FR3061241A1

FR3061241A1 - Turbopropulseur a flux inverse

Info

Publication number: FR3061241A1
Application number: FR1663312A
Authority: FR
Inventors: Maurice Herve Aussedat Nicolas; Tewfik Boudebiza; Alain Marie Charier Gilles; Olivier Marie Demoulin Lambert
Original assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2018-06-29
Anticipated expiration: 2036-12-23
Also published as: FR3061241B1

Abstract

L'invention concerne un turbopropulseur à flux inversé 300 comportant un générateur de gaz et, positionnés à l'arrière dudit générateur de gaz : - un carter d'entrée d'air 320, - un boitier d'entrainement 310 des accessoires 311 comportant un arbre d'entrée 325, - un arbre d'entrainement 340 traversant le carter d'entrée d'air 320 et entrainant en rotation l'arbre d'entrée, le turbopropulseur comportant un carter intermédiaire 314 formant une jonction entre le carter d'entrée d'air 320 et le boitier d'entrainement 310 des accessoires 311, ledit carter intermédiaire 314 comportant au moins un équipement des systèmes externes du turbopropulseur.

Description

@ Titulaire(s) : SAFRAN AIRCRAFT ENGINES.

Demande(s) d’extension :

® Mandataire(s) : CABINET CAMUS LEBKIRI Société à responsabilité limitée.

FR 3 061 241 - A1 ® TURBOPROPULSEUR A FLUX INVERSE.

(57) L'invention concerne un turbopropulseur à flux inversé 3Ü0 comportant un générateur de gaz et, positionnés à l'arrière dudit générateur de gaz:

- un carter d'entrée d'air 320,

- un boîtier d'entrainement 310 des accessoires 311 comportant un arbre d'entrée 325,

- un arbre d'entrainement 340 traversant le carter d'entrée d'air 320 et entraînant en rotation l'arbre d'entrée, le turbopropulseur comportant un carter intermédiaire 314 formant une jonction entre le carter d'entrée d'air 320 et le boîtier d'entrainement 310 des accessoires 311, ledit carter intermédiaire 314 comportant au moins un équipement

des systèmes externes du turbopropulseur.

Illlllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll

TURBOPROPULSEUR A FLUX INVERSE

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

La présente invention se rapporte au domaine général des turbomachines. Elle concerne plus particulièrement un turbopropulseur à flux inversé comportant un générateur de gaz et un boîtier d’entrainement d’accessoires positionné à l’arrière du générateur de gaz.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION

Un turbopropulseur comporte, de la même manière qu’un turboréacteur classique, un générateur de gaz comportant une entrée d’air, un ou plusieurs compresseur(s), une chambre à combustion ainsi qu’une ou plusieurs turbine(s). De plus, un turbopropulseur comporte, à la différence d’un turboréacteur à taux de dilution classique, une hélice non carénée entraînée, par l’intermédiaire d’un réducteur, par une turbine qui récupère l’énergie issue des gaz d’échappement pour la transformer en énergie mécanique.

La figure 1 est un schéma illustrant l’architecture d’un turbopropulseur classique 100. En référence à la figure 1, le turbopropulseur 100 comporte de l’avant à l’arrière: une manche d’entrée d’air 101, un compresseur 102, une chambre de combustion 103 et une première turbine 104. La première turbine 104 entraîne en rotation un arbre d’entrainement 105. De plus, le turbopropulseur 100 comporte une deuxième turbine 106, placée derrière la première turbine 104, qui entraîne en rotation un arbre d’hélice 107 relié à une hélice 109 par l’intermédiaire d’un réducteur 108. On note que l’avant du turbopropulseur 100 correspond à la partie du turbopropulseur qui est proche de l’hélice 109.

Par ailleurs, comme on peut le voir sur la figure 1, le turbopropulseur 100 comporte un boîtier d’entrainement 110 des accessoires 111 (ou AGB pour « accessory gearbox ») positionné à l’avant du turbopropulseur 100 et entraîné en rotation par un prélèvement mécanique au moyen d'un renvoi d'angle 112 sur l’arbre d’entrainement 105. Le boîtier d’entrainement 110 des accessoires 111 comporte des trains d’engrenage sur lesquels viennent se coupler des accessoires 111 tels qu’un générateur électrique, une pompe hydraulique, une pompe à carburant ou encore une pompe à huile.

