FR2913062A1 - Nacelle de turboreacteur a ecoulement ameliore - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à une nacelle (1) pour turboréacteur comprenant une structure d'entrée d'air (4) apte à canaliser un flux d'air vers une soufflante du turboréacteur et une structure médiane (5) destinée à entourer ladite soufflante et à laquelle est rattachée la structure d'entrée d'air, caractérisée en ce que la structure médiane présente au moins un panneau externe constituée par une paroi monobloc (40) constituant également un panneau externe de la structure d'entrée d'air.

Description

La présente invention se rapporte à une nacelle pour turboréacteur. Un

avion est propulsé par un ou plusieurs ensembles propulsifs comprenant un turboréacteur logeant dans une nacelle tubulaire. Chaque ensemble propulsif est rattaché à l'avion par un mât situé généralement sous une aile ou au niveau du fuselage. Une nacelle présente généralement une structure comprenant une entrée d'air en amont du moteur, une section médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, et une section aval destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur et abritant des moyens d'inversion de poussée. L'entrée d'air comprend, d'une part, une lèvre d'entrée adaptée pour permettre la captation optimale vers le turboréacteur de l'air nécessaire à l'alimentation de la soufflante et des compresseurs internes du turboréacteur, et d'autre part, une structure aval sur laquelle est rapportée la lèvre et destinée à canaliser convenablement l'air vers les aubes de la soufflante, ladite structure aval comprenant une virole externe et un panneau acoustique interne. L'ensemble est rattaché en amont d'un carter de la soufflante appartenant à la section médiane de la nacelle. La structure médiane entoure la soufflante et se décompose généralement en une paroi interne formant ledit carter de soufflante et une paroi externe se présentant sous la forme de capots amovibles montés pivotants autour d'un axe longitudinal formant charnière en partie supérieur (à 12h) de la nacelle en vue de permettre un accès à l'intérieur de la nacelle. L'assemblage de ces divers éléments (capots mobiles, carter, lèvre d'entrée d'air, virole externe, panneau acoustique) est générateur de nombreuses ruptures aérodynamiques dues à la présence de décalages et d'écarts entre ces éléments inhérents à leur fixation entre eux. Par ailleurs, les capots mobiles sont montés sur des charnières, également génératrices de perturbations aérodynamiques.

II existe donc un besoin d'améliorer la continuité aérodynamique des structures d'une nacelle de turboréacteur telle que décrite précédemment. Un deuxième problème lié aux nombreux éléments à assembler réside dans les manipulations à effectuer pour réaliser des opérations de maintenance à l'intérieur de la nacelle car il est souvent nécessaire de déposer plusieurs éléments, ce qui complique la tâche de l'opérateur et est grand consommateur de temps.

Une telle structure complique également des opérations de remplacement d'éléments endommagés pour les mêmes raisons. En effet, en cas de besoin de remplacer une partie des équipements internes, il sera nécessaire de déposer la totalité de la structure d'entrée d'air, ce qui requiert un outillage important et entraîne une immobilisation de l'ensemble propulsif et donc généralement de l'avion. La demande FR 06/08599 au nom de la demanderesse et non encore publiée présente une solution permettant de réduire les accidents aérodynamiques au niveau de la structure amont d'entrée d'air. Pour ce faire, il est prévu d'intégrer la lèvre d'entrée d'air à la virole externe de manière à former une structure monobloc pouvant éventuellement s'étendre sur une partie de la section médiane. Toutefois, cette solution ne permet que de résoudre partiellement le problème des accidents aérodynamiques et peut être améliorée.

On notera également qu'une ouverture des capots mobiles par pivotement autour d'un axe charnière supérieur présente des risques pour un opérateur, les capots mobiles devant être maintenus en position ouverte par des bielles support qui en cas de rupture ou de mauvaise fixation entraînerait la chute du capot mobile.

La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précédemment évoqués et consiste pour cela en une nacelle pour turboréacteur comprenant une structure d'entrée d'air apte à canaliser un flux d'air vers une soufflante du turboréacteur et une structure médiane destinée à entourer ladite soufflante et à laquelle est rattachée la structure d'entrée d'air, caractérisée en ce que la structure médiane présente au moins un panneau externe constituée par une paroi monobloc constituant également un panneau externe de la structure d'entrée d'air. Ainsi, la réalisation d'une paroi externe monobloc intégrant la totalité de la structure médiane jusqu'à l'interface avec l'inverseur permet la suppression des décalages et écarts intermédiaires existants entre la paroi externe de la structure d'entrée d'air et de la structure médiane. Avantageusement, la paroi monobloc intègre également une structure de lèvre d'entrée d'air. Ceci permet encore de réduire les accidents aérodynamiques externes de la nacelle en supprimant les décalages et écarts entre la lèvre d'entrée d'air et la paroi externe de la structure d'entrée d'air.

