounted jacks ch acu n l issa nt su r u n e d em i-beam longitudinal support said beam 12h generally pivotally mounted on a nacelle support mast.
  • each half-beam on the platform support pole makes it possible to rotate each half-cowl with respect to this mast for maintenance operations.
  • 6h comprising two half-beams adapted to open by pivoting with the half-covers and therefore generally equipped with connection means between them and locking the two half-structures.
  • Each half-beam 6h is conventionally connected to the corresponding half-beam 12h via an internal structure surrounding the turbojet engine.
  • the beam 12h can be fixed and the opening dem i-covers for maintenance be carried out by complete translation of said sliding covers.
  • each half-beam 12h will have a structure, on its outer face, primary and secondary rails capable of allowing the movement of the half-cover (not shown) associated, and a plurality of hinge clevis adapted to allow the articulation of the half-beam on the associated nacelle mast.
  • the beams 12h and 6h are interconnected by a substantially annular structure called front frame and generally formed of two half-spacers apart from each other in the respective beams of the parts and other of a median plane of the basket.
  • This front frame is intended to be attached to the periphery of a downstream edge of a crankcase of the engine blower and thus contribute to the recovery and transmission of forces between the different parts of the nacelle and the turbojet engine.
  • the front frame is also used to support said gates of the thrust reverser.
  • each half-beam 12h with its associated front frame part is effected by means of a mounted or integrated extension (see for example the document FR 2 920 192) on the upstream part (with respect to the direction of the air flow in the nacelle) of the half-beam, and intended to cooperate by interlocking with a corresponding receptacle of the front frame.
  • This receptacle of the front frame is classically called "ashtray".
  • the half-beams 6h have substantially the same structure with the difference that they do not include hinge clevises but latches and / or locking means corresponding.
  • the working junction zone represents substantially only half of the total height of the assembly.
  • the more frequent use of composite materials, in particular to make parts or all of these beams and / or front frame raises issues when the relative orientation and continuity of the fibers of the materials between them so as to optimize the passages of forces and resistances.
  • the application FR 10/53338 relates to a half-support structure for an aircraft engine nacelle, comprising at least one longitudinal beam and a front half-frame, characterized in that said beam and said half-frame are formed of composite materials , in that said front half-frame has an open section, and in that said beam and said front half-frame form a one-piece piece.
  • the invention also makes it possible to move the junction between the beam and its associated front half-frame away from the highly charged transition zone between the 12-hour sail (substantially vertical) of the beam with its front half-frame, by lengthening the length of the beam. extension of the beam (or front half-frame, depending on the variant considered).
  • this assembly is designed in a modular manner from subassemblies assembled together to form a preform before polymerization and final treatment leading to make the piece monobloc .
  • the beam structure substantially forms an L comprising a longitudinal web and a generally Omega-shaped foot.
  • the front frame is integrated with a web and attached to the beam structure at an upstream lateral end of the omega floor via right angle returns glued to the beam structure.
  • This same sail attached will also be assembled by fixing and with a connecting flange of the front frame with the fan housing.
  • the front frame generates twisting and traction forces on the beam.
  • the efforts go through perpendicular sails.
  • connection flange to the fan casing generates a significant tensile force on the beam. At the moment the efforts go through perpendicular sails and only through the omega floor of the beam.
  • the present application relates to a longitudinal beam for a turbojet engine support structure, said beam being made mainly of composite material and having substantially an L shape comprising, on the one hand, at least one longitudinal sail intended to come into contact with a pylon of attachment of the nacelle, and secondly, at least one foot, characterized in that the foot is shaped so as to achieve at least one receiving piece adapted to cooperate directly or indirectly by embedding with at least one end of an associated front frame.
  • the fibers of the composite material participate fully in the recovery efforts in an optimal manner.
  • the conformation of the fibers of the material can be carried out gradually with slopes and curves gentle, thus avoiding sudden and significant folds of fibers along the stress paths.
  • the foot of the beam has a ceiling and a floor.
  • the receiving part has a hollow shape, called female, adapted to cooperate with a so-called corresponding male form of the front half-frame.
  • the receiving part has a so-called male shape capable of cooperating with a so-called corresponding female hollow form of the front half-frame.