Dans certaines circonstances, il est nécessaire que la manche d’entrée d’air du turbopropulseur soit plus longue. Pour ce faire, une nouvelle architecture de turbopropulseur a été développée dans laquelle le flux d’air circule dans le générateur de gaz de l’arrière vers l’avant du turbopropulseur : on parle de turbopropulseur à flux inversé.

La figure 2 est un schéma illustrant l’architecture d’un tel turbopropulseur à flux inversé 200. Comme on peut le voir sur la figure 2, le turbopropulseur à flux inversé 200 comporte de l’arrière à l’avant: une manche d’entrée d’air 201, un compresseur 202, une chambre de combustion 203 et une première turbine 204 entraînant en rotation un arbre d’entrainement 205. De plus, le turbopropulseur à flux inversé 200 comporte une deuxième turbine 206, placée à l’avant de la première turbine 204, qui entraîne en rotation un arbre d’hélice 207 relié à une hélice 209 par l’intermédiaire d’un réducteur 208. Ainsi, le turbopropulseur à flux inversé 200 se différencie d’un turbopropulseur classique 100 en ce que le sens du flux dans le générateur de gaz est opposé au sens de déplacement de l’avion.

En outre, comme on peut le voir sur la figure 2, dans le turbopropulseur à flux inversé 200, le boîtier d’entrainement 210 des accessoires ainsi que les accessoires 211 sont positionnés à l’arrière du turbopropulseur à flux inversé 200. Dans cet exemple, l’arbre d’entrainement 205 comporte un arbre intermédiaire 212 qui entraîne en rotation un arbre d’entrée (non représenté) du boîtier d’entrainement 210 des accessoires 211. Les accessoires 211 sont donc déportés axialement dans le prolongement de l’arbre d’entrainement 205, dans une zone froide du turbopropulseur à flux inversé 200 évitant ainsi un encombrement radial dans le turbopropulseur 200 et donc une surface frontale de la nacelle importante. En outre, en éloignant le boîtier d’entrainement 210 du compresseur 202 et des turbines 204 et 206, le boîtier d’entrainement 210 ainsi que les accessoires 211 sont soumis à moins de vibrations, s’éloignent des zones de rétention et sont protégés contre des températures élevées et en cas d’atterrissage forcé de l’avion. De plus, une telle architecture permet de s’affranchir de certains éléments permettant la transmission de la puissance générée par la turbine tels que des renvois d’angles, des paliers, un bras de transmission (« Radial Drive Shaft ») ainsi qu’une boite de transmission contenant un renvoi d’angle («Transfert Gear Box ») ce qui permet un gain de masse et une réduction des calories à dissiper dans l’huile de lubrification.

Cependant, un tel turbopropulseur à flux inversé ne dispose pas d’un espace suffisant pour intégrer des systèmes externes tels qu’un réservoir d’huile ou un startergénérateur. En effet, la diminution de la surface frontale grâce au turbopropulseur à flux inversé 200 réduit les espaces disponibles pour installer de nouveaux équipements externes.

DESCRIPTION GENERALE DE L’INVENTION

Ainsi, selon un premier aspect, l’invention concerne un turbopropulseur à flux inversé comportant un générateur de gaz et, positionnés à l’arrière dudit générateur de gaz:

- un carter d’entrée d’air,

- un boîtier d’entrainement des accessoires comportant un arbre d’entrée,

- un arbre d’entrainement traversant le carter d’entrée d’air et entraînant en rotation l’arbre d’entrée.

Le turbopropulseur selon le premier aspect comporte, en outre, un carter intermédiaire formant une jonction entre le carter d’entrée d’air et le boîtier d’entrainement des accessoires, ledit carter intermédiaire comportant au moins un équipement des systèmes externes du turbopropulseur.

Par « partie arrière », on entend, par opposition à l’avant du turbopropulseur, la partie la plus éloignée de l’hélice considérée comme la partie avant du turbopropulseur.

Par « équipement des systèmes externes », on entend un équipement habituellement positionné autour du générateur de gaz, par exemple un générateur électrique, un réservoir d’huile etc.