De manière préférentielle, la paroi monobloc est montée mobile en translation selon un axe longitudinal de la nacelle. Ceci permet de supprimer, d'une part, le besoin d'une structure médiane entre la structure d'entrée d'air et la section, et d'autre part, le besoin de prévoir des capots mobiles dans la paroi externe et articulés autour de charnières et destinés à permettre un accès à l'intérieur de la nacelle situé au niveau de la section médiane. De ce fait, l'invention permet alors la suppression des charnières, ce qui améliore encore les performances aérodynamiques de la nacelle, ainsi que la suppression des risques de chute des capots mobiles pour les opérateurs de maintenance.

Le système de coulissement sera avantageusement réalisé par la mise en place d'au moins un systèrne rail/glissière. L'amélioration générale du profil aérodynamique externe de la nacelle permet une réduction de la consommation spécifique de carburant du turboréacteur ainsi qu'une diminution de la température de sortie des gaz, ce qui se traduit par un allongement de la durée de vie du turboréacteur. On notera aussi une réduction des nuisances acoustiques. Par ailleurs, une telle conception de la paroi externe permet un démontage et un remplacement facilité de la paroi externe. On notera en outre que les manoeuvres d'ouverture sont simplifiées par rapport à l'art antérieur.

Avantageusement encore, les moyens de translation sont fixés en appui à la fois au niveau de la structure médiane et au niveau d'un panneau interne de la structure d'entrée d'air. En effet, du fait de l'augmentation de l'enveloppe longitudinale translatable, il est nécessaire de prévoir des rails plus longs, nécessitant la fixation de la glissière correspondant à la fois au niveau de la structure médiane et de la structure d'entrée d'air afin d'assurer un meilleur maintien des moyens de translation. De manière préférentielle, la structure médiane comprend un panneau interne destiné à servir de carter à la soufflante du turboréacteur, et en ce que la structure d'entrée d'air présente un panneau interne, de préférence acoustique, ledit panneau interne de la structure d'entrée d'air étant fixé au carter de la section médiane. Avantageusement, la paroi monobloc présente une interface avec une section aval de la nacelle telle que, en position fermée, elle vient en recouvrement d'une partie de ladite structure aval.

Avantageusement encore, l'interface entre la paroi monobloc et la section aval est équipée d'un joint d'étanchéité fixé soit sur la paroi monobloc soit sur la section aval et apte à assurer l'étanchéité de ladite interface lorsque la paroi monobloc est en position fermée. De manière générale et avantageuse, la structure d'entrée d'air comprend des équipements de dégivrage électrique de la structure d'entrée d'air. La mise en oeuvre de l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard du dessin annexé dans lequel : La figure 1 est une représentation schématique en coupe 10 longitudinale d'une nacelle selon l'art antérieur. La figure 2 est une représentation schématique en coupe longitudinale d'une nacelle selon l'invention en position de fermeture. La figure 3 est une représentation schématique en coupe longitudinale de la nacelle de la figure 2 en position d'ouverture. 15 La figure 4 est une représentation en perspective de la nacelle de la figure 2 en position de fermeture. La figure 5 est une représentation en perspective de la nacelle de la figure 2 en position d'ouverture. Une nacelle 1 selon l'art antérieur telle que représentée sur la 20 figure 1 constitue un logement tubulaire pour un turboréacteur (non visible) dont elle sert à canaliser les flux d'air qu'il génère en définissant des lignes aérodynamiques internes et externes nécessaires à l'obtention de performances optimales. Elle abrite également différents composants nécessaires au fonctionnement du turboréacteur ainsi que des systèmes 25 annexes tels qu'un inverseur de poussée. La nacelle 1 est destinée à être rattachée à une structure fixe d'un avion, telle qu'une aile, par l'intermédiaire d'un pylône (non représenté). Plus précisément, la nacelle 1 possède une structure comprenant une section avant formant une entrée d'air 4, une section médiane 5 entourant 30 une soufflante (non représenté) du turboréacteur, et une section arrière 6 entourant le turboréacteur et abritant généralement un système d'inversion de poussée (non représenté). L'entrée d'air 4 se divise en deux zones, à savoir d'une part, une lèvre 4a d'entrée adaptée pour permettre la captation optimale vers le 35 turboréacteur de l'air nécessaire à l'alimentation de la soufflante et des compresseurs internes du turboréacteur, et d'autre part, une structure aval 4b comprenant un panneau externe 40 et un panneau interne 41 et sur laquelle est rapportée la lèvre 4a et destinée à canaliser convenablement l'air vers des aubes de la soufflante. La section médiane se décompose également en une paroi externe 50 et une paroi interne 51. Plus précisément, la paroi externe 50 est réalisée sous la forme de capotages mobiles articulés autour d'un axe supérieur sensiblement parallèle à un axe longitudinal de la nacelle au moyen de charnières (non représentées). La paroi interne 51 est quant à elle destinée à servir de carter à la soufflante du turboréacteur.