  • the receiving room incorporates an ashtray adapted to receive a corresponding portion of the front frame. It is indeed possible to provide an intermediate piece around which will be shaped the receiving part of the beam.
  • the receiving part is able to receive complementary fastenings between the beam and the front frame.
  • the receiving part has a polygonal section. It is also possible to make a substantially circular section, but such a section will be less suitable for the recovery of the moments of efforts.
  • it is a 12h beam.
  • the present invention also relates to a half-support structure for an aircraft engine nacelle comprising at least one longitudinal beam and a front half-frame, characterized in that the beam is a beam according to the invention.
  • the beam and the frame are inserted into the receiving part before the final polymerization of the composite materials so as to form a one-piece half-structure.
  • the half structure comprises a beam 12H and / or a beam 6H according to any one of claims 1 to 7, a front frame and / or a rear grid frame and possibly link reinforcements between the rear frame & front frame, front frame and / or frame rear being bonded by embedding in the receiving part of the beams before final polymerization of the composite materials so as to form a half-piece structure.
  • the reinforcements will have a geometry adapted to the forces between the front frame and the rear grid support frame and may be added (before or after polymerization) to improve the strength of the structure thus created. These reinforcements may be installed preferentially at the level of reversing opening actuators. These reinforcements will preferably have an aerodynamic shape so as not to hinder the flow of air in reverse operation.
  • the integration of the rear frame becomes possible if the material of the gates & the half structure has the same coefficient of expansion.
  • the present invention finally relates to a nacelle for an aircraft engine, characterized in that it comprises at least one structure according to the invention.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a connection between a beam and a front frame according to the prior art.
  • FIG. 2 is a schematic representation of a connection between a beam and a front frame of composite material according to a first improvement and described in the application FR 10/53338.
  • FIGS 3 and 4 are perspective views respectively side and rear side of a beam according to the present invention.
  • - Figure 5 is an exploded view of the constituent elements of the beam of Figures 3 and 4.
  • FIGS. 6 and 7 are representations of the principle of variants of realisation respectively for a closed-section beam and an open-section beam.
  • Figures 1 and 2 relate to elements of the prior art.
  • a conventional configuration of support structure of a downstream thrust reversal section of a turbojet engine nacelle comprises:
  • the two front half frames form a single front frame and 6h beams are removed.
  • the beams and the front frame thus form the support structure for supporting the deflection grids and the movable covers of the thrust reverser device.
  • FIG. 1 illustrates the assembly of a beam 12h 1 with its front half-frame 3 according to the prior art. According to the prior art, these elements are mainly made from an aluminum structure.
  • the beam 12h has an L-shaped structure having a longitudinal web 10 intended to be fixed on the pylon of attachment and a foot January 1.
  • the front half-frame 3 has a partly annular shape with a substantially C-shaped section and is equipped with a front frame box 31.
  • connection of the beam 12h 1 with its dem i front frame 3 is realis ized classically by providing an extension 12, called ashtray, which is nested inside a cavity the front frame box 31 of corresponding shape.
  • fasteners (not shown) are fixed to secure the extension 12 of the beam 1 with the wall of the front frame box 31.
  • 1 1 having an Omega structure comprising a ceiling 1 1 a and a floor 1 1 b.
  • a beam 100 of composite material is assembled to a front frame 300 also made of composite material no longer comprising a front frame box 31.
  • connection between the beam 100 and the front frame 300 is effected by overlapping between a transition zone 1 19 open section of the beam and a corresponding transition zone 319, also open section, of the front frame. Bonding is by gluing or riveting.
  • the assembly can be made monoblock by assembly before final polymerization of the composite material.
  • the passage is made by imposing the curvature at 90 ° to the fibers of the composite material, which is not optimal in terms of transmission of forces along the fibers.
  • a beam 500 according to the invention is shown in Figures 3 to 5.
  • this beam 500 has an L-shaped structure comprising, firstly, a longitudinal web 10 equipped with a longitudinal guide rail 15 of a movable cowl thrust reverser, and secondly, a foot 1 1.
  • Longitudinal reinforcements 16, which can serve as articulated clevises, are arranged regularly along the beam between the web 10 and the foot 11.
  • This beam is made mainly of composite material.
