FR3113093A1 - Systeme de propulsion d’un aeronef comportant un systeme d’etancheite ameliore - Google Patents

Systeme de propulsion d’un aeronef comportant un systeme d’etancheite ameliore Download PDF

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Abstract

SYSTEME DE PROPULSION D’UN AERONEF COMPORTANT UN SYSTEME D’ETANCHEITE AMELIORE L’invention concerne un système de propulsion (150) comportant un mât (201) avec un bord latéral (306) et une nacelle avec un capot intérieur (208b) articulé et avec un premier bord (308). Le système de propulsion (150) comporte un premier joint (302) fixé le long du bord latéral (306) et un deuxième joint (304) fixé le long d’un deuxième bord du capot intérieur (208b), le premier joint (302) comporte un premier bourrelet (314) avec une première face de contact (316), le deuxième joint (304) comporte un deuxième bourrelet (320) avec une deuxième face de contact (322) et en position fermée, la deuxième face de contact (322) vient en appui contre une première face de contact (316) et elles sont inscrites dans un plan parallèle à l’axe longitudinal (X). La mise en place de bourrelets avec des faces parallèles autorise le déplacement du capot intérieur parallèlement à l’axe longitudinal sans perte d’étanchéité. Fig. 3

Description

SYSTEME DE PROPULSION D’UN AERONEF COMPORTANT UN SYSTEME D’ETANCHEITE AMELIORE
La présente invention concerne un système de propulsion d’un aéronef, qui comporte un mât, une nacelle et un système d’étanchéité amélioré, ainsi qu’un aéronef comportant au moins un tel système de propulsion.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
La Fig. 2 montre une vue de face d’un système de propulsion 200 d’un aéronef qui comporte un mât 201, une turbomachine 202 et une nacelle 204 dans laquelle est logée la turbomachine 202. Sur la Fig. 2, la nacelle 204 est dans une position ouverte des capots.
L’aéronef comporte une aile 203 qui soutient le mât 201 auquel sont fixées la turbomachine 202 et la nacelle 204.
La turbomachine 202 comporte un moteur 206 formant un noyau qui est fixé au mât 201.
La nacelle 204 présente deux capots intérieurs 208a-b (également appelés IFS pour « Internal Fix Structure » en terminologie Anglo-Saxonne) et deux capots extérieurs 210a-b (également appelés OS pour « Outer Structure » en terminologie Anglo-Saxonne).
Afin d’assurer la maintenance du système de propulsion 200, chaque capot 208a-b et 210a-b est mobile entre une position fermée dans laquelle le capot est resserré autour du moteur 206 et une position ouverte dans laquelle le capot est écarté du moteur 206.
Chaque capot 208a-b, 210a-b prend globalement la forme d’un demi-cylindre et la nacelle 204 présente, de part et d’autre d’un plan milieu sensiblement vertical et passant par l’axe central du moteur 206, un capot intérieur 208a-b et un capot extérieur 210a-b associé. Ainsi, les capots intérieurs 208a-b sont agencés autour du moteur 206 et les capots extérieurs 210a-b sont agencés autour des capots intérieurs 208a-b.
En position fermée, les deux capots intérieurs 208a-b sont jointifs et forment globalement un cylindre qui entoure le moteur 206 et constitue la partie interne d’une veine secondaire et les deux capots extérieurs 210a-b forment globalement un cylindre qui entoure les capots intérieurs 208a-b et constitue la partie externe de la veine secondaire.
Le verrouillage des capots 208a-b et 210a-b est assuré par des verrous.
Chaque capot extérieur 210a-b est monté articulé sur une structure fixe par l’intermédiaire de charnières et est mobile entre une position fermée dans laquelle le capot extérieur 210a-b est resserré autour du capot intérieur 208a-b associé et donc du moteur 206 et une position ouverte dans laquelle le capot extérieur 210a-b est écarté du moteur 206. La structure fixe peut être toute partie structurelle de l’aéronef comme par exemple le mât 201 ou un carter de soufflante.