Le turbopropulseur selon le premier aspect de l’invention permet de résoudre les problèmes préalablement cités.

En effet, le turbopropulseur à flux inversé selon l’invention comporte un carter supplémentaire appelé carter intermédiaire qui permet de générer un espace important dans l’axe du turbopropulseur afin d’installer des équipements volumineux aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur dudit carter intermédiaire sans augmenter la surface frontale de la nacelle. Alors que dans un turbopropulseur classique, de nombreux équipements sont disposés autour du compresseur encombrant le turbopropulseur radialement, le carter intermédiaire permet de déporter axialement certains équipements ce qui permet de limiter l’encombrement radial tout en faisant reculer (vers l’arrière du turbopropulseur) le centre de gravité du turbopropulseur ce qui a un impact favorable sur le pylône et le berceau.

De plus, le carter intermédiaire du turbopropulseur selon l’invention présente un intérêt pour l’installation d’équipements de systèmes externes en raison:

- de la proximité du carter intermédiaire avec :

- le pylône, ce qui permet par exemple de réduire les longueurs de routage de l’habillage moteur ou EBU pour « Engine Build Up »,

- le boîtier d’entrainement des accessoires, ce qui permet d’installer des équipements ayant des échanges avec les accessoires montés sur ledit boîtier d’entrainement notamment les pompes à huile et à carburant,

- du positionnement du carter intermédiaire en dehors des zones de rétention des aubes de rotor ce qui est favorable à l’installation d’équipements,

- du positionnement du carter intermédiaire dans une zone froide ce qui permet le positionnement d’équipements sensibles aux températures (équipements comportant de l’électronique principalement) ou d’échangeurs nécessitant une source froide.

Par ailleurs, outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le turbopropulseur à flux inversé selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

Dans un mode de réalisation non limitatif, le carter intermédiaire comporte un générateur électrique, l’arbre d’entrainement transmettant une puissance mécanique audit générateur électrique.

Dans un mode de réalisation non limitatif, le générateur électrique comporte une partie mobile dans laquelle est ménagée une lumière longitudinale pour le passage de l’arbre d’entrainement ou d’un arbre de transmission intégré audit générateur électrique, ledit arbre de transmission coopérant avec l’arbre d’entrainement.

Dans un mode de réalisation non limitatif, le carter intermédiaire comporte un réservoir d’huile.

Dans un mode de réalisation non limitatif, le carter intermédiaire comporte :

- une bride avant fixée à une bride arrière du carter d’entrée d’air, lesdites bride avant et bride arrière permettant le montage et le démontage du carter intermédiaire,

- une bride arrière fixée à une bride avant du boîtier d’entrainement des accessoires, lesdites avant arrière et bride arrière permettant le montage et le démontage du boîtier d’entrainement des accessoires.

Ainsi, le carter intermédiaire est facile à monter et à démonter, par exemple au moyen d’une trappe ménagée à l’arrière de la nacelle du turbopropulseur. Lors des opérations de maintenance, l’opérateur peut donc facilement avoir accès aux équipements présents à l’intérieur comme à l’extérieur du carter intermédiaire sans démonter complètement le turbopropulseur.

Dans un mode de réalisation non limitatif, le générateur électrique comporte :

- un élément fusible et/ou,

- un embrayage, pour coupler ou découpler le générateur électrique et l’arbre d’entrainement.

Dans un mode de réalisation non limitatif, le générateur électrique comporte un réducteur de vitesse positionné entre l’arbre d’entrainement et l’arbre d’entrée pour réduire la vitesse de rotation dudit arbre d’entrée.

Dans un mode de réalisation non limitatif, l’arbre d’entrainement comporte un arbre intermédiaire entraînant en rotation l’arbre d’entrée par l’intermédiaire dudit arbre d’entrainement.

Dans un mode de réalisation non limitatif, l’arbre d’entrainement comporte des premières cannelures pour coopérer avec la partie mobile du générateur électrique.

Dans un mode de réalisation non limitatif, le turbopropulseur comporte :

- un doseur et/ou,

- un calculateur, lesdits doseur et/ou calculateur étant fixé(s) sur une surface externe du carter intermédiaire.

