FR3099138A1 - Aéronef comportant un propulseur à soufflante à l’arrière du fuselage et une structure d’accrochage de ce propulseur - Google Patents

Abstract

Aéronef comportant un propulseur à soufflante à l’arrière du fuselage et une structure d’accrochage de ce propulseur Dans un aéronef comportant un fuselage (12) et un unique propulseur (10) en arrière du fuselage, le propulseur comportant au moins un rotor de soufflante (16) suivi d’un aubage redresseur (18), l’ensemble étant entouré d’une nacelle comportant un carter de soufflante (20) et un carter intermédiaire (22) de l’aubage redresseur (18) solidaires l’un de l’autre, le rotor de soufflante (16) étant entrainé en rotation par l’énergie fournie par au moins un générateur de couple (24) installé dans le fuselage, il est prévu que le propulseur soit relié à une partie structurelle de dérive de l’aéronef par une structure d’accrochage articulée. Figure pour l’abrégé : Fig. 4A.

Description

Aéronef comportant un propulseur à soufflante à l’arrière du fuselage et une structure d’accrochage de ce propulseur

La présente invention se rapporte au domaine général des turbomachines d’aéronefs et elle vise plus précisément une structure d’accrochage d’un propulseur à soufflante disposé à une extrémité arrière du fuselage d’un aéronef. Par simplification de langage, le propulseur à soufflante pourra être également appelé « la soufflante » dans ce qui suit.

Sur un avion conventionnel possédant une motorisation sous voilure, il est connu que la répartition poussée/traînée est très inégale en envergure et qu’elle induit donc de forts niveaux globaux de pertes par énergie cinétique dans le sillage de l'avion : énergie cinétique provenant du caractère turbulent de la traînée générée par les surfaces de l’avion et notamment au niveau de l'axe du fuselage (couche limite) et énergie cinétique provenant de la poussée des moteurs destinée à compenser la traînée pour équilibrer l'avion sur son axe.

Pour permettre une réduction significative des pertes par énergie cinétique dans le sillage de l'avion, il a donc été proposé de déplacer le système propulsif vers l'axe de l’avion et vers la pointe arrière de son fuselage, de manière à alimenter ce système propulsif par la couche limite développée sur le fuselage (d’où l’appellation de BLI pour « boundary layer ingestion » donnée à ces systèmes propulsifs). Il en résulte une nouvelle répartition en envergure des profils de vitesse, la perte de vitesse proche de l'axe du fuselage se retrouvant confondue avec l'augmentation de vitesse générée par le moteur.

Actuellement, ces systèmes propulsifs dits BLI se présentent sous deux configurations types désignées selon la topologie de distorsion qu'elles génèrent en entrée de la soufflante, à savoir la BLI 180° dans laquelle les moteurs sont installés de part et d'autre du fuselage, partiellement intégrés à ce dernier, l'écoulement présentant alors une distorsion apériodique significative en entrée de la soufflante, et la BLI 360° dans laquelle la soufflante est située en pointe arrière du fuselage, alimentée par un air présentant un profil de distorsion alors radialement homogène.

Dans le cadre de cette seconde configuration, on connait par la demande publiée FR3039134 au nom de la demanderesse, un aéronef comprenant un propulseur à soufflante en arrière du fuselage. La structure reliant le propulseur au fuselage comporte des bras structuraux positionnés devant la soufflante. Toutefois, une telle structure de liaison présente l’inconvénient majeur que les bras structuraux génèrent des perturbations en entrée de la soufflante et limitent les performances dans certaines phases de vol, ce qui n’est pas souhaitable.

La présente invention se propose donc de résoudre ce problème complexe avec une structure de liaison de la soufflante au fuselage de l’aéronef qui constitue un accrochage du propulseur à soufflante par une suspension apte à reprendre l’ensemble des efforts générés par la soufflante, y compris la reprise de poussée de la soufflante qui doit être transmise à l’aéronef. Un but de l’invention est aussi de proposer une structure qui évite ou tout le moins limite les distorsions dans le flux d’air entrant dans la soufflante.

