FR3003296A1 - Carter de turbomachine - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un carter (10) de turbomachine, comportant une paroi (12) sensiblement cylindrique et un panneau annulaire (18, 20) d'isolation acoustique fixé à l'intérieur de la paroi (12) par l'intermédiaire d'un film de colle (26), caractérisé en ce que la colle est une colle thermosensible apte à fixer le panneau (18, 20) sur ladite paroi (12) lorsque la colle est à une première température et apte à libérer le panneau (18, 20) de ladite paroi (12) lorsque la colle est chauffée à une seconde température, le carter (10) comportant en outre des moyens de chauffage (38) du film de colle (26).
Description
CARTER DE TURBOMACHINE La présente invention concerne un carter de turbomachine, en particulier d'une turbomachine telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion.
Un carter de soufflante comprend typiquement une paroi sensiblement cylindrique qui s'étend autour des aubes de soufflante de la turbomachine et dont la surface interne est recouverte de panneaux d'isolation acoustique. Ces panneaux comprennent en général une structure annulaire en nid d'abeille dont les faces interne et externe sont chacune recouvertes d'une peau qui peut être multi-perforée pour améliorer le traitement acoustique. Ils sont destinés à absorber les ondes sonores générées par la soufflante de la turbomachine. Les demandes antérieures de la demanderesse EP-A1-2 318 679, EP-Al - 2 088 290 et FR-A1-2 965 859 décrivent des panneaux d'isolation acoustique de ce type. Un panneau d'isolation acoustique d'une turbomachine est en général sectorisé, c'est-à-dire formé de plusieurs secteurs de panneau disposés circonférentiellement bout à bout et solidarisés à la paroi du carter par collage ou par des vis de fixation qui s'étendent radialement par rapport à l'axe longitudinal de la turbomachine. La fixation des secteurs par vissage présente des inconvénients car elle nécessite d'utiliser de nombreuses vis de fixation qui, d'une part, augmentent la masse de la turbomachine et sont susceptibles d'endommager les aubes de soufflante en cas de perte ou de rupture. D'autre part, les zones d'interface plus ou moins larges entre les secteurs induisent une alternance de zones lisses et traitées à proximité de la soufflante (création de discontinuités d'impédance acoustique), qui sont à l'origine d'augmentation des niveaux de bruit de la turbomachine pour certains régimes de fonctionnement. De plus, le montage des nombreuses vis de fixation sur les panneaux nécessite de prévoir dans ceux-ci des zones densifiées qui nuisent à l'efficacité acoustique.
Pour limiter le nombre de vis de fixation, il a été proposé par la demande de brevet FR-A1-2 935 017 précitée d'allonger le carter de soufflante et de fixer un panneau annulaire monobloc d'isolation acoustique sur la paroi du carter et la manche d'entrée d'air. En pratique, la maintenance d'un tel panneau acoustique est difficile à réaliser étant donné qu'il est nécessaire d'immobiliser la turbomachine pour procéder au retrait du panneau endommagé par un panneau neuf. Une autre technique connue est de coller les différents secteurs des panneaux acoustiques sur la surface interne du carter de soufflante, à l'aide d'une colle thermodurcissable. Ce type de collage est long à mettre en oeuvre (plusieurs heures dans un autoclave de grandes dimensions). En outre, en cas d'endommagement du panneau, il faut déposer le moteur, usiner le panneau endommagé et la couche de colle correspondante afin de pouvoir remplacer le panneau, ce qui est relativement fastidieux.
La présente invention permet de remédier à au moins une partie des inconvénients précités de façon simple, efficace et économique. A cet effet, elle propose un carter de turbomachine, comportant une paroi sensiblement cylindrique et un panneau annulaire d'isolation acoustique fixé à l'intérieur de la paroi par l'intermédiaire d'un film de colle, caractérisé en ce que la colle est une colle thermosensible apte à fixer le panneau sur ladite paroi lorsque la colle est à une première température et apte à libérer le panneau de ladite paroi lorsque la colle est chauffée à une seconde température, le carter comportant en outre des moyens de chauffage du film de colle.