L’invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit, et en référence aux figures dont la liste est donnée ci-dessous.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

Les figures ne sont présentées qu’à titre indicatif et nullement limitatif. Les figures montrent :

- à la figure 1, déjà décrite, une vue en coupe d’un exemple de turbopropulseur classique,

- à la figure 2, déjà décrite, une vue en coupe d’un exemple de turbopropulseur à flux inversé,

- à la figure 3, une vue en coupe d’une partie arrière d’un turbopropulseur à flux inversé selon un mode de réalisation de l’invention,

- à la figure 4a, un carter d’entrée d’air, selon un mode de réalisation de l’invention, du turbopropulseur à flux inversé présenté à la figure 3,

- à la figure 4b, le carter d’entrée d’air présenté à la figure 4a en position dans le turbopropulseur à flux inversé,

- à la figure 5, une vue en perspective ainsi qu’un agrandissement de la partie arrière du turbopropulseur à flux inversé présenté à la figure 3.

DESCRIPTION GENERALE DE L’INVENTION

Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.

L’invention concerne donc un turbopropulseur inversé 300 comportant un carter intermédiaire 314 formant une jonction entre un boîtier d’entrainement 310 des accessoires 311 et un carter d’entrée d’air 320. Le carter intermédiaire 314 comporte au moins un équipement des systèmes externes du turbopropulseur inversé 300. En effet, l’ajout du carter intermédiaire 314 permet au turbopropulseur 300 d’intégrer, à l’arrière du générateur de gaz, des équipements volumineux aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur dudit carter 314 de sorte à limiter l’encombrement radial dans le turbopropulseur 300 et d’améliorer la dynamique d’ensemble. On entend par « générateur de gaz », l’ensemble formé par l’entrée d’air, un ou plusieurs compresseur(s), la chambre à combustion ainsi qu’une ou plusieurs turbine(s). En outre, le carter intermédiaire 314 est démontable de sorte qu’il est possible de démonter les équipements sans qu’il soit nécessaire de démonter entièrement le turbopropulseur 300.

La figure 3 représente une partie arrière du turbopropulseur à flux inversé 300 selon un mode de réalisation de l’invention. On rappelle qu’on entend par « arrière » du turbopropulseur 300, la partie la plus éloignée de l’hélice.

Ainsi, selon le mode de réalisation non limitatif présenté à la figure 3, le turbopropulseur inversé 300 d’axe XX’ comporte:

- une manche d’entrée d’air 301,

- un carter d’entrée d’air 320,

- un arbre d’entrainement 340,

- un carter intermédiaire 314,

- un générateur électrique 313,

- un réservoir d’huile 321,

- un boîtier d’entrainement 310 des accessoires 311,

- des accessoires 311.

Dans la suite de la description, les figures 3 à 5 seront décrites conjointement pour une meilleure compréhension de l’invention.

La manche d’entrée d’air 301 aspire l’air extérieur et l’achemine vers le compresseur 302, positionné à l’arrière du turbopropulseur 300, afin que le compresseur 302 l’amène à des vitesse, pression et température optimales avant son entrée dans la chambre de combustion 303.

Comme on peut le voir sur la figure 3, la manche d’entrée d’air 301 du turbopropulseur à flux inversé 300 est longue, en comparaison avec la manche d’entrée d’air d’un turbopropulseur classique (voir figures 1 et 2). Une telle manche d’entrée d’air 301 présente un intérêt lorsqu’un système de type Rankine est intégré dans le turbopropulseur 300 car la longueur de la manche d’entrée d’air 301 permet d’augmenter la surface d’échange avec une source froide pour la condensation du fluide caloporteur.

Le carter d’entrée d’air 320 permet l’assemblage de la manche d’entrée d’air

301 avec le compresseur 302 ainsi que l’assemblage du compresseur 302 avec le carter intermédiaire 314. En effet, le carter d’entrée d’air 320 permet à l’air de transiter de la manche d’entrée d’air 301 jusqu’au compresseur 302 et permet le passage de l’arbre d’entrainement 340 à travers le générateur électrique 313 jusqu’au boîtier d’entrainement 310 des accessoires 311.

Le carter d’entrée d’air 320 est représenté de manière détaillée sur la figure 4a.