  • the foot 1 1 of the beam is shaped so as to achieve at least one receiving part 501 adapted to cooperate directly or indirectly by embedding with at least one end of an associated front frame.
  • the foot is shaped to recreate an ashtray shape for receiving the front frame. This allows progressive deformation of the fibers to the desired shape.
  • FIG. 5 is an exploded representation of the various elements constituting the beam 500. Each element constitutes a preform assembled with the other elements before final polymerization of the beam.
  • the receiving part 501 receives an interface ashtray 502 forming an outgrowth for receiving the front frame which will then have a corresponding hollow and open shape.
  • Conventional fasteners for example of the rivet type, will provide the connection between the two structures.
  • An extension 503 may also be provided to close the foot 1 1 of the beam and provide partial overlap with a corresponding end of the front frame so as to further strengthen the connection.
  • This extension 503 may in particular be used for a direct connection of the beam to a system of b rid e with the ca rte of so uffl a te, commonly called J-ring.
  • J-ring a system of b rid e with the ca rte of so uffl a te, commonly called J-ring.
  • the extension 503 may also receive the axis of a connecting rod for the connection between the two beams 12H.
  • 501 has a hollow shape, called female, adapted to cooperate with a so-called corresponding male form of the front half-frame.
  • the embedding can be carried out before the final polymerization of the beam 500 and the front frame, thus making it possible to obtain a one-piece assembly.
  • the junction can be made by gluing, sewing, etc ... before final polymerization. In this case, it is obviously no longer necessary to use rivets for fixing.
  • FIG. 6 is a block diagram of a closed-section beam having a hollow reception piece obtained by local deformation, the geometry of which will be adapted to ensure a good recovery of the forces, in particular by stamping, which can in particular accommodate an intermediate receiving part Ashtray type as described above.
  • the rear grid frame can directly present an integrable shape to the hollow form without adding ashtray.
  • the assembly can be made monoblock by assembly before final polymerization of the composite material.
  • This type of constitution may be used preferentially for fixing a rear frame of grids.
  • Figure 7 is a block diagram of a closed section beam having a hollow receiving piece obtained by cutting.
  • a female form on the beam is installed in the continuity of the front frame to be assembled by gluing and / or stitching.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
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Abstract

La présente invention se rapporte à une poutre (500) longitudinale pour structure support de nacelle de turboréacteur, ladite poutre étant réalisée principalement en matériau composite et présentant sensiblement une forme en L comprenant, d'une part, au moins un voile (10) longitudinal destiné à venir au contact d'un pylône de rattachement de la nacelle, et d'autre part, au moins un pied(11), caractérisée en ce que le pied est conformé de manière à réaliser au moins une pièce de réception (501) apte à coopérer directement ou indirectement par encastrement avec au moins une extrémité d'un cadre avant et / ou arrière associé.

Description

Poutre composite pour structure support de nacelle de turboréacteur
La présente invention se rapporte au domaine des nacelles pour moteurs d'aéronef et plus précisément à une structure support pour inverseur de poussée notamment à grilles.
Comme cela est connu en soi, un moteur d'aéronef, qui est en général du type turboréacteur, est placé à l'intérieur d'une nacelle qui, entre autres fonctions :
- assure le carénage aérodynamique du moteur,
- permet de canaliser l'air extérieur vers le moteur,
- permet de relier le moteur à l'aéronef.
Classiquement, un inverseur de poussée à grilles comprend deux demi-ca pots montés ch acu n cou l issa nt su r u n e d em i-poutre support longitudinale dite poutre 12h généralement montée pivotante sur un mât de support de nacelle.
Le mouvement de rotation de chaque demi-poutre sur le mât de support de nacelle permet de faire pivoter chaque demi-capot par rapport à ce mât pour les opérations de maintenance.
II existe généralement également une poutre support inférieure dite
6h comprenant deux demi-poutres aptes à s'ouvrir par pivotement avec les demi-capots et donc généralement équipées de moyens de liaison entre elles et de verrouillage des deux demi-structures.
Chaque demi-poutre 6h est classiquement liée à la demi poutre 12h correspondante par l'intermédiaire d'une structure interne entourant le turboréacteur.
Selon la conception de la nacelle, la poutre 12h peut être fixe et l'ouverture des dem i-capots pour maintenance s'effectuer par translation complète desdits capots coulissants. Dans ce cas, il est également possible de prévoir un seul capot mobile sensiblement périphérique et la poutre 6h n'est alors plus présente.