La présente invention propose donc un nouveau système de fixation d'un panneau d'isolation acoustique sur une paroi de carter. Le film de colle n'alourdit pas de manière significative le carter et ne nécessite pas de trou traversant radialement le panneau. Une telle fixation ne créée donc pas de discontinuité d'isolation acoustique. Par ailleurs, comme cela sera décrit plus en détail dans ce qui suit, l'invention facilite le montage et autorise le démontage du panneau, en particulier sous l'aile d'un avion équipée de la turbomachine (c'est-à-dire sans dépose du moteur). Le panneau monobloc peut comprendre une structure annulaire en nid d'abeille dont les faces interne et externe sont recouvertes d'une peau, la peau interne étant préférentiellement multi-perforée. Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de chauffage du film de colle comportent au moins une résistance électrique, destinée à être reliée à une alimentation électrique. De préférence, la résistance électrique est un fil conducteur, par exemple à base de carbone, inséré dans le film de colle et apte à le chauffer par passage d'un courant électrique. Le fil peut présenter la forme d'un serpentin s'étendant dans le film de colle. Afin de faciliter le montage du panneau, celui-ci peut être formé d'au moins trois secteurs adjacents. De cette manière, chaque secteur peut être appliqué radialement sur la paroi interne du carter de soufflante. On évite ainsi toute dégradation du film de colle préalablement déposé sur le secteur correspondant ou sur ladite paroi interne du carter.
L'invention concerne également une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur, caractérisée en ce qu'elle comprend un carter du type précité. L'invention concerne en outre un procédé de réparation d'un panneau acoustique usé d'un carter de turbomachine du type précité, comportant les étapes consistant à: - chauffer le film de colle thermosensible jusqu'à sa seconde température, à l'aide des moyens de chauffage, de manière à libérer le panneau d'isolation acoustique usé, - retirer le panneau acoustique usé et le remplacer par un panneau sain.
De préférence, lors de la pose du panneau sain, le film de colle est chauffé à l'aide des moyens de chauffage. L'invention concerne également un procédé de montage d'un panneau acoustique en usine, consistant à chauffer le film puis à appliquer le panneau sur la paroi du carter. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une demi-vue schématique en coupe axiale d'un carter de soufflante d'une turbomachine selon l'invention ; la figure 2 est une vue schématique de face depuis l'amont du carter de la figure 1 ; la figure 3 est une vue schématique d'une partie du film de colle ; la figure 4 est une demi-vue schématique partielle et en coupe axiale, d'un panneau d'isolation acoustique. On se réfère tout d'abord à la figure 1 représentant un carter de soufflante 10 d'une turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion, ce carter faisant partie d'une nacelle qui entoure le moteur de la turbomachine et à l'intérieur de laquelle tourne une soufflante qui génère un flux d'air secondaire qui s'écoule entre la nacelle et le moteur et forme une partie de la poussée produite par la turbomachine. Le carter 10 comprend une paroi 12 sensiblement cylindrique qui comporte à ses extrémités longitudinales des brides annulaires 14, 16 de fixation. La bride aval 14 est fixée par des moyens du type vis-écrou à une bride (non représentée) d'un carter intermédiaire et la bride amont 16 est fixée par des moyens du type vis-écrou à une bride (non représentée) d'une manche d'entrée d'air dans la nacelle. Le carter 10 comprend des panneaux annulaires 18, 20, 22 d'isolation acoustique qui recouvrent la surface cylindrique interne de la paroi 12 et qui sont fixés à cette paroi.
Dans l'exemple représenté, la paroi 12 porte trois panneaux annulaires sectorisés 18, 20, 22, respectivement amont, médian et aval. En variante, les panneaux 18 et 20 peuvent être monoblocs. Le panneau aval 22 comprend des secteurs de panneau qui sont disposés circonférentiellement bout à bout et qui sont fixés sur la paroi 12 par des vis 24 traversant radialement les secteurs et engagés dans des orifices de la paroi 12. Selon l'invention, les panneaux annulaires 18, 20 sont fixés sur la paroi 12 par un film de colle 26 thermosensible autorisant le démontage et le montage aisés des panneaux 18, 20. Plus particulièrement, le film de colle 26 est apte à fixer les panneaux 18, 20 sur ladite paroi 12 lorsque la colle est à une première température et apte à libérer les panneaux 18, 20 de ladite paroi 12 lorsque la colle est chauffée à une seconde température. La figure 4 représente un exemple de réalisation d'un panneau 18, 20 selon l'invention, ce panneau comportant une structure annulaire 28 en nid d'abeille dont les faces interne et externe sont chacune recouvertes d'une peau 30, 32 stratifiée, la peau interne 30 comportant des multiperforations 34. Le panneau 18, 20 peut en outre comprendre une couche de matériau abradable 36, en particulier dans la zone du panneau entourant les aubes de soufflante, comme c'est le cas du panneau 20 qui comprend sous sa peau interne 30 une couche interne 36 en matériau abradable (voir figure 1). Comme cela est visible aux figures 2 et 3, les secteurs de chaque panneau 18, 20 sont fixés par le film de colle 26 à la surface interne de la paroi 12. Ce film 26 comporte un fil conducteur 38, par exemple à base de carbone, dont les extrémités 40, 42 sont reliées aux bornes d'une alimentation électrique. Le fil 38 est noyé dans la matrice en polymère formée par le film de colle 26. Le passage d'un courant électrique dans le fil 38 provoque son échauffement, de manière à ramollir la colle du film 26 par conduction et permettre une désolidarisation des secteurs correspondants et de la paroi 12. Comme cela est représenté à la figure 3, le fil 38 peut être disposé en serpentin et s'étendre sur toute la surface du film 26. En fonctionnement normal, le film de colle 26 est soumis à des températures basses. Dans ce cas, le film 26 assure sa fonction de fixation des panneaux 18, 20 sur la paroi 12. Ainsi, selon l'invention, lorsque l'un des panneaux 18, 20 est endommagé et doit être remplacé, il suffit de chauffer le film 26 de manière à faire ramollir la colle et permettre le retrait du panneau correspondant 18, 20.