Ces buts sont atteints par un aéronef comportant un fuselage et un unique propulseur en arrière du fuselage, le propulseur comportant au moins un rotor de soufflante suivi d’un aubage redresseur, l’ensemble étant entouré d’une nacelle comportant un carter de soufflante et un carter intermédiaire de l’aubage redresseur solidaires l’un de l’autre, le rotor de soufflante étant entrainé en rotation par l’énergie fournie par au moins un générateur de couple installé dans le fuselage, aéronef caractérisé en ce que le propulseur est relié à une partie structurelle de dérive de l’aéronef par une structure d’accrochage articulée.

Ainsi, en accrochant la soufflante directement à la dérive de l’aéronef, on évite le recours à des bras structuraux qui perturberaient le flux d’air entrant dans la soufflante, et on peut ainsi optimiser les performances de l’aéronef dans toutes ses phases de vol.

De préférence, la partie structurelle de dérive de l’aéronef comprend un pylône solidaire de cette partie structurelle et émergeant juste au-dessus du propulseur dans un plan passant par un axe longitudinal du propulseur, et ladite structure d’accrochage articulée relie le propulseur au pylône.

La structure d’accrochage articulée comprend une suspension ou une bielle articulée fixée d’une part à la partie structurelle de dérive et d’autre part au moins au carter intermédiaire et des bielles de reprise de poussée pour transmettre à l’aéronef une charge axiale résultant de la poussée du propulseur.

Selon le mode de réalisation envisagé, la structure d’accrochage articulée peut comprendre une suspension amont fixée d’une part à la partie structurelle de dérive et d’autre part au carter de soufflante, une suspension aval fixée d’une part à la partie structurelle de dérive et d’autre part au carter intermédiaire et des bielles de reprise de poussée montées entre la partie structurelle de dérive et le carter intermédiaire, ou la structure d’accrochage articulée peut comprendre une suspension amont fixée d’une part à la partie structurelle de dérive et d’autre part au carter de soufflante, une suspension aval fixée d’une part à la partie structurelle de dérive et d’autre part au carter intermédiaire et des bielles de reprise de poussée montées entre le fuselage et une partie de stator de soufflante, ou la structure d’accrochage articulée peut comprendre une bielle de reprise de couple fixée d’une part à la partie structurelle de dérive et d’autre part au carter intermédiaire, une suspension aval fixée d’une part à la partie structurelle de dérive et d’autre part au carter intermédiaire et des bielles de reprise de poussée montées entre le fuselage et une partie de stator de soufflante, ou la structure d’accrochage articulée comprend une bielle articulée fixée d’une part à la partie structurelle de dérive et d’autre part au carter intermédiaire et des bielles de reprise de poussée montées entre le fuselage et une partie de stator de soufflante.

De préférence, la partie de stator de soufflante possède une partie centrale tubulaire qui traverse axialement un arbre de rotor creux du rotor de soufflante et est solidaire d’une partie amont de la partie de stator de soufflante, les bielles de reprise de poussée étant reliées à ladite partie amont.

Avantageusement, les suspensions amont et aval comprennent au moins un élément articulé, par exemple une bielle articulée sur une poutre par un assemblage axe-chape.

De préférence, le générateur de couple peut être relié au rotor de la soufflante par une liaison souple ou articulée.

Les figures 1A et 1B sont des vues de côté et arrière très schématique d’un premier exemple de réalisation d’une structure d’accrochage d’un propulseur à soufflante dans un aéronef conforme à l’invention,

Les figures 2A et 2B sont des vues de côté et arrière très schématique d’un deuxième exemple de réalisation d’une structure d’accrochage d’une soufflante conforme à l’invention,

Les figures 3A et 3B sont des vues de côté et arrière très schématique d’un troisième exemple de réalisation d’une structure d’accrochage d’une soufflante conforme à l’invention,

Les figures 4A et 4B sont des vues de côté et arrière très schématique d’un quatrième exemple de réalisation d’une structure d’accrochage d’une soufflante conforme à l’invention,

La figure 5 est une vue partielle en coupe longitudinale très schématique d’un propulseur à soufflante configuré pour pouvoir être relié à une partie structurelle de dérive de l’aéronef par une structure conforme à l’une ou l’autre des structures d’accrochage des figures 1 à 4,

Les figures 6A et 6B illustrent schématiquement deux structures de dérive l’une supportant directement le propulseur et l’autre intégrant un pylône supportant le propulseur.