Chaque capot intérieur 208a-b est monté articulé sur le mât 201 par l’intermédiaire d’au moins une charnière 212a-b et est mobile entre une position fermée dans laquelle le capot intérieur 208a-b est resserré autour du moteur 206 et une position ouverte dans laquelle le capot intérieur 208a-b est écarté du moteur 206. Chaque charnière 212a-b prend ici la forme d’une charnière avec une ferrure en col de cygne.
Pour assurer l’étanchéité entre le mât 201 et chaque capot intérieur 208a-b, un ensemble de joints est disposé au niveau des zones de contact entre le mât 201 et chaque capot intérieur 208a-b.
Bien qu’une telle installation donne de bons résultats, il est nécessaire de trouver un nouvel arrangement des joints pour assurer une meilleure étanchéité, en particulier du fait qu’en vol, les capots intérieurs 208a-b peuvent se déplacer longitudinalement, et il est donc nécessaire de mettre en place des joints qui permettent ces déplacements tout en assurant l’étanchéité.
Un objet de la présente invention est de proposer un système de propulsion d’un aéronef, qui comporte un mât, une nacelle avec des capots intérieurs et un système d’étanchéité amélioré qui assure l’étanchéité entre le mât et chaque capot intérieur de la nacelle.
A cet effet, est proposé un système de propulsion pour un aéronef, ledit système de propulsion comportant un mât et une nacelle présentant un axe longitudinal et comportant au moins un capot intérieur monté articulé entre une position ouverte et une position fermée,
où en position fermée, le mât et le capot intérieur sont jointifs le long d’une ligne de contact globalement parallèle à l’axe longitudinal,
où le mât comporte un bord latéral orienté vers l’extérieur de la nacelle et s’étendant parallèlement à la ligne de contact,
où le capot intérieur comporte un premier bord orienté vers l’intérieur de la nacelle et s’étendant parallèlement à la ligne de contact, au moins un deuxième bord orienté vers l’intérieur de la nacelle et inscrit dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal, et
où en position fermée, le bord latéral est positionné à l’intérieur et en regard du premier bord,
le système de propulsion comporte un premier joint et au moins un deuxième joint,
où le premier joint est fixé le long du bord latéral,
où le deuxième joint est fixé le long du deuxième bord,
où le premier joint comporte un premier cordon fixé le long du bord latéral et assure l’étanchéité entre le bord latéral et le premier bord,
où le deuxième joint comporte un deuxième cordon fixé le long du deuxième bord,
où le premier joint comporte un premier bourrelet fixé au bord latéral, solidaire du premier cordon et comportant une première face de contact qui est plane,
où le deuxième joint comporte un deuxième bourrelet fixé au premier bord, solidaire d’une extrémité du deuxième cordon dudit deuxième joint, et comportant une deuxième face de contact qui est plane, et
où en position fermée, la deuxième face de contact vient en appui contre une première face de contact et ces deux faces de contact sont parallèles entre elles et inscrites dans un plan parallèle à l’axe longitudinal.
La mise en place de bourrelets avec des faces parallèles autorise le déplacement du capot intérieur parallèlement à l’axe longitudinal sans perte d’étanchéité.
Selon un mode de réalisation, le deuxième bord est situé à l’avant du capot intérieur.
Selon un autre mode de réalisation, le deuxième bord est situé à l’arrière du capot intérieur.
