WO2009138681A2 - Ensemble aval d'une nacelle de turboréacteur - Google Patents

Ensemble aval d'une nacelle de turboréacteur Download PDF

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WO2009138681A2
WO2009138681A2 PCT/FR2009/050775 FR2009050775W WO2009138681A2 WO 2009138681 A2 WO2009138681 A2 WO 2009138681A2 FR 2009050775 W FR2009050775 W FR 2009050775W WO 2009138681 A2 WO2009138681 A2 WO 2009138681A2
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fixed
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internal structure
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Pierre Caruel
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Aircelle
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D29/00—Power-plant nacelles, fairings, or cowlings
    • B64D29/08—Inspection panels for power plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/10—Stators
    • F05B2240/14—Casings, housings, nacelles, gondels or the like, protecting or supporting assemblies there within
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the invention relates to a nacel the desti ned to surround a jet engine of an aircraft and more particularly to a downstream assembly of a jet engine nacelle of an aircraft comprising a fixed internal structure intended to surround the turbojet, said fixed internal structure comprising an upstream portion and a downstream portion, a fixed external structure at least partially surrounding the upstream portion of the fixed internal structure and a movable cowling surrounding the fixed internal structure and the fixed external structure.
  • An aircraft is driven by several turbojets each housed in a nacelle generally housing a set of ancillary actuating devices related to its operation and providing various functions when the turbojet engine is in operation or stopped. These ancillary actuating devices comprise in particular a mechanical thrust reverser actuation system.
  • the propulsion unit of the aircraft formed by a nacelle and a turbojet engine is suspended from a fixed structure of the aircraft, for example under a wing or on the fuselage, by means of a suspension mast attached to the turbojet or at the basket.
  • a nacelle generally has a tubular shape comprising an air inlet upstream of the turbojet engine, a median section intended to surround a fan of the turbojet engine, as well as a downstream assembly housing a thrust reverser means and intended to to surround the gas generator of the turbojet engine.
  • the nacelle is generally terminated by an ejection nozzle whose outlet is located downstream of the turbojet engine.
  • the modern nacelles are intended to house a turbofan engine capable of generating through the blades of the rotating fan a hot air flow (also called “primary flow”) from the combustion chamber of the turbojet, and a cold air flow (“secondary flow”) flowing outside the turbojet through an annular passage also called flow vein.
  • a turbofan engine capable of generating through the blades of the rotating fan a hot air flow (also called “primary flow”) from the combustion chamber of the turbojet, and a cold air flow (“secondary flow”) flowing outside the turbojet through an annular passage also called flow vein.
  • turbojet engine usually comprises a section called “upstream” comprising the blades of the fan and a section called “downstream” housing the gas generator.
  • the downstream assembly of a nacelle for such a turbojet generally has a fixed external structure, called Outer Fixed Structure (OFS) and a concentric fixed internal structure, called Inner Fixed Structure (IFS), surrounding the structure of the engine itself. downstream of the turbojet engine.
  • OFS Outer Fixed Structure
  • IFS Inner Fixed Structure
  • the fixed internal and external structures define the flow stream intended to channel the flow of cold air flowing outside the turbojet engine.
  • the primary and secondary flows are ejected from the engine by the rear of the nacelle.
  • the fixed external structure comprises an upstream portion and a downstream portion on which is mounted a movable cowl. Thus, it allows to cover the thrust reversal means when they are not used.
  • the thrust reverser means consist of flaps and grids
  • the grids are typically mounted on the fixed outer structure while the flaps are mounted on the movable cowl.
  • the flaps In the reverse jet position, the flaps lower in the flow vein thereby preventing secondary air flow.
  • the secondary air flow is diverted to the outside of the nacelle by means of the grids left uncovered by the movable cowling in the reverse jet position.
  • downstream assembly comprising a movable cover consisting of a single part.
  • the mobile cowl is translated to its reverse jet position and then the grids mounted on the fixed external structure are deposited.
  • the turbojet engine is then accessible either by the presence of traps located on the fixed internal structure either by the lateral displacement of the latter downstream (so-called "O-duct" configuration).
  • An object of the present invention is therefore to provide a downstream assembly nacelle for easy maintenance, simple to implement without weighing down the nacelle.
  • the subject of the invention is a downstream assembly of a turbojet engine nacelle of an aircraft comprising:
  • a fixed internal structure intended to surround the turbojet engine, said fixed internal structure comprising an upstream part and a downstream part,
  • the movable cowl comprises a main portion, movable in translation between a working position and a maintenance position corresponding to the reverse jet position, and a secondary portion secured integrally to the fixed outer structure and extending at least partially around the circumference of the main portion.
  • moving cowl is meant here the usual meaning of this expression, namely that the hood is movable by moving towards its reverse jet position during operation of the thrust reversal means. More specifically, the movable cowl is capable of covering the external fixed structure and is attached to the median structure, said cowl having at least one part able to move towards its reverse jet position during operation of the thrust reverser means.