Les structures supports ou poutres sont également généralement équipées de rails de guidage permettant un mouvement de coulissement de chaque demi-capot sur sa demi-poutre associée entre alternativement une position de l' inverseur de poussée d ite en jet d irect et une position de l'inverseur de poussée dite en jet inversé. Ainsi, de manière classique, chaque demi-poutre 12h présentera une structure, sur sa face extérieure, des rails primaire et secondaire aptes à permettre le mouvement du demi-capot (non représenté) associé, et une pluralité de chapes de charnières aptes à permettre l'articulation de la demi- poutre sur le mât de nacelle associé.
Les poutres 12h et 6h sont liées entre elles par une structure sensiblement annulaire appelée cadre avant et formée généralement de deux demi-ca d res a va n t s ' éte n d a n t ch a cu n e n tre l esd ite s d e m i-poutres correspondantes de part et d'autre d'un plan médian de la nacelle.
Ce cadre avant est destiné à être fixé à la périphérie d'un bord aval d'un carter de la soufflante du moteur et ainsi contribuer à la reprise et transmission des efforts entre les d ifférentes parties de la nacelle et du turboréacteur.
En outre, dans le cas d'une nacelle équipée d'un dispositif d'inversion de poussée à grilles, le cadre avant sert également à supporter les dites grilles de l'inverseur de poussée.
La liaison de chaque demi-poutre 12h avec sa partie de cadre avant associée s'effectue par l'intermédiaire d'une extension montée ou intégré (voir par exemple le document FR 2 920 192) sur la partie amont (par rapport au sens de l'écoulement d'air dans la nacelle) de la demi-poutre, et destiné à coopérer par emboîtement avec un réceptacle correspondant du cadre avant. Ce réceptacle du cadre avant est classiquement appelé « cendrier ».
Une fois cet emboîtement réalisé, on vient fixer des rivets pour solidariser l'extension de la poutre avec la paroi du demi-cadre avant.
Les demi-poutres 6h possèdent sensiblement la même structure à la différence qu'elles ne comprennent pas de chapes de charnière mais des chapes de verrouillage et/ou des moyens de verrouillage correspondants.
Un tel mode d'assemblage n'est pas entièrement satisfaisant, d'une part car il ne permet le passage des efforts que sur une partie de sa section, et d'autre part car les fixations, par exemple des rivets, sont montés en aveugle (c'est-à-dire qu'ils ne sont accessibles que de l'extérieur), ce qui rend leur montage et leur contrôle compliqués.
Notamment, en utilisant un tel mode d'assemblage, la zone de jonction travaillante ne représente sensiblement que la moitié de la hauteur totale de l'ensemble. Par ailleurs, le recours plus fréquent aux matériaux composites, notamment pour réaliser des parties ou la totalité de ces poutres et / ou cadre avant soulève des problématiques quand à l'orientation relative et la continuité des fibres des matériaux entre eux de manière à optimiser les passages d'efforts et résistances.
Diverses demandes ont cherché à apporter des solutions à ces inconvénients. On peut notamment citer la demande non encore publiée FR 10/53338.
La demande FR 10/53338 vise une demi-structure de support pour nacelle de moteur d'aéronef, comprenant au moins une poutre longitudinale et un demi-cadre avant, remarquable en ce que ladite poutre et ledit demi-cadre sont formés en matériaux composites, en ce que ledit demi-cadre avant présente une section ouverte, et en ce que ladite poutre et ledit demi-cadre avant forment une pièce monobloc.
En réalisant une pièce monobloc en une seule opération de moulage (selon des procédés connus du type RTM (Resin Transfer Moulding) ou par infusion, par exemple), on obtient une continuité de fibres des matériaux composites, entre la poutre et son demi-cadre avant associé : on obtient de la sorte une transmission améliorée des efforts entre ces deux organes.
En plaçant les fibres de façon optimisée (dans la direction du passage des efforts), on gagne en masse par rapport à un bloc en aluminium.
De plus, dans le cas d'une telle pièce monobloc, aucun moyen de fixation entre les organes n'est bien entendu nécessaire, ce qui permet de s'affranchir des problèmes de montage et de contrôle susmentionnés.
