FR3010052A1

FR3010052A1 - Bras de servitude d’une nacelle de turboreacteur a double flux, comportant deux parties

Info

Publication number: FR3010052A1
Application number: FR1358281A
Authority: FR
Inventors: Loic Chapelain; Jean-Francois Locufier
Original assignee: Aircelle SA
Current assignee: Safran Nacelles SAS
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2015-03-06
Anticipated expiration: 2033-08-29
Also published as: FR3010052B1; WO2015028756A1

Abstract

Bras de servitude formant une gaine profilée traversant radialement le flux d'air dans une nacelle comprenant un turboréacteur à double flux, comportant un joint d'étanchéité pare-feu (18) permettant de suivre les déplacements entre la structure externe (2) et la structure interne (4), caractérisé en ce qu'il comporte une partie intérieure (6) prévue pour être fixée de manière rigide à la structure interne (4), et une partie extérieure (14) prévue pour être reliée à la structure externe (2) de manière souple par le joint pare-feu (18), ces deux parties étant raccordées entre elles suivant une surface de raccordement.

Description

La présente invention concerne un bras de servitude pour une nacelle d'aéronef, ainsi qu'une nacelle d'aéronef équipée d'un tel bras de servitude. Les ensembles de motorisation pour les aéronefs comportent une nacelle formant une enveloppe extérieure globalement circulaire, comprenant à 5 l'intérieur un turboréacteur disposé suivant l'axe longitudinal de cette nacelle. Le turboréacteur reçoit de l'air frais venant du côté amont ou avant, et rejette du côté aval ou arrière les gaz chauds issus de la combustion du carburant, qui donnent une certaine poussée. Pour les turboréacteurs à double flux, des aubes de soufflante disposées autour de ce turboréacteur génèrent un 10 flux secondaire important d'air froid le long d'une veine annulaire passant entre le moteur et la nacelle, qui engendre une poussée élevée. La veine annulaire encadrée par une structure externe appelée aussi « OFD », et une structure interne appelée aussi « IFD », couvrant le turboréacteur, peut comporter un ou plusieurs bras de servitude radiaux 15 profilés qui traversent cette veine, contenant à l'intérieur diverses liaisons de servitude comme des canalisations et des connexions permettant de relier ce turboréacteur avec l'extérieur. Un type de bras de servitude connu forme une gaine profilée dans le sens du flux d'air, ajustée dans une ouverture de la structure externe, comprenant 20 dans sa partie radialement extérieure une collerette qui vient se poser et se fixer par l'extérieur, avec une étanchéité, sur le contour de cette ouverture. La gaine profilée traverse la veine annulaire, sa partie intérieure venant s'ajuster dans une ouverture correspondante de la structure interne, avec un joint d'étanchéité souple pare-feu interposé latéralement entre cette gaine et 25 cette ouverture. De plus une platine pare-feu transversale introduite à l'intérieur de la gaine, ferme sensiblement ce passage intérieur en laissant les ouvertures permettant de passer de manière ajustée les canalisations et connexions nécessaires pour alimenter le turboréacteur. 30 Toutefois ce type de bras de servitude connu pose différents problèmes. Il nécessite un renforcement de la structure externe au niveau de la liaison avec le bras, pour assurer la rigidité nécessaire de cette structure permettant de maintenir ce bras, qui ajoute une masse et augmente les coûts. Il pose aussi des problèmes de tenue de la structure interne, à cause de l'ouverture pratiquée dedans pour l'insertion de ce bras. Le bras de servitude pose de plus des problèmes de montage lors de 5 l'assemblage du moteur, ainsi que des problèmes d'étanchéité au feu du fait de la position latérale du joint, qui ne peut pas toujours suivre les mouvements de ce bras lors des déplacements importants des deux structures entre elles. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. 10 Elle propose à cet effet un bras de servitude formant une gaine profilée traversant radialement le flux d'air dans une nacelle comprenant un turboréacteur à double flux, comportant un joint d'étanchéité pare-feu permettant de suivre les déplacements entre la structure externe et la structure interne, remarquable en ce qu'il comporte une partie intérieure prévue pour 15 être fixée de manière rigide à la structure interne, et une partie extérieure prévue pour être reliée à la structure externe de manière souple par le joint pare-feu, ces deux parties étant raccordées entre elles suivant une surface de raccordement. Un avantage de ce bras de servitude est que l'on peut réaliser un 20 assemblage de manière simple, comprenant l'habillage du turboréacteur en fixant dessus de manière rigide la partie intérieure qui renforce en même temps la structure interne, pour ensuite monter ce turboréacteur dans la structure externe, et enfin insérer facilement la partie extérieure dans la structure externe, pour la fixer sur cette partie intérieure. 25 Le bras de servitude selon l'invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, une platine pare-feu fermant le passage intérieur du bras en laissant passer des liaisons de servitude, est serrée entre les deux 30 surfaces de raccordement des deux parties. Ce montage permet de profiter de ce raccordement pour fixer la platine.