Le carter d’entrée d’air 320 est fixé à la manche d’entrée d’air 301. Pour ce faire, le carter d’entrée d’air 320 comporte un premier orifice 329 d’entrée d’air dont l’extrémité comporte une bride de fixation 332. Pour fixer la manche d’entrée d’air 301 au carter d’entrée d’air 320, une sortie 301’ de la manche d’entrée d’air 301 vient se fixer à la bride de fixation 332 du carter d’entrée d’air 320. On note que selon le mode de réalisation présenté à la figure 4a, la bride de fixation 332 présente une forme oblongue adaptée à coopérer avec la sortie 301’ de la manche d’entrée d’air 301 qui est également de forme oblongue.

En outre, le carter d’entrée d’air 320 est fixé au carter 302’ du compresseur 302. Pour ce faire, le carter d’entrée d’air 320 comporte un deuxième orifice 330 de sortie d’air dont l’extrémité comporte une bride avant 333. Pour fixer le carter d’entrée d’air 320 au carter 302’ du compresseur 302, une bride arrière d’un carter 302’ du compresseur

302 (visible à la figure 4b) vient se fixer à la bride avant 333 du carter d’entrée d’air 320. Par ailleurs, on note que, selon le mode de réalisation présenté à la figure 4a, la bride avant 333 du deuxième orifice 330 de sortie d’air présente une forme circulaire adaptée à coopérer avec la bride arrière du carter 302’ du compresseur 302 qui est également de forme circulaire.

Enfin, le carter d’entrée d’air 320 est fixé au carter intermédiaire 314 et permet de supporter ledit carter intermédiaire 314. Pour ce faire, le carter d’entrée d’air 320 comporte un troisième orifice 331 de fixation dont l’extrémité comporte une bride arrière 324. Pour fixer le carter intermédiaire 314 au carter d’entrée d’air 320, une bride avant 316 du carter intermédiaire 314 vient se fixer sur la bride arrière 324 du troisième orifice 31 de fixation. En outre, on note que selon le mode de réalisation présenté à la figure 4a, la bride arrière 324 du troisième orifice 331 présente une forme circulaire adaptée à coopérer avec la bride avant 316 du carter intermédiaire 314 qui est également de forme circulaire.

Le carter d’entrée d’air 320 est donc modulaire grâce à ses brides 332, 333 et 324 qui permettent audit carter d’entrée d’air 320 d’être monté et démonté facilement, par exemple par simple vissage ou dévissage de liaisons boulonnées solidarisant les brides.

L’arbre d’entrainement 340 d’axe XX’, entraîné en rotation par une turbine 304 (représentée à la figure 4b) du turbopropulseur 300, permet la transmission de puissance au générateur électrique 313 ainsi qu’au boîtier d’entrainement 310 des accessoires 311. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 3, l’arbre d’entrainement 340 comporte, d’avant en arrière, un arbre haute pression 305 et un arbre intermédiaire 312 prolongeant ledit arbre haute pression 305. L’arbre intermédiaire 312 transmet alors la puissance mécanique provenant de l’arbre haute pression 305 vers le générateur électrique 313 et vers le boîtier d’entrainement 310 des accessoires, plus précisément par l’intermédiaire d’un arbre d’entrée 325. Ainsi, en référence à la figure 3, l’arbre intermédiaire 312 traverse successivement le carter d’entrée d’air 320, le carter intermédiaire 314 pour s’accoupler avec l’arbre d’entrée 325 du boîtier d’entrainement 310 des accessoires 311 qu’il entraîne en rotation. En outre, selon un autre mode de réalisation, l’arbre d’entrainement 340 coopère avec un arbre de transmission (non représenté) intégré dans le générateur électrique 313. Ainsi, dans ce mode de réalisation, l’arbre intermédiaire 312 ne transmet pas de puissance au générateur électrique 313 et c’est l’arbre de transmission qui coopère avec l’arbre d’entrée 325.

On note que l’arbre intermédiaire 312 est modulaire, il peut ainsi être séparé de l’arbre haute pression 305 lors d’une opération de maintenance par exemple.