Sur les figures 1A et 1B, est illustré de façon très schématique en demi-vue de côté et arrière respectivement, un propulseur d’aéronef 10 disposé en arrière du fuselage 12 de cet aéronef dont émerge une dérive arrière 14. Le propulseur comporte au moins un rotor de soufflante 16 suivi, dans le sens du flux d’air entrant dans le propulseur, d’un aubage redresseur de ce flux d’air 18 dont la fonction connue est de redresser la giration de ce flux en sortie du rotor de soufflante (cet aubage est connu sous l’appellation OGV pour « Outlet Guide Vanes »). Cet aubage redresseur 18 a également une fonction structurale, bien que les aubes qui le composent ne soient pas nécessairement toutes structurales. L’ensemble rotor/OGV est entouré d’une nacelle dont seuls le carter de soufflante 20, couronne structurale faisant face au rotor 16, et un carter intermédiaire 22, couronne structurale entourant l’aubage redresseur 18, sont représentés. Ces deux couronnes sont fixées l’une à l’autre typiquement par des brides boulonnées 23. Le rotor de soufflante 16 est entrainé en rotation par l’énergie fournie par au moins un générateur de couple 24 installé dans le fuselage 12. Le carter 22 est appelé carter intermédiaire par analogie avec un carter intermédiaire structural dans un turboréacteur, bien que, dans la présente invention, ce carter 22 ne soit pas dans une position intermédiaire entre le carter de soufflante et un carter aval du moteur. L’appellation « carter intermédiaire » permet toutefois de le distinguer du carter de soufflante, et n’implique pas d’autre caractéristique qu’un carter structural entourant un aubage redresseur de flux.

Le générateur de couple peut être une machine électrique, thermique (turbine à gaz ou moteur à pistons par exemple) ou combinée pour obtenir de l’hybridation. On notera que l’entrainement du rotor pourra s’effectuer directement ou via un réducteur mécanique (engrenages non illustrés) ou d’un autre type (magnétique par exemple). Le générateur de couple est relié au rotor de la soufflante par une liaison souple 26 ou articulée (par exemple de type rotule par doigt), afin de s’accommoder de déplacements relatifs de très faible ampleur du propulseur 10 par rapport au fuselage 12 sous l’effet des divers efforts qui s’exercent sur le propulseur en fonctionnement.

On notera également qu’il préférable d’avoir au moins deux machines plutôt qu’une seule machine, afin de compenser les efforts radiaux, sans compter la sécurité de la redondance en cas de panne d’une machine. Une troisième machine serait encore plus bénéfique pour équilibrer les efforts en présence d’un réducteur mécanique.

Une structure d’accrochage 28 est prévue pour suspendre le propulseur à une partie du fuselage et, conformément à l’invention, il est proposé de suspendre ce propulseur 10 soit directement à la structure de la dérive 14 de l’aéronef, le propulseur étant alors situé sous la partie structurelle de dérive, soit via un pylône 30 solidarisé à cette partie structurelle de dérive et s’étendant en porte-à-faux à l’aval de la dérive. Par pylône, on entend un organe structural présentant une forme de poutre et relié solidairement à une structure d’un aéronef pour supporter un ensemble propulsif de l’aéronef. Dans l’état de la technique, des pylônes également appelés mâts sont utilisés comme organes intermédiaires pour suspendre des turboréacteurs carénés à des ailes ou des fuselages d’avions. La solidarisation d’un pylône 30 avec la structure métallique de la dérive peut être faite classiquement par des moyens de boulonnage 32. Avantageusement, la dérive 14 peut faire partie d’un empennage en T de l’aéronef, afin que l’installation du pylône 30 ne soit pas gênée par le plan fixe et les gouvernes de profondeur de l’empennage. Une gouverne de direction de l’empennage, s’étendant dans un plan sensiblement vertical, peut être prévue telle qu’un bord inférieur de la gouverne se situe juste au-dessus d’une partie centrale ou amont du pylône 30.

