FR3126000A1 - Ensemble pour un système de propulsion d’aéronef comportant une structure articulée supportant le capot de soufflante et l’inverseur de poussée - Google Patents
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Abstract
ENSEMBLE POUR UN SYSTÈME DE PROPULSION D’AÉRONEF COMPORTANT UNE STRUCTURE ARTICULÉE SUPPORTANT LE CAPOT DE SOUFFLANTE ET L’INVERSEUR DE POUSSÉE L’invention concerne un ensemble (300) comportant une structure (302) avec des poutres 6 et 12 heures (306, 304) et des poutres cintrées avant et arrière (308, 310), où la poutre 12 heures (304) est montée mobile en rotation sur un mât d’un aéronef entre une position fermée et une position écartée, un capot de soufflante (208) fixé à la structure (302), un inverseur de poussée (210) avec un capot arrière (318) et mobile en translation sur les poutres 6 et 12 heures (306, 304) entre une position avancée et une position reculée, des cascades (316) fixées à l’inverseur de poussée (210), et des moyens de déplacement pour déplacer l’inverseur de poussée (210). Avec un tel arrangement, le capot de soufflante et l’inverseur de poussée sont fixés sur la même structure et c’est cette structure qui est montée articulée sur le mât. Fig. 1
Description
La présente invention concerne un ensemble pour un système de propulsion d’un aéronef, ledit ensemble comportant une structure montée articulée sur un mât du système de propulsion et supportant le capot de soufflante et l’inverseur de poussée. L’invention concerne également un système de propulsion comportant un mât et au moins un tel ensemble monté articulé sur le mât, ainsi qu'un aéronef comportant au moins un tel système de propulsion.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Un aéronef comporte un fuselage de chaque côté duquel est fixée une aile. Sous chaque aile est suspendu au moins un turboréacteur double flux. Chaque turboréacteur double flux est fixé sous l’aile par l’intermédiaire d’un mât qui est fixé entre la structure de l’aile et la structure du turboréacteur double flux.
Le turboréacteur double flux comporte un moteur et une nacelle qui est fixée autour du moteur.
La nacelle comporte entre autres, deux capots de soufflante et deux inverseurs de poussée disposés de part et d’autre d’un plan médian vertical. La partie haute de chaque capot de soufflante est fixée au mât par des charnières avec des ferrures en col de cygne qui permettent de soulever le capot de soufflante afin d’assurer la maintenance des éléments logés sous le capot de soufflante.
Chaque inverseur de poussée comporte une poutre 12 heures, une poutre 6 heures et un capot arrière fixé sur les poutres et l’inverseur de poussée est également fixé au mât par l’intermédiaire de charnières qui permettent l’ouverture de l’inverseur de poussée pour des raisons de maintenance et qui sont montées entre la poutre 12 heures et le mât. La poutre 6 heures porte des verrous qui assurent le verrouillage de l’inverseur en coopérant par exemple avec la structure du turboréacteur. En outre, chaque inverseur de poussée comporte des cascades solidaires du capot arrière qui est monté mobile en translation sur les poutres 6 heures et 12 heures pour permettre le recul du capot arrière et des cascades lors d’une phase d’inversion de poussée.
Bien qu’une telle architecture donne satisfaction, en position de fonctionnement, une partie de l’inverseur de poussée se retrouve sous le capot de soufflante et la présence des ferrures en col de cygne limite la possibilité d’intégration des différents éléments sous le capot de soufflante du fait de l’encombrement de ces ferrures.
Il est donc nécessaire de trouver un arrangement qui permet de s’affranchir des ferrures en col de cygne.
Un objet de la présente invention est de proposer un ensemble pour un système de propulsion d’un aéronef, ledit ensemble comportant une structure montée articulée sur un mât de l’aéronef et supportant le capot de soufflante et l’inverseur de poussée, où la structure comporte des poutres 6 heures et 12 heures sur lesquelles le capot de soufflante et l’inverseur de poussée sont fixés et où la poutre 12 heures est montée articulée sur le mât.
À cet effet, est proposé un ensemble pour un système de propulsion d’un aéronef comportant un mât, ledit ensemble comportant :
- une structure comportant une poutre 12 heures, une poutre 6 heures, une poutre cintrée avant et une poutre cintrée arrière, où la poutre cintrée avant est fixée entre la poutre 12 heures et la poutre 6 heures, où la poutre cintrée arrière est fixée entre la poutre 12 heures et la poutre 6 heures en arrière de la poutre cintrée avant, où la poutre 12 heures est destinée à être montée mobile en rotation sur le mât autour d’un axe de rotation rendant l’ensemble mobile en rotation entre une position fermée et une position écartée, et où la poutre 6 heures porte des verrous destinés à assurer un verrouillage en position fermée,
- un capot de soufflante fixé à la structure,
- un inverseur de poussée comportant un capot arrière s’étendant à l’arrière du capot de soufflante, où l’inverseur de poussée est monté mobile en translation sur la poutre 12 heures et la poutre 6 heures entre une position avancée et une position reculée,
- des cascades fixées à l’inverseur de poussée, et
- des moyens de déplacement prévus pour assurer le déplacement de l’inverseur de poussée de la position avancée à la position reculée et inversement.