Le carter intermédiaire 314 forme une jonction entre le carter d’entrée d’air 320 et le boîtier d’entrainement 310 des accessoires 311 qu’il supporte. Le carter intermédiaire 314 permet d’intégrer des équipements volumineux aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur dudit carter 314. Ainsi, dans le mode de réalisation nonlimitatif présenté à la figure 3, le carter intermédiaire 314 comporte un générateur électrique 313 ainsi qu’un réservoir d’huile 321 enterrés dans ledit carter intermédiaire 314. En outre, un doseur 326 ainsi qu’un calculateur 327 sont positionnés sur une surface externe du carter intermédiaire 314. Cela est particulièrement avantageux, notamment pour le calculateur 327 qui doit nécessairement être positionné dans une zone froide du turbopropulseur 300. En outre, l’ajout du carter intermédiaire 314 permet de rapprocher le centre de gravité du turbopropulseur 300 et donc le porte à faux vu par les suspensions.

Le positionnement des éléments précités à l’arrière du turbopropulseur 300 permettent auxdits éléments d’être démontés facilement sans démonter entièrement le turbopropulseur 300. Ainsi, cela permet un gain de temps et donc une diminution des coûts de maintenance du turbopropulseur 300. En effet, on rappelle que les équipements volumineux sont, dans l’état de la technique, généralement positionnés autour du compresseur ce qui est à l’origine d’un encombrement radial dans le turbopropulseur 300.

En outre, le positionnement du carter intermédiaire 314 à l’arrière du turbopropulseur 300 dans une zone froide permet, par exemple, d’intégrer des échangeurs thermiques autour de la surface externe dudit carter intermédiaire 314.

On rappelle que le carter intermédiaire 314 est fixé au carter d’entrée d’air 320 et que la fixation est réalisée au moyen d’une bride avant 316, positionnée au niveau d’une extrémité avant du carter intermédiaire 314, qui vient se fixer sur la bride arrière 324 du carter d’entrée d’air 320. Par ailleurs, le boîtier d’entrainement 310 des accessoires est fixé au carter intermédiaire 314. Pour ce faire, le carter intermédiaire 314 comporte une bride arrière 317 positionnée au niveau d’une extrémité arrière du carter intermédiaire 314. Pour fixer le boîtier d’entrainement 310 des accessoires 311 au carter intermédiaire 314, une bride avant 323 d’un carter 310’ du boîtier d’entrainement 310 vient se fixer sur la bride arrière 317 du carter intermédiaire 314.

Le carter intermédiaire 314 est donc modulaire grâce à ses brides 316 et 317 qui permettent audit carter intermédiaire 314 d’être monté et démonté facilement, par exemple par simple vissage ou dévissage de liaisons boulonnées solidarisant les brides. En outre, selon le mode de réalisation présenté à la figure 5, le carter intermédiaire présente une forme cylindrique.

Le générateur électrique 313 alimente en électricité le turbopropulseur 300 et/ ou l’avion et, comme précisé précédemment, est positionné, dans le mode de réalisation de la figure 3, à l’intérieur du carter intermédiaire 314. Selon le mode de réalisation présenté à la figure 5, le générateur électrique 313 présente une forme cylindrique.

Dans un mode de réalisation non limitatif de l’invention, le générateur électrique 313 présente une partie mobile 313’ (rotor) et une partie fixe 313” (stator). Par exemple, la partie mobile 313’ du générateur électrique 313 est constituée d’aimants destinés à produire un champ magnétique. Pour ce faire, la partie mobile 313’ est entraînée en rotation autour de l’axe XX’ par l’arbre intermédiaire 312 qui est solidaire de la partie mobile 313’. L’arbre intermédiaire 312 traverse une lumière 328 ménagée selon l’axe XX’ dans la partie mobile 313’ du générateur électrique 313. La lumière 328 présente une forme et des dimensions adaptées au passage de l’arbre intermédiaire 312. Selon un autre mode de réalisation, le générateur électrique 313 comporte son propre arbre de transmission qui coopère avec l’arbre d’entrainement 340. Par ailleurs, la partie fixe 313” du générateur électrique 313, coaxiale à la partie mobile 313’, est constituée d’enroulements dans lesquels la tension est induite. Le courant électrique est généré par la rotation du champ magnétique de la partie mobile 313’ à travers les enroulements de la partie fixe 313”.