Comme le montrent les figures 1A et 1B, ce pylône 30 solidaire de la partie structurelle de dérive 14 émerge juste au-dessus du propulseur 10 dans un plan vertical P passant par un axe longitudinal 34 du propulseur. Bien entendu, il conviendra d’intégrer un capotage aérodynamique (non représenté) pour limiter la trainée créée par ce pylône.

La structure d’accrochage 28 comprend une suspension amont 36 fixée d’une part au pylône 30 et d’autre part au carter de soufflante 20, une suspension aval 38 fixée d’une part au pylône 30 et d’autre part au carter intermédiaire 22 et des bielles de reprise de poussée 40 (typiquement deux bielles réparties de part et d’autre du plan P passant par l’axe longitudinal du propulseur) montées entre le pylône 30 et le carter intermédiaire 22. De façon connue en soi, les bielles de reprise de poussée sont articulées à leurs extrémités, par exemple par des rotules. En outre, de façon également connue en soi, chaque organe de suspension 36 ou 38 peut comprendre au moins un élément articulé, par exemple une bielle articulée sur une poutre par un assemblage axe-chape, de sorte que l’ensemble forme une structure d’accrochage articulée. De plus, un élément articulé peut présenter une certaine souplesse, par exemple réalisée par une liaison comprenant des éléments en élastomère précontraint. Dans l’exemple représenté, la suspension amont 36 comprend deux bielles 36A chacune articulée à une première extrémité sur une poutre fixée au pylône 30 et à une deuxième extrémité sur une chape fixée au carter de soufflante 20. Le propulseur est ainsi suspendu à la partie structurelle de dérive 14 par une structure d’accrochage articulée 28 qui permet un accrochage isostatique du stator de soufflante sur la partie structurelle de dérive. En conséquence, il est permis des déplacements de relativement très faible ampleur du propulseur 10 par rapport au fuselage 12 et à la partie structurelle de dérive, sans impliquer de contrainte excessive sur le propulseur ni sur la dérive.

Avec cette structure d’accrochage articulée, la poussée (charge axiale du stator de soufflante) est transmise à l’aéronef par les bielles de reprise de poussée 40 montées entre le pylône et le carter intermédiaire et tous les efforts et les couples mis en jeu sont repris de façon isostatique par les suspensions amont 36 et aval 38 qui peuvent présenter une structure classique. Par exemple, la suspension aval peut être une bielle de type « boomerang » avec deux fixations, l’une à axe pivotant et l’autre avec du jeu (par exemple au moyen d’un élastomère précontraint).

Les figures 2A et 2B montrent pour un même propulseur 10 dont la description des différents constituants portant les mêmes références ne sera pas reprise, une nouvelle configuration de la structure d’accrochage articulée 28 qui comprend toujours une suspension amont 36 fixée d’une part au pylône 30 et d’autre part au carter de soufflante 20 et une suspension aval 38 fixée d’une part au pylône 30 et d’autre part au carter intermédiaire 22. Toutefois, dans cette nouvelle configuration, des bielles de reprise de poussée 42 sont montées entre le fuselage 12 et une partie de stator de soufflante 44 et non plus entre le pylône et le carter intermédiaire. Ces bielles sont avantageusement au nombre de deux réparties de part et d’autre du plan P.

Avec cette configuration, la poussée est maintenant transmise à l’aéronef par les bielles de reprise de poussée 42 entre la cellule de l’aéronef et le corps de la soufflante, tous les efforts et les couples mis en jeu restant repris de façon isostatique par les suspensions amont 36 et aval 38.