Avec un tel arrangement, le capot de soufflante et l’inverseur de poussée sont fixés sur la même structure et c’est cette structure qui est montée articulée sur le mât.
Avantageusement, les moyens de déplacement sont constitués de deux vérins, où chaque vérin présente un corps cylindrique fixé à la poutre cintrée avant et une tige qui coulisse dans le corps cylindrique et qui est fixé à l’inverseur de poussée, l’un des vérins est installé le long de la poutre 12 heures et l’autre vérin est installé le long de la poutre 6 heures.
Avantageusement, le capot de soufflante est fixé simultanément à la poutre 12 heures, à la poutre 6 heures, à la poutre cintrée avant et à la poutre cintrée arrière.
Avantageusement, le capot de soufflante est percé d’au moins une fenêtre et, pour chaque fenêtre, l’ensemble comporte une porte d’accès montée articulée sur le capot de soufflante.
L’invention propose également un système de propulsion pour un aéronef, ledit système de propulsion comportant un mât et un ensemble selon l'une des variantes précédentes, où la poutre 12 heures est montée mobile en rotation sur le mât autour d’un axe de rotation.
L’invention propose également un aéronef comportant au moins un système de propulsion selon la variante précédente.
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 :
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION
Dans la description qui suit, les termes relatifs à une position sont pris en référence à un aéronef en position d’avancement comme il est représenté sur la .
La montre un aéronef 100 qui comporte un fuselage 102 de chaque côté duquel est fixée une aile 104 qui porte au moins un système de propulsion selon l’invention qui comporte un turboréacteur double flux 106 et un mât 108 qui assure la fixation du turboréacteur double flux 106 sous l’aile 104.
La montre le turboréacteur double flux 106 qui présente une nacelle 202 et un moteur 204 qui est logé à l’intérieur de la nacelle 202.
Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X l'axe longitudinal du turboréacteur double flux 106 qui est parallèle à l'axe longitudinal de l’aéronef 100 orienté ici positivement dans le sens d'avancement de l'aéronef 100, on appelle Y l'axe transversal horizontal lorsque l’aéronef 100 est au sol, et Z l'axe vertical lorsque l'aéronef 100 est au sol, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre elles.
La flèche 107 représente la direction en marche avant de l’aéronef 100 lorsque les turboréacteurs 106 sont en fonctionnement.
La nacelle 202 comporte de l’avant vers l’arrière, un capot d’entrée d’air 206 qui entoure l’entrée d’air 207, des capots de soufflante 208 et des inverseurs de poussée 210. La nacelle 202 comporte un capot de soufflante 208 et un inverseur de poussée 210 de part et d’autre d’un plan médian vertical XZ. L’inverseur de poussée 210 comporte entre autres un capot arrière 318 qui s’étend à l’arrière du capot de soufflante 208.
La et la montrent un ensemble 300 selon l’invention vu de l’extérieur pour la et de l’intérieur pour la , avec le capot de soufflante 208 partiellement découpé sur la et sans les cascades sur la . Le système de propulsion comporte en outre au moins un ensemble 300 selon l’invention, et préférentiellement, il y a un ensemble 300 de part et d’autre du plan médian XZ.
L’ensemble 300 comporte une structure 302 qui comporte une poutre 12 heures 304, une poutre 6 heures 306, une poutre cintrée avant 308 et une poutre cintrée arrière 310.
La poutre 12 heures 304 et la poutre 6 heures 306 sont globalement parallèles à l’axe longitudinal X et les poutres cintrées 308 et 310 s’étendent dans des plans globalement perpendiculaires à l’axe longitudinal X.
La poutre cintrée avant 308 est fixée entre la poutre 12 heures 304 et la poutre 6 heures 306 au niveau d’une extrémité avant de la poutre 12 heures 304 et d’une extrémité avant de la poutre 6 heures 306. La poutre cintrée arrière 310 est fixée entre la poutre 12 heures 304 et la poutre 6 heures 306 à l’arrière par rapport à la poutre cintrée avant 308, ici au niveau d’une zone intermédiaire de la poutre 12 heures 304 et d’une zone intermédiaire de la poutre 6 heures 306 entre leurs extrémités avant et arrière.
La structure 302 forme ainsi un cadre dont les côtés sont constitués de la poutre 12 heures 304, de la poutre 6 heures 306, de la poutre cintrée avant 308 et de la poutre cintrée arrière 310.