On remplace ensuite ce dernier par un panneau sain. Dans ce cas, le film de colle 26 est à nouveau chauffé pour faciliter l'adhérence du panneau sain sur la paroi 12, par l'intermédiaire dudit film 26. Les secteurs du panneau sain sont de préférence plaqués radialement contre le film 26 et la surface interne de la paroi 12.
L'invention facilite ainsi considérablement la réparation d'un carter de soufflante 10, puisqu'elle autorise le démontage aisé et rapide des panneaux 18, 20, en particulier en cas de maintenance sous l'aile d'un avion (c'est-à-dire sans dépose du moteur). L'invention s'applique également au cas du montage des panneaux en usine. Dans ce cas, comme précédemment, le film de colle 26 est chauffé puis les différents secteurs des panneaux sont appliqués contre le film 26 et la surface interne de la paroi 12. Après refroidissement, le film de colle 26 assure la fixation des différents secteurs à la paroi 12.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Carter (10) de turbomachine, comportant une paroi (12) sensiblement cylindrique et un panneau annulaire (18, 20) d'isolation acoustique fixé à l'intérieur de la paroi (12) par l'intermédiaire d'un film de colle (26), caractérisé en ce que la colle est une colle thermosensible apte à fixer le panneau (18, 20) sur ladite paroi (12) lorsque la colle est à une première température et apte à libérer le panneau (18, 20) de ladite paroi (12) lorsque la colle est chauffée à une seconde température, le carter (10) comportant en outre des moyens de chauffage (38) du film de colle (26).
- 2. Carter (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de chauffage du film de colle (26) comportent au moins une résistance électrique (38), destinée à être reliée à une alimentation électrique.
- 3. Carter (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la résistance électrique est un fil conducteur (38), inséré dans le film de colle (26) et apte à le chauffer par passage d'un courant électrique.
- 4. Carter (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fil conducteur (38) est à base de carbone.
- 5. Carter (10) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le fil (38) présente la forme d'un serpentin s'étendant dans le film de colle (26).
- 6. Carter (10) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le panneau annulaire (18, 20) est formé d'au moins trois secteurs adjacents.
- 7. Turbomachine, telle qu'un turboréacteur ou un turbopropulseur, caractérisée en ce qu'elle comprend un carter (10) selon l'une des revendications précédentes.
- 8. Procédé de réparation d'un panneau acoustique usé (18, 20) d'un carter (10) de turbomachine selon l'une des revendications 1 à 6, comportant les étapes consistant à:- chauffer le film de colle thermosensible (26) jusqu'à sa seconde température, à l'aide des moyens de chauffage (38), de manière à libérer le panneau d'isolation acoustique usé (18, 20), - retirer le panneau acoustique usé (18, 20) et le remplacer par un panneau sain.
- 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que, lors de la pose du panneau sain, le film de colle (26) est chauffé à l'aide des moyens de chauffage (38).
- 10. Procédé de montage d'un carter (10) selon l'une des revendications 1 à 6, consistant à chauffer le film (26) puis à appliquer le panneau (18, 20) sur la paroi (12) du carter (10).
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- 2013-03-15 FR FR1352354A patent/FR3003296B1/fr active Active
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