Les figures 3A et 3B montrent pour un même propulseur 10 dont la description des constituants ne sera pas de nouveau reprise, une autre configuration de la structure d’accrochage articulée 28, qui comprend un seul organe de suspension 38 apte à reprendre le poids du propulseur 10. Par analogie avec les réalisations des figures précédentes, cet organe de suspension 38 est appelé suspension aval puisqu’elle est également fixée d’une part au pylône 30 et d’autre part au carter intermédiaire 22. En amont de la suspension aval 38, il est prévu une bielle de reprise de couple 46, fixée de manière articulée d’une part au pylône 30 et d’autre part au carter intermédiaire 22, et dont les articulations sont prévues pour que la bielle ne reprenne ni le poids ni la poussée du propulseur 10, et pour accepter des déplacements relatifs entre le propulseur et la partie structurelle de dérive de l’aéronef, par exemple du fait de dilatations du propulseur dans la direction axiale. Par exemple, des articulations présentant un certain jeu et/ou une certaine souplesse peuvent, de façon connue en soi, permettre que la bielle de reprise de couple 46 réponde aux exigences susmentionnées. Par ailleurs, des bielles de reprise de poussée 48 sont montées entre le fuselage 12 et la partie de stator de soufflante 44. Ces bielles sont avantageusement au nombre de deux diamétralement opposées autour de cette partie de stator (c’est-à-dire espacées de 180°), et se situent dans un plan horizontal à 3H et 9H. Il n’y a donc aucune bielle de reprise de poussée dans le plan P à 6H et 12H.

Avec cette autre configuration, la poussée reste transmise à l’aéronef par les bielles de reprise de poussée entre la cellule de l’aéronef et le corps de la soufflante. La masse est reprise par la suspension aval 38. Le couple moteur Mx, appelé couple moteur principal et considéré par rapport à l’axe longitudinal 34 du propulseur, est repris par la bielle de reprise de couple 46 voire également par la suspension aval. Les efforts tangentiels sont repris par les bielles de reprise de poussée 48.

Enfin, les figures 4A et 4B montrent toujours pour un même propulseur 10 dont la description des constituants ne sera pas reprise, une dernière configuration de la structure d’accrochage articulée 28 dont les suspensions amont et aval sont remplacées par des bielles articulées 50 fixées d’une part au pylône 30 et d’autre part au carter intermédiaire 22, les deux bielles de reprise de poussée 48 restant montées entre le fuselage et la partie de stator de soufflante 44. Les bielles articulées sont avantageusement au nombre de deux réparties de part et d’autre du plan P. De façon connue en soi, les bielles articulées 50 sont articulées à leurs extrémités, par exemple par des rotules.

Avec cette dernière configuration, la poussée reste transmise à l’aéronef par les bielles de reprise de poussée entre la cellule de l’aéronef et le corps de la soufflante. Les deux bielles de reprise de poussée 48, de par leur accrochage non-rotulant dans un plan XY perpendiculaire au plan P et passant par l’axe longitudinal 34, reprennent le couple moteur tangentiel My et le couple moteur vertical Mz dont les intensités sont généralement moindres en comparaison avec le couple moteur principal Mx. Le couple moteur tangentiel My est considéré par rapport à un axe transverse horizontal perpendiculaire à l’axe longitudinal 34, tandis que le couple moteur vertical Mz est considéré par rapport à un axe transverse vertical également perpendiculaire à l’axe longitudinal 34. La masse, les efforts tangentiels et le couple moteur principal Mx sont également repris par les seules bielles articulées 50.