L'invention permet en outre d'éloigner la jonction entre la poutre et son demi-cadre avant associé de la zone de transition très chargée entre le voile 12 heures (sensiblement vertical) de la poutre avec son demi-cadre avant, en rallongeant l'extension de la poutre (ou du dem i-cadre avant, selon la variante considérée).
Selon un tel mode de fabrication d'une poutre à cadre avant intégré monobloc, cet ensemble est conçu de manière modulaire à partir de sous ensembles assem bl és entre eux pou r constitu e r une préforme avant polymérisation et traitement final conduisant à rendre la pièce monobloc.
Plus particulièrement, la structure de poutre forme sensiblement un L comprenant un voile longitudinal et un pied en forme générale de Oméga. Le cadre avant est intégré à un voile et rapporté sur la structure de la poutre au niveau d'une extrémité latérale amont du plancher oméga par l'intermédiaire de retours à angle droit collés à la structure de poutre. Ce même voile rapporté sera également assemblé par fixation ainsi qu'avec une bride de liaison du cadre avant avec le carter de soufflante.
De m a n ière g én é ra l e , d e nom breux so u s-ensembles sont assemblés par l'intermédiaire de retours d'extrémité à angle droit.
Au niveau de ces raccords, et notamment donc au niveau du voile qui est en liaison avec le cadre avant transmet les efforts dudit cadre avant directement vers le mât, notamment par l'intermédiaire d'une chape de liaison amont ; les efforts suivent donc une ligne de transmission dans laquelle les fibres de carbones sont courbées à 90°.
De telles lignes de transmission d'efforts ne sont pas optimales.
Le cadre avant engendre des efforts de torsion et de traction sur la poutre. Actuellement, les efforts passent par des voiles perpendiculaires.
La bride de liaison au carter de soufflante engendre quant à elle un effort de traction important sur la poutre. Actuellement les efforts passent par des voiles perpendiculaires et seulement par le plancher en oméga de la poutre.
Ainsi, il est apparu que le seul critère de continuité de fibres n'était pas suffisant et q u' il éta it nécessa ire de pouvoir amél iorer encore la transmission d'efforts au sein d'une telle structure support de nacelle.
Pour ce faire, la présente demande se rapporte à une poutre longitudinale pour structure support de nacelle de turboréacteur, ladite poutre étant réalisée principalement en matériau composite et présentant sensiblement une forme en L comprenant, d'une part, au moins un voile longitudinal destiné à venir au contact d'un pylône de rattachement de la nacelle, et d'autre part, au moins un pied, caractérisée en ce que le pied est conformé de man ière à réaliser au moins une pièce de réception apte à coopérer directement ou indirectement par encastrement avec au moins une extrémité d'un cadre avant associé.
Ainsi, en conformant directement la poutre, et notamment son pied, pour former au moins partiellement l'équivalent d'un cendrier de jonction avec un cadre avant, les fibres du matériau composite participent pleinement à la reprise d'efforts de manière optimale. En outre, la conformation des fibres du matériau peut s'effectuer de manière progressive avec des pentes et courbes douces, évitant ainsi les pliures importantes et soudaines de fibres le long des chemins de passage d'efforts.
De manière avantageuse, le pied de la poutre présente un plafond et un plancher.
Selon une première variante de réalisation, la pièce de réception présente une forme creuse, dite femelle, apte à coopérer avec une forme dite mâle correspondante du demi-cadre avant.
Selon une deuxième variante de réalisation, la pièce de réception présente une forme dite mâle apte à coopérer avec une forme creuse dite femelle correspondante du demi-cadre avant.
De manière avantageuse, la pièce de réception intègre un cendrier apte à recevoir une partie correspondante du cadre avant. Il est en effet possible de prévoir une pièce intermédiaire autour de laquelle sera conformée la pièce de réception de la poutre.
De manière complémentaire, la pièce de réception est apte à recevoir des fixations complémentaires entre la poutre et le cadre avant.
Avantageusement, la pièce de réception présente une section polygonale. Il est également possible de réaliser une section sensiblement circulaire, mais une telle section sera moins adaptée à la reprise des moments d'efforts.
Préférentiellement, il s'agit d'une poutre 12h.