Selon un autre mode de réalisation, le capot intérieur comporte un deuxième bord situé à l’avant du capot intérieur, dit bord avant, et un deuxième bord situé à l’arrière du capot intérieur, dit bord arrière, lesdits deuxièmes bords étant orientés vers l’intérieur de la nacelle et inscrits dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal,
le système de propulsion comporte deux deuxièmes joints,
où un deuxième joint est fixé le long du bord avant et un deuxième joint est fixé le long du bord arrière,
où chaque deuxième joint comporte un deuxième cordon fixé respectivement le long du bord avant et du bord arrière,
où pour chaque deuxième joint, le premier joint comporte un premier bourrelet fixé au bord latéral, solidaire du premier cordon et comportant une première face de contact qui est plane,
où chaque deuxième joint comporte un deuxième bourrelet fixé au premier bord, solidaire d’une extrémité du deuxième cordon dudit deuxième joint, et comportant une deuxième face de contact qui est plane, et
où en position fermée, chaque deuxième face de contact vient en appui contre une première face de contact et ces deux faces de contact sont parallèles entre elles et inscrites dans un plan parallèle à l’axe longitudinal.
Selon un mode de réalisation, en position fermée, la direction normale de la première face de contact et la direction normale de la deuxième face de contact sont globalement parallèles à la direction normale à une surface aérodynamique de la nacelle au voisinage de la ligne de contact.
Selon un autre mode de réalisation, en position fermée, la direction normale de la première face de contact et la direction normale de la deuxième face de contact sont globalement parallèles entre elles, et obliques par rapport à la direction normale à une surface aérodynamique de la nacelle au voisinage de la ligne de contact.
L’invention propose également un aéronef comportant au moins un système de propulsion selon l’une des variantes précédentes.
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
est une vue de côté d’un aéronef selon l’invention,
est une vue de face d’un système de propulsion auquel peut s’appliquer l’invention,
est une vue en perspective d’un détail du système de propulsion selon l’invention en position ouverte, et
est une vue de face du système de propulsion selon l’invention juste avant d’atteindre la position fermée.
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION
La Fig. 1 montre un aéronef 100 qui comporte une aile 203 sous laquelle est fixé un système de propulsion 150 selon l’invention. Le système de propulsion 150 comporte un mât 201 fixé sous l’aile 203 et une nacelle 204 fixée au mât 201 et dans laquelle est logée une turbomachine.
Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X l'axe longitudinal de la turbomachine, orienté positivement dans le sens d'avancement de l'aéronef 100 et qui est également l'axe longitudinal de la nacelle 204, on appelle Y l'axe transversal qui est horizontal lorsque l’aéronef 100 est au sol, et Z l'axe vertical ou hauteur verticale lorsque l'aéronef 100 est au sol, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre elles.
Dans la description qui suit, les termes relatifs à une position sont pris en référence au sens de déplacement de l’aéronef 100 lorsque la turbomachine fonctionne et représenté par la flèche F.
L’invention telle qu’elle va être décrite ici s’applique à un système de propulsion 150 qui est identique au système de propulsion de la Fig. 2 sauf en ce qui concerne le système d’étanchéité qui est décrit ci-dessous. Le système de propulsion 150 comporte donc un mât 201 et une nacelle 204 comportant deux capots intérieurs 208a-b (également appelés IFS pour « Internal Fix Structure » en terminologie Anglo-Saxonne) et deux capots extérieurs 210a-b (également appelés OS pour « Outer Structure » en terminologie Anglo-Saxonne).
Chaque capot 208a-b, 210a-b est mobile entre une position ouverte et une position fermée. En particulier, chaque capot intérieur 208a-b est monté articulé sur le mât 201 par l’intermédiaire d’au moins une charnière 212a-b et est mobile entre une position fermée dans laquelle le capot intérieur 208a-b est resserré autour du moteur 206 et une position ouverte dans laquelle le capot intérieur 208a-b est écarté du moteur 206.
La Fig. 3 et la Fig. 4 montrent un système d’étanchéité 300 mis en œuvre dans le cadre de l’invention entre le mât 201 et chaque capot intérieur 208a-b et plus particulièrement ici le capot intérieur 208b bâbord, mais le même système d’étanchéité 300 est mis en place pour l’autre capot intérieur 208a.