La poutre 12 heures est montée mobile en rotation sur le mât 108 autour d’un axe de rotation 50 globalement parallèle à l’axe longitudinal X par l’intermédiaire de plusieurs charnières dont les parties fixes sont fixées au mât 108 et dont les parties mobiles 312 sont fixées à la poutre 12 heures. Du fait de la présence de ces charnières, l’ensemble 300 est mobile en rotation sur le mât 108 entre une position fermée qui correspond à la position de fonctionnement du turboréacteur double flux 106 et une position écartée qui correspond à une position de maintenance où l’ensemble 300 est relevé pour permettre à un technicien d’accéder à l’intérieur du turboréacteur double flux 106. Dans cet arrangement, il y a donc un seul axe de rotation pour le capot de soufflante 208 et l’inverseur de poussée 210.
La poutre 6 heures 306 porte une pluralité de verrous 314 qui sont prévus pour verrouiller l’ensemble 300 en position fermée, en particulier en coopérant avec la structure du turboréacteur double flux 106.
L’inverseur de poussée 210 est monté mobile en translation sur la structure 302 en particulier sur la poutre 12 heures 304 et la poutre 6 heures 306, par exemple par l’intermédiaire de glissières. Le déplacement de l’inverseur de poussée 210 est une translation selon une direction de translation globalement parallèle à l’axe longitudinal X.
L’inverseur de poussée 210 est mobile entre une position avancée et une position reculée et inversement. En position avancée, l’inverseur de poussée 210 est positionné le plus en avant possible de manière à ce que le capot arrière 318 soit rapproché du carter de soufflante 208. En position reculée, l’inverseur de poussée 210 est positionné le plus en arrière possible de manière à ce que le capot arrière 318 soit éloigné du carter de soufflante 208.
En position avancée, le capot arrière 318 et le carter de soufflante 208 se prolongent.
En position reculée, le capot arrière 318 et le carter de soufflante 208 sont à distance et définissent entre eux une fenêtre ouverte entre une veine secondaire du turboréacteur double flux 106 et l’extérieur de la nacelle 202. C'est-à-dire que l’air provenant de la veine secondaire traverse la fenêtre pour rejoindre l’extérieur du turboréacteur double flux 106.
L’ensemble 300 comporte également des moyens de déplacement prévus pour assurer le déplacement de l’inverseur de poussée 210 de la position avancée à la position reculée et inversement.
L’ensemble 300 comporte également des cascades 316 (non représentées sur la ) qui sont fixées à l’inverseur de poussée 210 à l’avant de celui-ci et qui se déplacent donc en translation en même temps. En position reculée, les cascades se positionnent en regard de la fenêtre pour assurer la redirection vers l’avant du flux passant de l’intérieur vers l’extérieur du turboréacteur double flux 106. En position avancée, les cascades 316 se retrouvent entre la poutre cintrée avant 308 et la poutre cintrée arrière 310 sous le capot de soufflante 208. De chaque côté de l’ensemble 300, il y a une pluralité de cascades 316 entre la poutre 12 heures et la poutre 6 heures, et ces cascades sont arrangées successivement le long de la circonférence de l’ensemble 300.
Selon l’invention, l’ensemble 300 comporte également le capot de soufflante 208 qui est également fixé à la structure 302 par tous moyens de fixation appropriés tels que des rivets, des boulons, etc.
Du fait de la fixation du capot de soufflante 208 sur la structure 302, il n’est plus nécessaire de mettre en place des ferrures en col de cygne, puisque l’ouverture du capot de soufflante 208 est assurée par les charnières entre le mât 108 et la poutre 12 heures 304, ce qui permet un gain de place et de poids. En outre, lors de la maintenance, il n’est plus nécessaire d’ouvrir deux panneaux séparés, i.e. le capot de soufflante et le capot arrière, mais un seul panneau constitué du capot de soufflante 208 et du capot arrière 318. En outre, la fixation du capot de soufflante 208 sur la structure 302 portant elle-même le capot arrière 318 permet de réduire les chaînes de côtes et d’améliorer l’aboutement entre le capot de soufflante 208 et le capot arrière 318.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté sur les Figs. 3 et 4, les moyens de déplacement sont constitués de deux vérins 320, en particulier à double effet, et chaque vérin 320 présente, entre autres, un corps cylindrique fixé à la poutre cintrée avant 308 et une tige qui coulisse dans le corps cylindrique et qui est fixée à l’inverseur de poussée 210 et qui est parallèle à la direction de déplacement de l’inverseur de poussée 210.
Pour limiter les déformations de la structure 302 lors de l’activation des vérins 320, l’un des vérins 320 est installé le long de la poutre 12 heures 304 et parallèlement à cette dernière et l’autre vérin 320 est installé le long de la poutre 6 heures 306 et parallèlement à cette dernière. Chaque vérin 320 traverse ainsi le cadre au plus près de la poutre 12 heures 304 ou de la poutre 6 heures 306.