Il convient de noter que bien que l'invention mentionne un cadre- avant, ce terme est utilisé avant tout pour évoquer la structure correspondante. Elle est notamment également appl icable à un cadre arrière de grilles de déviation.
La présente invention se rapporte également à une demi-structure de support pour nacelle de moteur d'aéronef comprenant au moins une poutre longitudinale et un demi-cadre avant, caractérisé en ce que la poutre est une poutre selon l'invention.
Avantageusement, l a poutre et l e cad re ava nt sont l iés pa r encastrement dans la pièce de réception avant polymérisation finale des matériaux composites de manière à former une demi-structure monobloc.
Avantageusement encore, la demi structure comprend une poutre 12H et/ou une poutre 6H selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, un cadre avant et/ou un cadre arrière de grille ainsi qu'éventuellement des renforts de liaison entre le cadre arrière & le cadre avant, le cadre avant et/ou le cadre arrière étant liés par encastrement dans la pièce de réception des poutres avant polymérisation finale des matériaux composites de manière à former une demi structure monobloc.
Les renforts présenteront une géométrie adaptée aux efforts entre le cadre avant & le cadre arrière support grille et pourront être ajoutés (avant ou après polymérisation) pour améliorer la tenue de la structure ainsi créée. Ces renforts pourront s'installer préférentiellement au niveau des actionneurs d'ouverture inverseu r o u / e t e n t re l e s g r i l l e s . Ces renforts auront préférentiellement une forme aérodynamique pour ne pas gêner le flux d'air en fonctionnement reverse. L'intégration du cadre arrière devient possible si la matière des grilles & de la demi structure a le même coefficient de dilatation.
La présente invention se rapporte enfin à une nacelle pour moteur d'aéronef, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une structure selon l'invention.
La présente invention sera mieux comprise à la lumière de la description détaillée qui suit en regard du dessin annexé dans lequel :
- La figure 1 est une représentation schématique d'une liaison entre une poutre et un cadre avant selon l'art antérieur.
- La figure 2 est une représentation schématique d'une liaison entre une poutre et un cadre avant en matériau composite selon une première amél ioration et décrite dans la demande FR 10/53338.
- Les figures 3 et 4 sont des vues en perspective respectivement de côté face et arrière d'une poutre selon la présente invention. - La figure 5 est une vue éclatée des éléments constitutifs de la poutre des figures 3 et 4.
- Les figures 6 et 7 sont des représentations de principe de variantes de réal isation respectivement pour une poutre à section fermée et une poutre à section ouverte.
Sur l'ensemble de ces figures, des références identiques ou analogues désignent des organes ou ensemble d'organes identiques ou analogues.
Les figures 1 et 2 se rapportent à des éléments de la technique antérieure. De manière générale et comme décrit précédemment, une configuration classique de structure support d'une section aval d'inversion de poussée d'une nacelle de turboréacteur comprend :
- deux poutres 12 heures 1 disposées de part et d'autre d'un pylône de rattachement de la nacelle à une voilure d'un aéronef et
- deux dem i-cadres avant 3, reliés respectivement aux deux poutres 1 2 heures 1 , et se rejoignant en partie inférieure au niveau de deux poutres 6h liées en elles par des moyens de liaison.
Comme évoqué, dans le cas d'une structure à ouverture longitudinale en maintenance, les deux demi cadres avant ne forme plus qu'un cadre avant unitaire et les poutres 6h sont supprimées.
Les poutres ainsi que le cadre avant forment donc la structure support destinée à supporter les grilles de déviation ainsi que les capots mobiles du dispositif d'inversion de poussée.
La figure 1 illustre l'assemblage d'une poutre 12h 1 avec son demi- cadre avant 3 selon l'art antérieur. Selon l'art antérieur, ces éléments sont principalement réalisés à partir d'une structure aluminium.
De manière générale, la poutre 12h présente une structure en forme de L présentant un voile longitudinal 10 destiné à être fixé sur le pylône de rattachement et un pied 1 1 .
Le demi cadre avant 3 présente quand à lui une forme partiellement annulaire présentant une section sensiblement en forme de C et est équipé d'un caisson de cadre avant 31 .
