FR3028893A1

FR3028893A1 - Structure de support de carter

Info

Publication number: FR3028893A1
Application number: FR1461325A
Authority: FR
Inventors: Thierry Georges Paul Papin; Kaelig Merwen Orieux; Regis Eugene Henri Servant
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2014-11-24
Filing date: 2014-11-24
Publication date: 2016-05-27
Anticipated expiration: 2034-11-24
Also published as: US9945261B2; US20160146054A1; FR3028893B1

Abstract

Structure de support interposée entre le moteur et la nacelle d'un aéronef et apte à être fixée sur un carter intermédiaire, comportant une virole comprenant une pluralité de secteurs (12A, 12B, 12C, 12D), une pluralité de bras radiaux (14A, 14B, 14C, 14D) chacun monté entre deux secteurs de virole adjacents, et une pluralité de moyens de fixation (16) de la pluralité de secteurs de virole avec la pluralité de bras radiaux, cette structure comportant un squelette (10) apte à transmettre les efforts de structure dans le carter intermédiaire, et des carénages non structuraux montés sur le squelette et aptes à reconstituer la veine aérodynamique.

Description

1 Arrière-plan de l'invention La présente invention se rapporte au domaine des moteurs 5 d'aéronef, par exemple des turboréacteurs, et elle concerne plus particulièrement une structure de support interposée entre le moteur et la nacelle. Comme il est connu, une telle structure doit assurer, outre la jonction mécanique entre le moteur et la nacelle : 10 - la continuité de la veine aérodynamique du flux secondaire ; - le passage et le maintien des servitudes (électrique, mécanique, hydraulique) entre les différents composants du moteur (coeur, soufflante, etc...) et la nacelle de ce moteur ; - la protection au feu entre les différents compartiments du moteur et le 15 flux secondaire ; - l'accessibilité aux équipements et aux servitudes pour la maintenance. Cette structure de support est constituée d'un cadre cylindrique sectorisé (ou secteurs de virole) de faible largeur (de l'ordre de quelques centaines de millimètres selon l'axe moteur) comportant des capots 20 permettant un accès aisé aux équipements qu'ils recouvrent dès l'ouverture de la nacelle et de plusieurs bras répartis régulièrement autour de ce cadre. Classiquement, le cadre supporte des écopes du système de prélèvement d'air (booster VBV) et est destiné à être fixé sur le carter intermédiaire lui-même constitué d'un moyeu, d'une virole, de bras 25 structuraux et de redresseurs de soufflantes structuraux (OGV pour outlet guide vane). Sur les technologies actuelles, ce support structural a une fonction de carénage pour accéder aux équipements et reconstituer la veine aérodynamique, de sorte que sa peau aérodynamique doit aussi 30 assurer la tenue mécanique de l'ensemble. Il en résulte une masse importante car toute la surface aérodynamique de la structure de support doit être en métal, généralement de fonderie, en raison de sa géométrie complexe, et en outre être relativement épaisse pour des raisons de fabricabilité. 35 Les temps de maintenance devant être optimisés, le cadre actuel apparait aussi comme un obstacle à l'accès aux équipements placés 3028893 2 en dessous de lui et qui doivent pouvoir être déposés, changés, vérifiés... sous aile, en prenant en compte le temps de montage et démontage du cadre lui-même, dans un temps limité et dépendant de l'application. Il existe donc un besoin d'une structure de support plus particulièrement disposée entre le moyeu de carter intermédiaire et la virole de carter intermédiaire, qui permette d'assurer un accès facilité à ces équipements (c'est-à-dire améliorer leur temps d'accès) tout en apportant un gain de masse important ainsi qu'une réduction des perturbations dans la veine aérodynamique.