Une nacelle 100 selon l'invention, telle que comme représentée sur la figure 2, présente une lèvre 4a intégrée au panneau externe 40 et une paroi externe 50 intégrée au panneau externe 40 de manière à former une pièce unique 60 démontable s'étendant sur toute la partie amont de la nacelle 100, le panneau interne 41 étant rattaché en amont du carter 51 de la soufflante par l'intermédiaire de brides de fixation (non visibles) respectivement de la structure aval 4b et du carter 51 et formant une jonction 12. La pièce 60 peut être modulaire et comprendre une pluralité de panneaux externes longitudinaux définissant chacun une portion de la paroi externe de la nacelle. Dans ce cas, la structure externe de la nacelle présentera des lignes de jonction. Toutefois, ces lignes s'étendent longitudinalement par rapport à la nacelle 1, et elles n'auront qu'une incidence négligeable sur la continuité aérodynamique de la structure d'entrée d'air 4 contrairement à une nacelle selon l'art antérieur présentant une ligne de jonction périphérique entre le panneau externe 40 et la lèvre 4a et entre le panneau externe 40 et le panneau externe 50 de la section médiane, ladite ligne de jonction étant située transversalement par rapport au sens d'écoulement de l'air. Comme montré sur la figure 3, la pièce 60 est montée mobile en translation le long d'un axe sensiblement longitudinal de la nacelle de manière 30 à permettre une dépose et/ou un remplacement facilité. Avantageusement la manoeuvre de coulissement du capot mobile du fait de l'augmentation de l'enveloppe longitudinale est assurée par un système de coulissement recouvrant une partie du carter de soufflante et une partie du panneau interne acoustique. 35 Le système de coulissement est réalisé par au moins un rail. Il est démontable pour assurer l'interchangeabilité du panneau interne acoustique.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison 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)

REVENDICATIONS

1. Nacelle (1) pour turboréacteur comprenant une structure d'entrée d'air (4) apte à canaliser un flux d'air vers une soufflante du turboréacteur et une structure médiane (5) destinée à entourer ladite soufflante et à laquelle est rattachée la structure d'entrée d'air, caractérisée en ce que la structure médiane présente au moins un panneau externe constituée par une paroi monobloc (60) constituant également un panneau externe de la structure d'entrée d'air.

2. Nacelle (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi monobloc (60) intègre également une structure de lèvre (4a) d'entrée d'air.

3. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la paroi monobloc (60) est montée mobile en translation selon un axe longitudinal de la nacelle. 20

4. Nacelle (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que la paroi monobloc (60) est montée sur des moyens de translation comprenant au moins un système rail/glissière.

5. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, 25 caractérisée en ce que les moyens de translation sont fixés en appui à la fois au niveau de la structure médiane (5) et au niveau d'un panneau interne (41) de la structure d'entrée d'air (4).

6. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 30 caractérisée en ce que la structure médiane (5) comprend un panneau interne (51) destiné à servir de carter à la soufflante du turboréacteur, et en ce que la structure d'entrée d'air (4) présente un panneau interne (41), de préférence acoustique, ledit panneau interne de la structure d'entrée d'air étant fixé au carter de la section médiane. 35

7. Nacelle (1) selon l'une quelconque des revendication 1 à 6, caractérisée en ce que la paroi monobloc (60) présente une interface avec une section aval (6) de la nacelle telle que, en position fermée, elle vient en recouvrement d'une partie de ladite structure aval.

8. Nacelle (1) selon la revendication 1 à 7, caractérisée en ce que la paroi monobloc (60) présente une interface avec une section aval (6) de la nacelle équipée d'un joint d'étanchéité fixé soit sur la paroi monobloc soit sur la section aval et apte à assurer l'étanchéité de ladite interface lorsque la paroi monobloc est en position fermée.