Avantageusement, une des parties comporte autour d'un rebord recevant l'appui de la platine pare-feu, un petit contour dépassant en hauteur de ce rebord, de manière à laisser un jeu radial réduit entre les gaines des deux parties. Le profilage extérieur du bras de servitude est ainsi amélioré.

Avantageusement, les deux parties du bras de servitude sont raccordées entre elles par des fixations imperdables. Avantageusement, la partie intérieure comporte une collerette tournée vers l'extérieur de la gaine, qui est prévue pour être ajustée sur la structure interne, et fixée dessus par une série de fixations réparties sur le pourtour. On 10 réalise ainsi un renforcement important de la structure interne. Avantageusement, la partie extérieure est prévue pour traverser une ouverture de la structure externe avec un jeu latéral interposé sur le pourtour de cette ouverture, permettant un déplacement relatif entre les deux structures. On évite ainsi des contacts entre le bras et la structure externe, lors des 15 déplacements relatifs entre les deux structures. Avantageusement, le joint pare-feu est prévu pour être serré radialement entre une collerette de la partie extérieure et la structure externe, avec un écrasement permettant d'assurer les déplacements radiaux relatifs de ces deux structures. On assure ainsi pour tous les déplacements l'étanchéité pare-feu. 20 Dans ce cas, la gaine de la partie extérieure peut comporter avant la collerette un étagement extérieur disposant d'une pente d'entrée, permettant de descendre le joint pare-feu le long de cette gaine, pour le serrer en passant cet étagement. L'invention a aussi pour objet une nacelle de turboréacteur disposant de 25 bras de servitude formant des gaines profilées traversant radialement le flux d'air, pour un turboréacteur à double flux, remarquable en ce que ces bras comprennent l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à 30 titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'un bras de servitude selon l'invention, disposé verticalement en haut de la nacelle, dans une position appelée « 12 heure » ; - la figure 2 est une vue détaillée des éléments de ce bras ; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale de la liaison entre les deux parties de ce bras ; - la figure 4 est une vue de dessus du bras assemblé ; - la figure 5 est une vue de dessous de la liaison du bras avec la structure externe ; et - les figures 6 et 7 sont des vues respectivement d'ensemble et détaillée des éléments d'un bras disposé verticalement en bas de la nacelle, dans une position appelée « 6 heure ».

Les figures 1 à 5 présentent une structure externe 2 recevant à l'intérieur une structure interne 4, ces structures globalement cylindriques étant disposées suivant le même axe, pour définir entre elles une veine annulaire recevant un flux d'air froid par le côté avant indiqué par la flèche notée « AV ». Un bras de servitude reliant ces deux structures, forme une gaine profilée 15 dans le sens du flux d'air, comprenant un passage intérieur permettant de passer des liaisons de servitude du turboréacteur se trouvant dans la structure interne 4, vers l'extérieur de la structure externe 2. Le bras de servitude comporte une partie radialement intérieure 6 comprenant une certaine hauteur de la gaine, disposant à sa base d'une 20 collerette 8 tournée vers l'extérieur de cette gaine, qui suit son contour. La gaine de la partie intérieure 6 est ajustée dans une ouverture de la structure interne 4, la collerette 8 comprenant une surface courbe venant s'ajuster à l'intérieur de cette structure interne, pour se fixer par une série de fixations réparties sur le pourtour. 25 Le bras de servitude comporte une partie radialement extérieure 14 comprenant la hauteur complémentaire de la gaine, disposant de la même manière à son sommet d'une collerette 16 tournée vers l'extérieur de cette gaine, qui suit son contour. Juste en dessous de la collerette 16 la gaine de la partie extérieure 14 30 comporte un petit étagement 24 dépassant autour de cette gaine, recevant de manière ajustée un joint torique pare-feu 18 qui suit le contour de la gaine.