Pour renforcer encore le cadre, lors de l’activation des vérins 320, le capot de soufflante 208 est fixé simultanément à la poutre 12 heures 304, à la poutre 6 heures 306, à la poutre cintrée avant 308 et à la poutre cintrée arrière 310, apportant ainsi de la raideur au cadre.
Pour permettre un accès à l’intérieur du capot de soufflante 208 sans avoir à soulever l’ensemble 300, le capot de soufflante 208 est percé d’au moins une fenêtre et pour chaque fenêtre, l’ensemble 300 comporte une porte d’accès 250 montée articulée sur le capot de soufflante 208. Une telle porte d’accès 250 peut être utilisée pour des tâches de maintenance récurrentes ne nécessitant pas une ouverture complète de l’ensemble 300. La porte d’accès 250 est par exemple fixée au capot de soufflante 208 par l’intermédiaire de charnières et elle est mobile en rotation alternativement entre une position fermée, dans laquelle elle obture la fenêtre, et une position ouverte, dans laquelle elle n’obture pas la fenêtre. Pour verrouiller la porte d’accès en position fermée, des moyens de verrouillage sont prévus.
Pour augmenter encore la raideur du capot de soufflante 208, celui-ci peut comporter du côté de la face intérieure, des nervures de renfort qui courent le long de ladite face intérieure. Dans un autre mode de réalisation, le capot de soufflante 208 peut être composé d’un matériau multicouche.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, non illustré sur les figures, l’un des vérins est installé à proximité de la poutre 12 heures 304, avec un axe d’extension parallèle à cette dernière, et l’autre vérin est installé à proximité de la poutre 6 heures 306, avec un axe d’extension parallèle à cette dernière. Plus précisément, lorsqu’il y a plusieurs cascades successives, un vérin est installé entre les deux premières cascades à partir de la poutre 12 heures 304 et l’autre vérin est installé entre les premières cascades à partir de la poutre 6 heures 306.
Cette configuration permet de réduire les bras de levier et les efforts dans les mécanismes permettant la translation de l’inverseur de poussée.
Claims (6)
- Ensemble (300) pour un système de propulsion d’un aéronef (100) comportant un mât (108), ledit ensemble (300) comportant :
- une structure (302) comportant une poutre 12 heures (304), une poutre 6 heures (306), une poutre cintrée avant (308) et une poutre cintrée arrière (310), où la poutre cintrée avant (308) est fixée entre la poutre 12 heures (304) et la poutre 6 heures (306), où la poutre cintrée arrière (310) est fixée entre la poutre 12 heures (304) et la poutre 6 heures (306) en arrière de la poutre cintrée avant (308), où la poutre 12 heures (304) est destinée à être montée mobile en rotation sur le mât (108) autour d’un axe de rotation (50) rendant l’ensemble (300) mobile en rotation entre une position fermée et une position écartée, et où la poutre 6 heures (306) porte des verrous (314) destinés à assurer un verrouillage en position fermée,
- un capot de soufflante (208) fixé à la structure (302),
- un inverseur de poussée (210) comportant un capot arrière (318) s’étendant à l’arrière du capot de soufflante (208), où l’inverseur de poussée (210) est monté mobile en translation sur la poutre 12 heures (304) et la poutre 6 heures (306) entre une position avancée et une position reculée,
- des cascades (316) fixées à l’inverseur de poussée (210), et
- des moyens de déplacement prévus pour assurer le déplacement de l’inverseur de poussée (210) de la position avancée à la position reculée et inversement. - Ensemble (300) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déplacement sont constitués de deux vérins (320), où chaque vérin (320) présente un corps cylindrique fixé à la poutre cintrée avant (308) et une tige qui coulisse dans le corps cylindrique et qui est fixée à l’inverseur de poussée (210), en ce que l’un des vérins (320) est installé le long de la poutre 12 heures (304) et en ce que l’autre vérin (320) est installé le long de la poutre 6 heures (306).
- Ensemble (300) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capot de soufflante (208) est fixé simultanément à la poutre 12 heures (304), à la poutre 6 heures (306), à la poutre cintrée avant (308) et à la poutre cintrée arrière (310).
- Ensemble (300) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le capot de soufflante (208) est percé d’au moins une fenêtre et, en ce que, pour chaque fenêtre, l’ensemble (300) comporte une porte d’accès (250) montée articulée sur le capot de soufflante (208).
- Système de propulsion pour un aéronef (100), ledit système de propulsion comportant un mât (108) et un ensemble (300) selon l'une des revendications précédentes, où la poutre 12 heures (304) est montée mobile en rotation sur le mât (108) autour d’un axe de rotation (50).
- Aéronef (100) comportant au moins un système de propulsion selon la revendication précédente.
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