Dans les configurations des figures 2A à 4B en particulier, la partie de stator de soufflante 44 doit conserver une fonction structurale en amont du rotor de soufflante 16, afin notamment de transmettre à l’aéronef les efforts de poussée du propulseur 10 via des bielles de reprise de poussée 42 ou 48, ces bielles étant reliées à l’amont de la partie de stator de soufflante 44. Il est donc souhaitable que l’ensemble de la partie de stator de soufflante 44, en amont comme en aval du rotor de soufflante 16, possède une fonction structurale. Le rotor de soufflante 16 étant en rotation autour de la partie de stator de soufflante 44, il est souhaitable que la partie de stator de soufflante 44 possède une partie centrale structurale autour de laquelle un arbre solidaire du rotor de soufflante 16 est mis en rotation. La chaine cinématique d’entraînement de cet arbre de rotor depuis le générateur de couple 24 nécessite donc des dispositions particulières afin de ne pas compromettre la fonction structurale de la partie de stator de soufflante 44.

La figure 5 montre un schéma de principe d’une telle chaine cinématique d’entraînement d’un arbre de rotor 17 solidaire du rotor de soufflante 16. La partie de stator de soufflante 44 possède une partie centrale 44C tubulaire et structurale, qui traverse axialement une partie creuse de l’arbre de rotor 17 avec un espacement radial suffisant pour autoriser la rotation de ce dernier autour de la partie centrale 44C. Cette partie centrale 44C structurale est solidaire d’une partie amont également structurale de la partie de stator de soufflante 44, à laquelle des bielles de reprise de poussée, telles que les bielles 42 ou 48 des figures 2 à 4, sont reliées. Un capotage central 45, disposé entre la partie amont et la partie aval de la partie de stator de soufflante 44, est disposé en amont d’une ouverture annulaire périphérique traversée par le rotor de soufflante 16. Le retrait du capotage central 45 permet de démonter par l’avant les aubes du rotor de soufflante 16 en les sortant de leurs alvéoles.

L’espace intérieur de la partie centrale 44C peut être utilisé pour le passage de servitudes, notamment hydrauliques telles que des canalisations d’huile 25 provenant de l’aéronef pour la lubrification et/ou le refroidissement de mécanismes tournants du propulseur 10 tels que des roulements et des engrenages. Ces mécanismes tournants comprennent notamment des roulements 19 de paliers montés sur la partie de stator de soufflante 44, qui maintiennent radialement et axialement l’arbre de rotor 17. Il est aussi possible de prévoir au moins un roulement 19 disposé dans un espace entre la partie centrale 44C et l’arbre de rotor 17. Des servitudes pneumatiques et électriques provenant de l’aéronef peuvent également être prévues.

L’entraînement en rotation de l’arbre de rotor 17 utilise une couronne dentée 61 solidaire de l’arbre 17 et montée à une extrémité amont de celui-ci. Cette couronne dentée 61 fait partie d’un train d’engrenages 60 par lequel au moins un générateur de couple 24 est relié au rotor de soufflante 16 via une liaison articulée 26, par exemple un arbre muni de cardans à ses extrémités. La liaison articulée 26 est accouplée à un arbre 27 d’un pignon 51 du train d’engrenages 60, ce pignon 51 possédant une denture engrenée sur la couronne dentée 61. L’arbre 27 est supporté par des paliers à roulements (non représentés) montés sur la partie de stator de soufflante 44, qui le maintiennent parallèle à l’arbre de rotor 17. L’arbre de la liaison articulée 26 traverse une ouverture par exemple circulaire prévue à cet effet dans une paroi d’une partie amont 44D de la partie de stator de soufflante 44, cette paroi étant par exemple transversale à l’axe longitudinal 34 du propulseur. Le diamètre de cette ouverture peut être suffisamment petit par rapport aux dimensions de la paroi transversale pour ne pas compromettre la rigidité de la partie amont 44D et donc la fonction structurale de la partie de stator de soufflante 44.