La gaine de la partie extérieure 14 est ajustée dans une ouverture de la structure externe 2, avec un jeu latéral « J » qui fait le tour de cette gaine. La collerette 16 comprend une surface courbe venant s'ajuster au-dessus de la structure externe 2 avec l'interposition du joint pare-feu 18, pour presser radialement sur toute la longueur de ce joint de manière uniforme afin d'éviter des fuites. La base de la partie extérieure 14 comporte un rebord 20 tourné vers l'intérieur de la gaine, qui forme un plan de liaison avec un rebord correspondant disposé au sommet de la partie intérieure 6, une platine pare-10 feu 10 étant serrée entre ces deux rebords. La partie intérieure 6 comporte autour de son rebord 20 recevant la platine pare-feu 10 comprenant une épaisseur « E », un petit contour dépassant vers le haut 22 de manière à laisser un jeu radial minimum « e » entre les gaines des deux parties 6, 14. 15 En particulier le joint torique pare-feu 18 comporte un diamètre comprenant un écrasement maximum admissible représentant un quart de ce diamètre, qui correspond aux déplacements relatifs maximum possibles dans le sens radial entre les structures externe 2 et interne 4, venant des dilatations thermiques, des pressions, et des charges limites appliquées sur ces 20 structures, ce qui permet de maintenir dans tous les cas une étanchéité au niveau de ce joint. De la même manière le jeu latéral « J » entre la gaine de la partie extérieure 14 et l'ouverture de la structure externe 2, est calculé dans les deux directions axiale et tangentielle pour accepter les déplacements relatifs entre 25 les structures externe 2 et interne 4, provenant de ces trois mêmes causes. Les figures 6 et 7 présentent un bras de servitude similaire disposé en dessous de la nacelle, qui est retourné, la partie extérieure 14 se trouvant en dessous et la partie intérieure 6 au-dessus. La collerette 8 de la partie intérieure 6 est fixée sur une tôle intermédiaire 30 30, constituant un renfort fixé sur la structure interne 4 par une série de rivets. Les parties extérieure 14 et intérieure 6 du bras de servitude sont serrées entre elles par une série de fixations imperdables réparties sur le pourtour.

Le procédé de montage du bras de servitude est le suivant. La partie intérieure 6 de ce bras est fixée sur l'habillage du turboréacteur comprenant la structure interne 4 et la tôle intermédiaire 30, puis cet ensemble est installé dans la structure externe 2. Enfin la partie extérieure de ce bras 14 est facilement mise en place par une insertion dans l'ouverture de la structure externe 2, puis par un coulissement radial, pour enfin la serrer sur la partie intérieure 6. On notera que la partie intérieure 6 du bras de servitude, fixée de manière rigide par sa collerette 8 sur le pourtour de l'ouverture de la structure interne 4, rigidifie fortement cette structure, ce qui permet d'éviter de disposer un cadre de renfort en titane suivant ce qui était pratiqué pour des bras de servitude selon l'art antérieur présentés au début de ce document. On réalise ainsi une réduction importante des masses. Le joint pare-feu 18 était pour le bras de servitude selon l'art antérieur, fortement sollicité à cause des déplacements axiaux et tangentiels relatifs entre la structure externe 2 et la structure interne 4, qui pouvaient même provoquer un décollement du joint et une perte d'étanchéité. La nouvelle disposition comprenant une sensibilité de ce joint pare-feu 18 uniquement aux déplacements relatifs radiaux, assure une meilleure sécurité car ces déplacements sont nettement plus faibles.

Claims

REVENDICATIONS1 - Bras de servitude formant une gaine profilée traversant radialement le 5 flux d'air dans une nacelle comprenant un turboréacteur à double flux, comportant un joint d'étanchéité pare-feu (18) permettant de suivre les déplacements entre la structure externe (2) et la structure interne (4), caractérisé en ce qu'il comporte une partie intérieure (6) prévue pour être fixée de manière rigide à la structure interne (4), et une partie extérieure (14) prévue 10 pour être reliée à la structure externe (2) de manière souple par le joint pare-feu (18), ces deux parties étant raccordées entre elles suivant une surface de raccordement intermédiaire.
2 - Bras de servitude selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de raccordement intermédiaire entre les deux parties (6, 14) de ce 15 bras, forme un plan situé dans le flux d'air.
3 - Bras de servitude selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une platine pare-feu (10) fermant le passage intérieur de ce bras en laissant passer des liaisons de servitude, est serrée entre la surface de raccordement de la partie (6) et celle de la partie (14) entre lesquelles est intercalée la 20 surface de raccordement intermédiaire.
4 - Bras de servitude selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une des parties (6) comporte autour d'un rebord (20) recevant l'appui de la platine pare-feu (10), un petit contour (22) dépassant en hauteur de ce rebord, de manière à laisser un jeu radial réduit (e) entre les gaines des deux parties (6, 25 14). - Bras de servitude selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux parties (6, 14) sont raccordées entre elles par des fixations imperdables. 6 - Bras de servitude selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce que la partie intérieure (6) comporte une collerette (8) tournée vers l'extérieur de la gaine, qui est prévue pour êtreajustée sur la structure interne (4), et fixée dessus par une série de fixations réparties sur le pourtour. 7 - Bras de servitude selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie extérieure (14) est prévue pour traverser une ouverture de la structure externe (2) avec un jeu latéral (J) interposé sur le pourtour de cette ouverture, permettant un déplacement relatif entre les deux structures (2, 4). 8 - Bras de servitude selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint pare-feu (18) est prévu pour être serré radialement entre une collerette (16) de la partie extérieure (14) et la structure externe (2), avec un écrasement permettant d'assurer les déplacements radiaux relatifs de ces deux structures. 9 - Nacelle de turboréacteur disposant de bras de servitude formant des gaines profilées traversant radialement le flux d'air, pour un turboréacteur à 15 double flux, caractérisé en ce que ces bras sont réalisés selon l'une quelconque des revendications précédentes.