L’articulation du capot intérieur 208b est réalisée ici par des charnières avec ferrure en col de cygne 212b dont une extrémité est montée articulée sur le mât 201 et dont une autre extrémité est fixée au capot intérieur 208b. L’axe de rotation des charnières 212b est globalement parallèle à l’axe longitudinal X.
En position fermée, le mât 201 et le capot intérieur 208b sont jointifs le long d’une ligne de contact 402 qui s’étend globalement parallèlement à l’axe longitudinal X et à l’axe de rotation des charnières 212b et pour atteindre la position ouverte, le capot intérieur 208b s’écarte vers l’extérieur. Le terme « globalement » s’entend ici comme dans les tolérances de fabrication.
Le système d’étanchéité 300 comporte un premier joint 302 et au moins un deuxième joint 304. Le système d’étanchéité 300 peut comporter deux deuxièmes joints 304. Chaque joint 302, 304 est réalisé dans tous matériaux appropriés, comme par exemple en caoutchouc.
Le premier joint est solidaire du mât 201 et le ou chaque deuxième joint 304 est solidaire du capot intérieur 208b.
Le mât 201 comporte un bord latéral 306 qui est orienté vers l’extérieur de la nacelle 204 et qui s’étend parallèlement à la ligne de contact 402 et le capot intérieur 208b comporte un premier bord 308 qui est orienté vers l’intérieur de la nacelle 204 et qui s’étend parallèlement à la ligne de contact 402 et, en position fermée, le bord latéral 306 est positionné à l’intérieur et en regard du premier bord 308.
Le capot intérieur 208b présente également un deuxième bord situé à l’avant 310 du capot intérieur 208b, dit bord avant, et un deuxième bord situé à l’arrière du capot intérieur 208b, dit bord arrière, qui sont orientés vers l’intérieur de la nacelle 204 et inscrits dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal X et où chacun prend ici globalement la forme d’un arc de cercle. Le bord avant 310 est disposé à l’avant du capot intérieur 208b et le bord arrière est disposé à l’arrière du capot intérieur 208b.
Le premier bord 308 relie le bord avant 310 et le bord arrière.
Le premier joint 302 est fixé le long du bord latéral 306, un deuxième joint 304 est fixé le long du bord avant 310 et un autre deuxième joint est fixé le long du bord arrière. Le système d’étanchéité 300 peut également comporter seulement le premier joint 302 fixé le long du bord latéral 306 et un deuxième joint 304 fixé le long du bord avant 310, ou seulement le premier joint 302 fixé le long du bord latéral 306 et un deuxième joint fixé le long du bord arrière.
La Fig. 3 montre le capot intérieur 208b en position ouverte et la Fig. 4 montre le capot intérieur 208b lorsqu’il atteint pratiquement la position fermée.
Le premier joint 302 comporte un premier cordon 312 fixé le long du bord latéral 306 et prenant ici globalement la forme d’un cylindre dont l’axe est parallèle à la ligne de contact 402. En position fermée, le premier cordon 312 assure l’étanchéité entre le bord latéral 306 et le premier bord 308 en étant écrasé entre eux.
Pour le ou chaque deuxième joint 304, le premier joint 302 comporte un premier bourrelet 314 fixé au bord latéral 306 et solidaire du premier cordon 312. Le ou chaque premier bourrelet 314 comporte une première face de contact 316 qui est plane et inscrite dans un plan parallèle à l’axe longitudinal X.
Ici, la direction normale de la première face de contact 316 est globalement parallèle à la direction normale à la surface extérieure au premier bord 308, c'est-à-dire à la surface aérodynamique de la nacelle 204 au voisinage de la ligne de contact 402. Le terme « globalement » s’entend ici comme dans les tolérances de fabrication.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, la direction normale de la première face de contact 316 et la direction normale à la surface extérieure au premier bord 308 peuvent être globalement parallèles entre elles et obliques par rapport à la direction normale de la surface aérodynamique de la nacelle 204 au voisinage de la ligne de contact 402. Autrement dit, la première face de contact 316 et la surface extérieure au premier bord 308 peuvent être non parallèles à la surface aérodynamique de la nacelle 204 au voisinage de la ligne de contact 402.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, un premier bourrelet 314 est disposé à chaque extrémité du premier cordon 312. Mais dans un autre mode de réalisation non représenté, le premier joint peut comporter un autre cordon au-delà de chaque premier bourrelet 314.