Dans l’exemple représenté sur la figure 5, un seul générateur de couple 24 est utilisé. Comme déjà évoqué dans ce qui précède, il est possible de prévoir plusieurs générateurs de couple 24 installés dans le fuselage 12 et répartis dans la direction circonférentielle, pour entraîner via des liaisons articulées 26 un même nombre de pignons 51 correspondants répartis dans la direction circonférentielle du train d’engrenages 60. Une solution à trois générateurs de couple 24 régulièrement répartis dans la direction circonférentielle du fuselage 12 est avantageuse pour optimiser le ratio du couple total sur l’encombrement, et équilibrer les efforts des pignons 51 sur la couronne dentée 61.

Par ailleurs, la vitesse de rotation souhaitée pour le rotor de soufflante 16 est généralement inférieure à celle en sortie du ou des générateurs de couple 24. Il sera donc généralement prévu au moins un dispositif réducteur de vitesse de rotation dans la chaine cinématique d’entraînement du rotor de soufflante 16 depuis le ou les générateurs de couple 24. Avantageusement, le diamètre D61 de la couronne dentée 61 est supérieur au diamètre du ou des pignons 51, pour procurer un dispositif réducteur dont le rapport de réduction correspond au rapport des diamètres. Dans une variante de réalisation, il est possible de prévoir que la couronne dentée 61 soit disposée radialement à l’extérieur du pignon 51 ou du groupement de pignons 51, et reliée solidairement à l’arbre de rotor 17 par une bride annulaire, de façon à augmenter substantiellement le diamètre D61 pour augmenter ainsi notablement le rapport de réduction.

Le propulseur 10 représenté sur la figure 5 est également utilisable pour une réalisation de structure d’accrochage articulée dans laquelle il n’y a pas de bielles ou autres organes de reprise de poussée disposés en amont du rotor de soufflante 16, comme en particulier dans la structure d’accrochage articulée correspondant à la figure 1. Dans ce type de réalisation, il n’est cependant pas nécessaire d’avoir une partie de stator de soufflante 44 possédant une fonction structurale en amont du rotor de soufflante 16. En conséquence, il n’est pas nécessaire que la partie de stator de soufflante 44 s’étende substantiellement en amont au-delà de l’arbre ou du moyeu du rotor de soufflante 16. Il peut alors être prévu un entrainement direct du rotor de soufflante 16 par un ensemble générateur de couple 24 disposé dans le fuselage 12, c’est-à-dire un entrainement sans l’intermédiaire d’un train d’engrenages disposé dans le propulseur 10, ce qui est avantageux pour diminuer le nombre de composants et la masse du propulseur 10. L’ensemble générateur de couple 24 peut être formé par un unique générateur de couple 24 ou comprendre plusieurs générateurs de couple 24 individuels entraînant un même arbre de sortie en alignement avec l’axe du rotor de soufflante 16, c’est-à-dire avec l’axe longitudinal 34 du propulseur. L’arbre de sortie du ou des générateurs de couple 24 peut être relié au rotor de soufflante 16 par une liaison souple ou articulée, et peut en outre être creux et tournant autour d’une partie tubulaire non rotative qui permet le passage de servitudes. L’ensemble générateur de couple 24 peut comprendre un réducteur, de façon à diminuer la vitesse de rotation de son arbre de sortie par rapport aux vitesses de rotation des générateurs de couple individuels.

Avec l’invention, comme le montrent les figures 6A et 6B, l’accrochage direct du propulseur 10 à une partie structurelle de dérive 14, dépourvue d’un pylône ou mât faisant saillie en porte-à-faux à l’aval de la dérive, peut permettre en particulier un gain de masse par rapport à un accrochage via un pylône. En revanche, une structure de dérive 14 avec un pylône 30 en porte-à-faux en aval de la dérive permet de reculer vers l’aval le positionnement du propulseur 10 ou le diamètre de la pointe arrière du fuselage peut être prévu plus faible. Le diamètre interne du rotor de soufflante peut alors être prévu plus petit, ce qui permet d’augmenter la section de passage d’air dans le propulseur et donc d’augmenter la poussée. D’autre part, la perte de vitesse, due à la couche limite, du flux d’air entrant dans le propulseur 10 peut être plus importante, ce qui permet aussi d’augmenter la poussée.