Comme on peut le voir sur la figure 1 , la liaison de la poutre 12h 1 avec son dem i cadre avant 3 est réal isée classiquement en prévoyant une extension 12, appelé cendrier, qui vient s'emboîter à l'intérieur d'une cavité du caisson de cadre avant 31 de forme correspondante.
Une fois cet emboîtement réalisé, on vient fixer des fixations (non représentés) pour solidariser l'extension 12 de la poutre 1 avec la paroi du caisson de cadre avant 31 .
Com m e me ntion n é , un tel mode d'assemblage n'est pas entièrement satisfaisant, d'une part car il ne permet le passage des efforts que sur une partie de sa section, et d'autre part car les rivets sont montés en aveugle (c'est-à-dire qu'ils ne sont accessibles que de l'extérieur), ce qui rend leu r montage et leur contrôle compl iqués . Un tel assemblage nécessite également une opération de calage très longue (usinage de cales parfois biaises) et donc coûteuse.
L'amélioration faisant l'objet de la demande FR 10/53338 est représentée sur la figure 2.
Dans ce mode de réalisation la poutre composite possède un pied
1 1 présentant une structure en Oméga comprenant un plafond 1 1 a et un plancher 1 1 b.
Dans cette configuration, une poutre 100 en matériau composite est assemblée à un cadre avant 300 également en matériau composite ne comprenant plus de caisson de cadre avant 31 .
La liaison entre la poutre 100 et le cadre avant 300 s'effectue par recouvrement entre une zone de transition 1 19 à section ouvert de la poutre et une zone de transition 319 correspondante, également à section ouverte, du cadre avant. La liaison s'effectue par collage ou rivetage. L'ensemble peut être rendu monobloc par assemblage avant polymérisation finale du matériau composite.
La zone de transition 1 19 formée d'un seul tenant avec la poutre 12 heures 100 et avec le demi-cadre avant 300, permet de passer de la section en L de celle-là à la section en C de celui-ci. Le passage s'effectue toutefois en imposant aux fibres du matériau composite une courbure à 90°, ce qui n'est pas optimal en termes de transmission des efforts le long des fibres.
Une poutre 500 selon l'invention est représentée sur les figures 3 à 5. Classiquement cette poutre 500 présente une structure en L comprenant, d'une part, un voile longitudinal 10 équipé d'un rail de guidage 15 longitudinal d'un capot mobile d'inverseur de poussée, et d'autre part, un pied 1 1 . Des renforts 16 longitudinaux, pouvant servir de chapes d'articulation sont disposés régulièrement le long de la poutre entre le voile 10 et le pied 1 1 .
Cette poutre est réalisée principalement en matériau composite. Conformément à l'invention, le pied 1 1 de la poutre est conformé de manière à réaliser au moins une pièce de réception 501 apte à coopérer directement ou indirectement par encastrement avec au moins une extrémité d'un cadre avant associé.
Plus précisément, le pied est conformé pour recréer une forme de cendrier destiné à recevoir le cadre avant. Ceci permet une déformation progressive des fibres vers la forme voulue.
La figure 5 est une représentation éclatée des différents éléments constitutifs d e l a poutre 500. Chaque élément constitue une préforme assemblée avec les autres éléments avant polymérisation finale de la poutre
500 composite.
Comme représenté sur ladite figure 5, la pièce de réception 501 reçoit un cendrier 502 d'interface formant une excroissance pour recevoir le cadre avant qui présentera alors une forme creuse et ouverte correspondante. Des fixations classiques, par exemple de type rivet, assureront la liaison entre les deux structures.
Une extension 503 pourra également être prévue pour venir fermer le pied 1 1 de la poutre et assurer un recouvrement partiel avec une extrémité correspondante du cadre avant de manière à renforcer encore la liaison.
Cette extension 503 pourra notamment servir à une liaison directe d e l a poutre à u n systèm e d e b rid ag e avec l e ca rte r d e so uffl a n te , communément appelé J-ring . Ainsi, le pied, et plus précisément le plancher et le plafond du pied de la poutre 500 sont liés audit J-ring dans la continuité du cadre avant ce qui permet la transmission d'efforts directement par la poutre 500.
L'extension 503 pourra aussi recevoir l'axe d'une bielle pour la liaison entre les 2 poutres 12H.