Le ou chaque deuxième joint 304 comporte un deuxième cordon 318 fixé respectivement le long du bord avant 310 et du bord arrière et prenant ici globalement la forme d’un cylindre arqué. En position fermée, le deuxième cordon 318 du bord avant 310 assure l’étanchéité entre le bord avant 310 et un capot avant du moteur 206 disposé à l’avant du capot intérieur 208b en étant coincé entre eux. En position fermée, le deuxième cordon 318 du bord arrière assure l’étanchéité entre le bord arrière et un autre élément de la nacelle 204 situé dans le prolongement aérodynamique de celle-ci, telle qu’une tuyère disposée à l’arrière du capot intérieur 208b, en étant coincé entre eux.
Le ou chaque deuxième joint 304 comporte, au niveau du premier bord 308, un deuxième bourrelet 320 fixé au premier bord 308 et solidaire d’une extrémité du deuxième cordon 318 dudit deuxième joint 304. Le deuxième bourrelet 320 comporte une deuxième face de contact 322 qui est plane et inscrite dans un plan parallèle à l’axe longitudinal X.
Ici, en position fermée, la direction normale de la deuxième face de contact 322 est globalement parallèle à la direction normale à la surface extérieure au premier bord 308, c'est-à-dire à la surface aérodynamique de la nacelle 204 au voisinage de la ligne de contact 402. La surface aérodynamique est la surface extérieure de la nacelle 204. Le terme « globalement » s’entend ici comme dans les tolérances de fabrication.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, la direction normale de la deuxième face de contact 322 et la direction normale à la surface extérieure au premier bord 308 peuvent être globalement parallèles entre elles et obliques par rapport à la direction normale de la surface aérodynamique de la nacelle 204 au voisinage de la ligne de contact 402. Autrement dit, la deuxième face de contact 322 et la surface extérieure au premier bord 308 peuvent être non parallèles à la surface aérodynamique de la nacelle 204 au voisinage de la ligne de contact 402.
En position fermée, la ou chaque deuxième face de contact 322 vient en appui contre une première face de contact 316 et ces deux faces de contact 316, 322 sont parallèles entre elles et inscrites dans un plan parallèle à l’axe longitudinal X.
Ainsi, en cas de déplacement du capot intérieur 208b, le deuxième bourrelet 320 glisse sur le premier bourrelet 314 tout en maintenant l’étanchéité.
La longueur de chaque bourrelet 314, 320 parallèlement à l’axe longitudinal X est suffisante pour assurer le contact entre les deux faces de contact 316, 322 lors du déplacement du capot intérieur 208b, et selon un mode de réalisation particulier, cette longueur est de l’ordre de 60 mm.
Selon un mode de réalisation particulier, chaque cordon 312, 318 comporte une semelle avec un profil en oméga qui assure la fixation du cordon 312, 318 sur le bord considéré. La mise en place des bourrelets 314, 320 aux extrémités des cordons permet de fermer les profils en oméga et évite l’introduction d’eau et de poussières dans lesdits profils.