Chacune des deux solutions d’accrochage, respectivement direct et indirect du propulseur, présente donc des avantages et inconvénients par rapport à l’autre solution. Néanmoins, chaque solution présente l’avantage qu’en dehors de la dérive, aucun autre élément structurel de l’aéronef ne se trouve en vis-à-vis devant le rotor de soufflante.

Claims (10)

1. Aéronef comportant un fuselage (12) et un unique propulseur (10) en arrière du fuselage, le propulseur comportant au moins un rotor de soufflante (16) suivi d’un aubage redresseur (18), l’ensemble étant entouré d’une nacelle comportant un carter de soufflante (20) et un carter intermédiaire (22) de l’aubage redresseur (18) solidaires l’un de l’autre, le rotor de soufflante (16) étant entrainé en rotation par l’énergie fournie par au moins un générateur de couple (24) installé dans le fuselage, aéronef caractérisé en ce que le propulseur est relié à une partie structurelle de dérive (14, 30) de l’aéronef par une structure d’accrochage articulée (28).
2. Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie structurelle de dérive (14) de l’aéronef comprend un pylône (30) solidaire de cette partie structurelle et émergeant juste au-dessus du propulseur dans un plan passant par un axe longitudinal (34) du propulseur, et ladite structure d’accrochage articulée relie le propulseur au pylône.
3. Aéronef selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la structure d’accrochage articulée comprend une suspension (38) ou une bielle articulée (50) fixée d’une part à la partie structurelle de dérive (14, 30) et d’autre part au moins au carter intermédiaire (22), et des bielles de reprise de poussée (40, 42, 48) pour transmettre à l’aéronef une charge axiale résultant de la poussée du propulseur.
4. Aéronef selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la structure d’accrochage articulée comprend une suspension amont (36) fixée d’une part à la partie structurelle de dérive (14, 30) et d’autre part au carter de soufflante (20), une suspension aval (38) fixée d’une part à la partie structurelle de dérive (14, 30) et d’autre part au carter intermédiaire (22) et des bielles de reprise de poussée (40) montées entre la partie structurelle de dérive (14, 30) et le carter intermédiaire (22).
5. Aéronef selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la structure d’accrochage articulée comprend une suspension amont (36) fixée d’une part à la partie structurelle de dérive (14, 30) et d’autre part au carter de soufflante (20), une suspension aval (38) fixée d’une part à la partie structurelle de dérive (14, 30) et d’autre part au carter intermédiaire (22) et des bielles de reprise de poussée (42) montées entre le fuselage (12) et une partie de stator de soufflante (44).
6. Aéronef selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la structure d’accrochage articulée comprend une bielle de reprise de couple (46) fixée d’une part à la partie structurelle de dérive (14, 30) et d’autre part au carter intermédiaire (22), une suspension aval (38) fixée d’une part à la partie structurelle de dérive (14, 30) et d’autre part au carter intermédiaire (22) et des bielles de reprise de poussée (48) montées entre le fuselage et une partie de stator de soufflante (44).
7. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la partie de stator de soufflante (44) possède une partie centrale (44C) tubulaire qui traverse axialement un arbre de rotor (17) creux du rotor de soufflante (16) et est solidaire d’une partie amont (44D) de la partie de stator de soufflante (44), les bielles de reprise de poussée (42, 48) étant reliées à ladite partie amont (44D).
8. Aéronef selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la structure d’accrochage articulée comprend une bielle articulée (50) fixée d’une part à la partie structurelle de dérive (14, 30) et d’autre part au carter intermédiaire (22) et des bielles de reprise de poussée (48) montées entre le fuselage (12) et une partie de stator de soufflante (44).
9. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les suspensions amont (36) et aval (38) comprennent au moins un élément articulé, par exemple une bielle articulée sur une poutre par un assemblage axe-chape.
10. Aéronef selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le générateur de couple (24) est relié au rotor de la soufflante par une liaison souple ou articulée (26).