Objet et résumé de l'invention La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant une structure de support interposée entre le moteur et la nacelle d'un aéronef et apte à être fixée sur un carter intermédiaire, comportant une virole comprenant une pluralité de secteurs, une pluralité de bras radiaux chacun monté entre deux secteurs de virole adjacents, et une pluralité de moyens de fixation de ladite pluralité de secteurs de virole avec ladite pluralité de bras radiaux, caractérisée en ce qu'elle comporte : - un squelette apte à transmettre les efforts de structure dans ledit carter intermédiaire, et - des carénages non structuraux montés sur ledit squelette et aptes à reconstituer la veine aérodynamique. Ainsi, en dissociant partie structurale et aérodynamique, on obtient une structure de support dont la masse est notablement réduite, tout en permettant une meilleure répartition des charges. En outre, l'accessibilité» et le maintien des pièces environnantes peuvent être améliorés. De préférence, ledit squelette est un cadre métallique sans rupture mécanique et lesdits carénages non structuraux sont réalisés en tôles minces embouties ou en matériaux composites. Avantageusement, ledit cadre métallique comporte au moins deux secteurs de virole séparés par au moins deux bras radiaux. De préférence, chaque cadre métallique de secteur de virole 35 définit au moins une ouverture fermée par un capot et chaque cadre 3028893 3 métallique de bras radial définit au moins un orifice pour recevoir une platine de fermeture. Avantageusement, capots et platines comportent des chanfreins au niveau de chacun des passages de vis pour qu'une tête de chaque vis 5 s'y positionne exactement et soit alors alignée avec la face supérieure de ces capots et platines, de sorte à assurer la continuité aérodynamique du flux d'air. De préférence, ladite pluralité de moyens de fixation est constituée par une pluralité de vis traversant à la fois lesdits cadres 10 métalliques de secteurs de virole et lesdits cadres métalliques de bras radiaux, lesdits cadres métalliques de bras radiaux étant fixés radialement dans ledit carter intermédiaire par le biais d'un second ensemble de vis traversant un talon desdits cadres de bras radiaux et lesdits cadres métalliques de secteurs de virole étant fixés axialement dans ledit carter 15 intermédiaire par le biais d'un troisième ensemble de vis traversant un bord périphérique desdits cadres de secteurs de virole. L'invention concerne également tout moteur d'aéronef comportant une structure de support telle que précitée.

20 Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures : 25 - la figure 1 est une vue en perspective d'un squelette d'une structure de support conforme à l'invention ; - la figure 2 illustre la fixation du squelette de la figure 1 sur un carter intermédiaire de turbomachine ; - la figure 3 montre une platine destinée à être fixée sur le 30 squelette de la figure 1 au niveau d'un des bras radiaux ; et - la figure 4 montre un capot destiné à être fixé sur le squelette de la figure 1 au niveau d'un des secteurs de virole. Description détaillée d'un mode de réalisation Une structure de support interposée entre le moteur et la nacelle d'un aéronef, typiquement un turboréacteur, et qui se fixe sur le 3028893 4 carter intermédiaire du turboréacteur se présente classiquement sous la forme d'une virole entre les secteurs de laquelle sont solidarisés des bras radiaux. L'invention consiste à dissocier la tenue mécanique qui est 5 assurée par un squelette 360° sans rupture mécanique pour transmettre les efforts de structure, et la fonction aérodynamique qui est assurée par des carénages non structuraux fixés sur ce squelette. N'ayant plus de fonction mécanique, les carénages peuvent alors être considérablement allégés.

10 Selon l'invention, les secteurs de viroles et les bras radiaux sont donc formés en deux parties indépendantes, un squelette 10 apte à transmettre les efforts de structure dans le carter intermédiaire, et des carénages 20, 22 non structuraux montés sur ce squelette et aptes à reconstituer la veine aérodynamique. Dans l'exemple illustré, la structure 15 comporte 4 secteurs montés entre 4 bras mais, selon la circonférence du moteur ou la position des équipements comme les vérins VBV (pour variable bleed valve) ou VSB (pour variable stator blade) par exemple, la virole comporte au minimum 2 secteurs monté entre 2 bras et peut comporter jusqu'à 6 secteurs montés entre 6 bras.

20 Le squelette est un cadre métallique formé dans l'exemple illustré de huit pièces distinctes sans rupture mécanique, assemblées entre elles par vissage, chaque pièce correspondant à un secteur de virole particulier 12A, 12B, 12C, 12D ou un bras radial particulier 14A, 14B, 14C, 14D de la structure de support. Ainsi, par exemple, le cadre du secteur de 25 virole 12A est solidarisé avec le cadre du bras radial 14A au moyen d'un premier ensemble de vis 16 traversant à la fois un bord transversal du cadre du secteur de virole et un rebord du cadre du bras radial. Pour une meilleure répartition des efforts dans le carter intermédiaire (référence 30 de la figure 2), chaque extrémité libre des cadres de bras radiaux 30 comporte un talon permettant de fixer le squelette au carter intermédiaire par un deuxième ensemble de vis 17, les secteurs de virole étant quant à eux maintenus axialement dans ce carter intermédiaire par le biais d'un troisième ensemble de vis 18 traversant le bord périphérique du cadre de chacun des secteurs de virole. Ces vis sont de préférence de type 35 « imperdable » pour réduire le temps de montage/démontage des carénages par un opérateur.