Claims (7)

  1. Système de propulsion (150) pour un aéronef (100), ledit système de propulsion (150) comportant un mât (201) et une nacelle (204) présentant un axe longitudinal (X) et comportant au moins un capot intérieur (208a-b) monté articulé entre une position ouverte et une position fermée,
    où en position fermée, le mât (201) et le capot intérieur (208a-b) sont jointifs le long d’une ligne de contact (402) globalement parallèle à l’axe longitudinal (X),
    où le mât (201) comporte un bord latéral (306) orienté vers l’extérieur de la nacelle (204) et s’étendant parallèlement à la ligne de contact (402),
    où le capot intérieur (208b) comporte un premier bord (308) orienté vers l’intérieur de la nacelle (204) et s’étendant parallèlement à la ligne de contact (402), et un deuxième bord (310) orienté vers l’intérieur de la nacelle (204) et inscrit dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal (X), et
    où en position fermée, le bord latéral (306) est positionné à l’intérieur et en regard du premier bord (308),
    le système de propulsion (150) comporte un premier joint (302) et au moins un deuxième joint (304),
    où le premier joint (302) est fixé le long du bord latéral (306),
    où le deuxième joint (304) est fixé le long du deuxième bord (310),
    où le premier joint (302) comporte un premier cordon (312) fixé le long du bord latéral (306) et assure l’étanchéité entre le bord latéral (306) et le premier bord (308),
    où le deuxième joint (304) comporte un deuxième cordon (318) fixé le long du deuxième bord (310),
    où le premier joint (302) comporte un premier bourrelet (314) fixé au bord latéral (306), solidaire du premier cordon (312) et comportant une première face de contact (316) qui est plane,
    où le deuxième joint (304) comporte un deuxième bourrelet (320) fixé au premier bord (308), solidaire d’une extrémité du deuxième cordon (318) dudit deuxième joint (304), et comportant une deuxième face de contact (322) qui est plane, et
    où en position fermée, la deuxième face de contact (322) vient en appui contre une première face de contact (316) et ces deux faces de contact (316, 322) sont parallèles entre elles et inscrites dans un plan parallèle à l’axe longitudinal (X).
  2. Système de propulsion (150) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’en position fermée, la direction normale de la première face de contact (316) et la direction normale de la deuxième face de contact (322) sont globalement parallèles à la direction normale à une surface aérodynamique de la nacelle (204) au voisinage de la ligne de contact (402).
  3. Système de propulsion (150) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’en position fermée, la direction normale de la première face de contact (316) et la direction normale de la deuxième face de contact (322) sont globalement parallèles entre elles, et obliques par rapport à la direction normale à une surface aérodynamique de la nacelle (204) au voisinage de la ligne de contact (402).
  4. Système de propulsion (150) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le deuxième bord est situé à l’avant (310) du capot intérieur (208b).
  5. Système de propulsion (150) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le deuxième bord est situé à l’arrière du capot intérieur (208b).
  6. Système de propulsion (150) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le capot intérieur (208b) comporte un deuxième bord situé à l’avant (310) du capot intérieur (208b), dit bord avant, et un deuxième bord situé à l’arrière du capot intérieur (208b), dit bord arrière, lesdits deuxièmes bords étant orientés vers l’intérieur de la nacelle (204) et inscrits dans un plan perpendiculaire à l’axe longitudinal (X),
    en ce que le système de propulsion (150) comporte deux deuxièmes joints (304),
    où un deuxième joint (304) est fixé le long du bord avant (310) et un deuxième joint est fixé le long du bord arrière,
    où chaque deuxième joint (304) comporte un deuxième cordon (318) fixé respectivement le long du bord avant (310) et du bord arrière,
    où pour chaque deuxième joint (304), le premier joint (302) comporte un premier bourrelet (314) fixé au bord latéral (306), solidaire du premier cordon (312) et comportant une première face de contact (316) qui est plane,
    où chaque deuxième joint (304) comporte un deuxième bourrelet (320) fixé au premier bord (308), solidaire d’une extrémité du deuxième cordon (318) dudit deuxième joint (304), et comportant une deuxième face de contact (322) qui est plane, et
    où en position fermée, chaque deuxième face de contact (322) vient en appui contre une première face de contact (316) et ces deux faces de contact (316, 322) sont parallèles entre elles et inscrites dans un plan parallèle à l’axe longitudinal (X).
  7. Aéronef (10) comportant au moins un système de propulsion (150) selon l'une des revendications précédentes.
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