Par ailleurs, le jeu entre la partie mobile 313’ et la partie fixe 313” du générateur électrique 313 reste constant par l’ajout de paliers (non représentés) présents à l’intérieur du générateur électrique 313.

En outre, la partie mobile 313’ du générateur électrique 313 est entraînée en rotation par l’arbre d’entrainement 340 au moyen de cannelures 315’ et 315”. En effet, des premières cannelures 315’ présentent sur l’arbre d’entrainement 340 coopèrent avec des deuxièmes cannelures 315” présentent sur la partie mobile 313’ du générateur électrique 313. De plus, en cas de déformation du carter d’entrée 320, les cannelures, éventuellement bombées, pourront reprendre une partie du désaxage entre l’arbre haute pression 305 et l’arbre intermédiaire 312.

Par ailleurs, la prise de mouvement directe et l’espace disponible favorisent la double fonction du générateur électrique 313: une fonction de démarreur et une fonction de il générateur d’un courant électrique. Alternativement, le turbopropulseur 300 comporte deux éléments indépendants : un démarreur (électrique ou pneumatique) et un générateur de courant électrique.

Avantageusement, le générateur électrique 313 peut comporter un élément fusible mécanique permettant de coupler ou découpler le générateur électrique 313 et l’arbre d’entrainement 340 par exemple lors d’un blocage du générateur électrique 313 afin que ledit blocage n’empêche par l’arbre d’entrainement 340 de transmettre de la puissance mécanique au boîtier d’entrainement 310 des accessoires. Alternativement, le générateur électrique 313 peut comporter un embrayage permettant audit générateur électrique 313 de réaliser un débrayage lors du blocage du générateur électrique 313 ou lors de phase de rotation du turbopropulseur 300 ne devant pas entraîner le générateur électrique 313.

Enfin, le générateur électrique 313 peut comporter un réducteur de vitesse pour adapter la vitesse transmise par l’arbre d’entrainement 340 à l’arbre d’entrée 325. Alternativement, ledit réducteur de vitesse peut être intégré au boîtier d’entrainement 310 des accessoires.

Selon le mode de réalisation non-limitatif présenté à la figure 3, le réservoir d’huile 321 est enterré avec le générateur électrique 313 dans le carter intermédiaire 314 et permet d’alimenter une pompe à huile 338 afin de lubrifier certaines pièces du turbopropulseur 300. Dans un autre mode de réalisation, le carter intermédiaire 314 comporte un compartiment adapté pour le stockage d’un volume d’huile formant alors le réservoir d’huile 321. Selon le mode de réalisation présenté à la figure 5, le réservoir d’huile 321 entoure concentriquement le générateur électrique 313 pour une compacité optimale. En outre, lorsque le carter intermédiaire 314 ne comporte pas de compartiment destiné à recevoir le générateur électrique 313, le réservoir d’huile 321, au contact d’une surface interne du carter intermédiaire 314 permet de supporter le générateur électrique 313.

Par ailleurs, la disposition du générateur électrique 313 au centre du réservoir d’huile

321 peut avoir un intérêt lors de démarrages en conditions froides. En effet, la dissipation thermique produite par l’équipement électrique peut être utilisée pour réchauffer l’huile contenue dans le réservoir d’huile 321.

Le boîtier d’entrainement 310 des accessoires 311, positionné à l’arrière du turbopropulseur 300, comporte un carter 310’ comprenant des trains d’engrenage sur lesquels viennent se coupler des accessoires 311. Ainsi, le boîtier d’entrainement 310 des accessoires 311 comporte l’arbre d’entrée 325 entraîné en rotation par l’arbre d’entrainement 340 afin de transmettre une partie de la puissance mécanique dudit arbre d’entrainement 340 aux différents accessoires 311. Ainsi, l’arbre d’entrée 325 est dans le même axe XX’ que l’arbre d’entrainement 340 ce qui permet de réduire le maître couple nacelle (section transversale maximale de la nacelle) par rapport à un turbopropulseur classique 100.