3028893 5 Chaque cadre de secteur de virole définit au moins une ouverture 20, faisant par exemple fonction d'écope pour un des systèmes de prélèvement d'air de l'aéronef dont le capot 20A est illustré à la figure 4 et chaque cadre de bras radial définit au moins un orifice 22 pour 5 recevoir une platine de fermeture 22A illustrée à la figure 3. Afin d'assurer la continuité aérodynamique du flux secondaire, les capots et platines sont montés dans un rebord du cadre dont l'empreinte (longueur, largeur et hauteur) correspond à la forme du capot ou de la platine et permet ainsi un alignement entre la face supérieure de 10 ces carénages et celle du cadre, de sorte à ne pas constituer un obstacle pour le flux d'air secondaire. De même, capots et platines comportent des chanfreins au niveau de chacun des passages de vis pour que la tête de chaque vis s'y positionne exactement et soit alors alignée avec la face supérieure de ces capots et platines et donc aussi avec celle des secteurs 15 de virole ou des bras radiaux. On notera que la dimension des têtes de vis conditionnant la hauteur du chanfrein, elle constitue une contrainte à prendre en compte pour la détermination de l'épaisseur des carénages. Avec l'invention, l'accessibilité est rendue plus simple. On peut ainsi démonter les capots sans toucher à la partie structurale de la virole.

20 En outre, les harnais comme les canalisations ou les conduits VBV qui auparavant tombaient dès que l'on démontait un capot peuvent être fixés simplement sur le squelette.

Claims

REVENDICATIONS1. Structure de support interposée entre le moteur et la nacelle d'un aéronef et apte à être fixée sur un carter intermédiaire, comportant une virole comprenant une pluralité de secteurs, une pluralité de bras radiaux chacun monté entre deux secteurs de virole adjacents, et une pluralité de moyens de fixation de ladite pluralité de secteurs de virole avec ladite pluralité de bras radiaux, caractérisée en ce qu'elle comporte : - un squelette (10) apte à transmettre les efforts de structure dans ledit carter intermédiaire, et - des carénages non structuraux (20A, 22A) montés sur ledit squelette et aptes à reconstituer la veine aérodynamique.
2. Structure de support selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit squelette est formé par un cadre métallique sans rupture mécanique.
3. Structure de support selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits carénages non structuraux sont réalisés en tôles minces embouties ou en matériaux composites.
4. Structure de support selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit cadre métallique comporte au moins deux cadres métalliques de secteurs de virole (12A, 12B, 12C, 12D) séparés par au moins deux cadres métalliques de bras radiaux (14A, 14B, 14C, 14D).
5. Structure de support selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque cadre métallique de secteur de virole définit au moins une ouverture (20) fermée par un capot (20A) et chaque cadre métallique de bras radial définit au moins un orifice (22) pour recevoir une platine de fermeture (22A).
6. Structure de support selon la revendication 5, caractérisée en ce que capots et platines comportent des chanfreins au niveau de chacun des passages de vis pour qu'une tête de chaque vis s'y positionne exactement et soit alors alignée avec la face supérieure de ces capots et platines, de sorte à assurer la continuité aérodynamique du flux d'air. 3028893 7
7. Structure de support selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite pluralité de moyens de fixation est constituée par un premier ensemble de vis (16) traversant à la fois lesdits cadres métalliques de 5 secteurs de virole et lesdits cadres métalliques de bras radiaux.
8. Structure de support selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits cadres métalliques de bras radiaux sont fixés radialement dans ledit carter intermédiaire par le biais d'un second ensemble de vis (17) 10 traversant un talon desdits cadres de bras radiaux.
9. Structure de support selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits cadres métalliques de secteurs de virole sont fixés axialement dans ledit carter intermédiaire par le biais d'un troisième ensemble de vis (18) 15 traversant un bord périphérique desdits cadres de secteurs de virole.
10. Moteur d'aéronef comportant une structure de support selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.