Alternativement, il est possible de prévoir que la pièce de réception
501 présente une forme creuse, dite femelle, apte à coopérer avec une forme dite mâle correspondante du demi-cadre avant.
I l est également possible de prévoir que l 'encastrement soit effectué avant polymérisation finale de la poutre 500 et d u cad re avant, permettant ainsi d'obten ir un ensemble monobloc. La jonction pourra être effectué par collage, couture, etc ... avant polymérisation finale. Dans ce cas, il n'est bien évidemment plus nécessaire d'utiliser des rivets pour la fixation.
Cet encastrement permet u ne jonction moins sou ple q u ' u ne jonction par recouvrement en L telle que décrite précédemment et par voie de conséquence une meilleure reprise et transmission d'efforts. Par ailleurs, les fibres ne sont plus brutalement coudées à 90°.
De manière préférentielle, la pièce de réception et l'encastrement s'effectueront par l'intermédiaire d'une forme de section polygonale. La figure 6 est un schéma de principe d'une poutre à section fermée présentant une pièce de réception creuse obtenue par déformation locale dont la géométrie sera adaptée pour assurer une bonne reprise des efforts, notamment par emboutissage, pouvant notamment accueillir une pièce de réception intermédiaire de type cendrier comme décrit précédemment. Le cadre arrière de grille pourra présenter directement une forme intégrable à la forme creuse sans ajout de cendrier. L'ensemble peut être rendu monobloc par assemblage avant polymérisation finale du matériau composite.
Ce type de constitution pourra être utilisé préférentiellement pour la fixation d'un cadre arrière de grilles.
La figure 7 est un schéma de principe d'une poutre à section fermée présentant une pièce de réception creuse obtenue par découpe. Une forme femelle à la poutre est installée dans la continuité du cadre avant pour être assemblée par collage et/ou couture.
Bien que l'invention ait été décrite avec un exemple particulier de réal isation, 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

REVENDICATIONS
1 . Poutre (500) longitudinale pour structure support de nacelle de turboréacteur, lad ite poutre étant réalisée principalement en matériau composite et présentant sensiblement une forme en L comprenant, d'une part, au moins un voile (10) longitudinal destiné à venir au contact d'un pylône de rattachement de la nacelle, et d'autre part, au moins un pied (1 1 ), caractérisée en ce que le pied est conformé de manière à réaliser au moins une pièce de réception (501 ) a pte à coopérer d i rectement ou i nd i rectem ent pa r encastrement avec au moins une extrémité d'un cadre avant associé.
2. Poutre (500) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la pièce de réception (501 ) présente une forme creuse, dite femelle, apte à coopérer avec une forme dite mâle correspondante du demi-cadre avant.
3. Poutre (500) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la pièce de réception présente une forme dite mâle apte à coopérer avec une forme creuse dite femelle correspondante du demi-cadre avant.
4. Poutre (500) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la pièce de réception (501 ) intègre un cendrier (502) apte à recevoir une partie correspondante du cadre avant.
5. Poutre (500) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce de réception (501 est apte à recevoir des fixations complémentaires entre la poutre et le cadre avant.
6. Poutre (500) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la pièce de réception (501 ) présente une section polygonale.
7. Poutre (500) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'il s'agit d'une poutre 12h.
8. Demi-structure de support pour nacelle de moteur d'aéronef comprenant au moins une poutre (500) longitudinale et un demi-cadre avant, caractérisé en ce que la poutre est une poutre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9. Demi-structure selon la revendication 8, caractérisé en ce que la poutre (500) et le cadre avant sont liés par encastrement dans la pièce de réception (501 ) avant polymérisation finale des matériaux composites de manière à former une demi-structure monobloc.
10. Demi structure selon la revendication 9, caractérisé en ce que la demi structure comprend une poutre 12H (500) et/ou une poutre 6H selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, un cadre avant et/ou un cadre arrière de grille ainsi qu'éventuellement des renforts de liaison entre le cadre arrière & le cadre avant, le cadre avant et/ou le cadre arrière étant liés par en castrement dans l a pièce d e réception (501 ) des poutres avant polymérisation finale des matériaux composites de manière à former une demi structure monobloc.
1 1 . Nacelle pour moteur d'aéronef, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une structure selon l'une des revendications 8 à 10.
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