Le carter 310’ du boîtier d’entrainement 310 des accessoires présente, au niveau d’une extrémité avant dudit boîtier d’entrainement 310, une bride avant 323. Pour fixer le boîtier d’entrainement 310 au carter intermédiaire 314, la bride avant 323 du boîtier d’entrainement 310 vient se fixer sur la bride arrière 317 du carter intermédiaire 314. En référence à la figure 5, la bride avant 323 du boîtier d’entrainement 310 présente une forme circulaire adaptée à coopérer avec la bride arrière 317 du carter intermédiaire 314.

Le boîtier d’entrainement 310 des accessoires selon l’invention est donc modulaire grâce à la bride avant 323 qui permet de monter et de démonter facilement ledit boîtier d’entrainement 310 des accessoires 311, par exemple par simple vissage ou dévissage de liaisons boulonnées solidarisant les brides.

Les accessoires 311 montés sur le boîtier d’entrainement 310 sont par exemple un générateur électrique à aimant permanent (fournissant de la puissance électrique au tubopropulseur), une pompe à carburant 335, une pompe à huile 338, un déshuileur 337 ainsi qu’une autre pompe hydraulique 336 pour les commande avion. Le positionnement du réservoir d’huile 321 dans le carter intermédiaire à proximité des accessoires 311 facilite les échanges entre ledit réservoir d’huile 321 et la pompe à huile 338.

Grâce au turbopropulseur 300 selon l’invention, le démontage des équipements est facilité et ne nécessite pas de déposer le moteur. Il est ainsi possible de démonter tous les équipements indépendamment et successivement ou bien de procéder à un démontage par sous-ensembles.

Claims

REVENDICATIONS

1. Turbopropulseur à flux inversé (300) comportant un générateur de gaz et, positionnés à l’arrière dudit générateur de gaz :

- un carter d’entrée d’air (320),

- un boîtier d’entrainement (310) des accessoires (311) comportant un arbre d’entrée (325),

- un arbre d’entrainement (340) traversant le carter d’entrée d’air (320) et entraînant en rotation l’arbre d’entrée (325), le turbopropulseur (300) étant caractérisé en ce qu’il comporte un carter intermédiaire (314) formant une jonction entre le carter d’entrée d’air (320) et le boîtier d’entrainement (310) des accessoires (311), ledit carter intermédiaire (314) comportant au moins un équipement (313, 321) des systèmes externes du turbopropulseur (300).
2. Turbopropulseur (300) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter intermédiaire (314) comporte un générateur électrique (313), l’arbre d’entrainement (340) transmettant une puissance mécanique audit générateur électrique (313).
3. Turbopropulseur (300) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur électrique (313) comporte une partie mobile (313’) dans laquelle est ménagée une lumière (328) longitudinale pour le passage de l’arbre d’entrainement (340) ou d’un arbre de transmission intégré audit générateur électrique (313), ledit arbre de transmission coopérant avec l’arbre d’entrainement (340).
4. Turbopropulseur (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le carter intermédiaire (314) comporte un réservoir d’huile (321).
5. Turbopropulseur (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le carter intermédiaire (314) comporte :

- une bride avant (316) fixée à une bride arrière (324) du carter d’entrée d’air (320), lesdites bride avant (316) et bride arrière (324) permettant le montage et le démontage du carter intermédiaire (314),

- une bride arrière (317) fixée à une bride avant (323) du boîtier d’entrainement (310) des accessoires (311), lesdites bride arrière (317) et bride avant (323) permettant le montage et le démontage du boîtier d’entrainement (310) des accessoires (311).
6. Turbopropulseur (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur électrique (313) comporte un réducteur de vitesse positionné entre l’arbre d’entrainement (340) et l’arbre d’entrée (325) pour réduire la vitesse de rotation dudit arbre d’entrée (325).
7. Turbopropulseur (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’arbre d’entrainement (340) comporte un arbre intermédiaire (312) entraînant en rotation l’arbre d’entrée (325).
8. Turbopropulseur (300) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’arbre d’entrainement (340) comporte des premières cannelures (315’) pour coopérer avec la partie mobile (313’) du générateur électrique (313).
9. Turbopropulseur (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu”il comporte :

- un doseur (326) et/ou,

- un calculateur (327), lesdits doseur (326) et/ou calculateur (327) étant fixé(s) sur une surface externe du carter intermédiaire (314).

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