  • the movable cowl has a fixed secondary portion intended to be attached to the medial structure and covering a portion of the fixed outer structure and a movable main portion capable of moving towards the reverse jet position during the operation of the thrust reverser means.
  • the fixed abutment is not configured to move downstream of the nacelle in the reverse jet position.
  • the term “lower” (“upper”), the opposite position (respectively close) of the suspension mast when the nacelle is mounted on the turbojet under a wing of an aircraft.
  • the lower (upper) position is usually referred to as "6 o'clock"
  • the maintenance is carried out by moving the main part of the movable cowl back down to its reverse jet position downstream.
  • Access to the turbojet engine is allowed thanks to the space between the fixed secondary part and the main part thus moved.
  • Direct access to the turbojet engine is enabled by the displacement of at least a portion of the fixed internal structure and the fixed external structure.
  • the assembly of the invention also allows an advantageous way not to weigh down the nacelle.
  • the whole of the invention is simple to implement and use during maintenance.
  • the structure of the invention comprises one or more of the following optional features considered alone or according to all the possible combinations:
  • the secondary part extends over the entire circumference of the movable cowl, which makes it possible to increase the space accessible for maintenance;
  • the secondary part of the movable cowl, the upstream portion of the fixed internal structure and the fixed external structure are integral in rotation along an axis substantially co-linear with the axis of the turbojet engine, which makes it possible to have easier access to the turbojet engine, particularly for the passage of bulky maintenance tools;
  • the upstream part of the fixed internal structure is separated from the secondary part with the fixed external structure, which makes it possible to limit the number of locks and opening devices and, as a result, limits the mass of the entire assembly; invention;
  • the fixed external structure comprises an upper part and a lower part, said lower part being able to rotate with the fixed external structure about an axis that is substantially neck-free to the axis of the turbojet, which allows easier opening of the part of the maintenance person and also the passage of cylinders;
  • the interface between the upstream part and the downstream part of the fixed internal structure is of the groove type, which makes it possible to carry out an axial force passage between the two parts;
  • the fixed external structure carries grids, part of which extends downstream of the fixed external structure, which makes it possible to retain the same flow of air diverted for the turbojet engine;
  • the fixed external structure comprises at least one heat exchanger.
  • the subject of the invention is a nacelle intended to surround a turbojet engine of an aircraft comprising a downstream assembly according to the invention.
  • the subject of the invention is a propulsion unit comprising a turbojet engine housed inside a nacelle, characterized in that the nacelle is a nacelle according to the invention.
  • a propulsion unit comprising a turbojet engine housed inside a nacelle, characterized in that the nacelle is a nacelle according to the invention.
  • FIG. 2 is a perspective side view of a downstream assembly of the invention, disposed around a turbojet engine;
  • FIG. 3 is a perspective side view of a variant of an assembly of FIG. 2;
  • FIG. 4 is an enlargement of an embodiment of an assembly of the invention.
  • FIGS. 5 and 6 are perspective views of two embodiments of an assembly of the invention in a maintenance situation
  • a nacelle 1 As represented in FIG. 1, a nacelle 1 according to the invention comprises an upstream air intake structure 2, a median structure 3 surrounding a fan 4 of a turbojet engine 5 and a downstream assembly 6.
  • a suspension pylon 10 (see Figure 2) supports the turbojet engine 5 and the nacelle 1 of the invention.
  • the downstream assembly 6 comprises, first of all, a fixed internal structure 7 (IFS) intended to surround a downstream section 8 of the turbojet engine.
  • the fixed internal structure 7 comprises an upstream fixed portion 9 and a movable downstream portion 11.
  • the upstream portion 9 of the fixed inner structure has a relatively small diameter widening in the downstream portion 1 1 of relatively large diameter so as to substantially follow the profile of the turbojet engine 5.
  • 1 1 is movable relative to the upstream portion 9 during maintenance of the turbojet engine so as to allow access to the downstream section 8 of the turbojet engine.
  • the interface between the upstream part 9 and the downstream part 1 1 of the fixed internal structure is of the groove type, which advantageously makes it possible to carry out an axial force passage between the two parts 9 and 11 .
  • a guiding system connects the downstream part 1 1 of the fixed internal structure to the downstream section 8 of the turbojet or to the structure of the suspension pylon 10 so as to combine a movement translation and rotation between a working position in which the downstream portion 1 1 serves as a fairing of the downstream section 8 of the turbojet and a maintenance position in which the downstream portion 1 1 discovers said downstream section 8.
  • the displacement of said downstream portion 11 follows the profile of the downstream section 8 of the turbojet engine.
  • the guidance system consists of two separate connecting rods each connecting the turbojet engine or the suspension pylon and one half of the downstream part 11.
  • the two connecting rods are generally contained in parallel planes without being parallel to each other. In addition, they are typically of different lengths.
  • the guide system consists of a connecting rod and a slide coupled to a pivot.
  • the connecting rod connects the turbojet engine or the suspension pylon to the front of the downstream part 11.
  • the slide is connected downstream of the half of the downstream part 1 1 via the pivot.
  • the guide system consists of two slides attached to the downstream section 8 and each connected to one half of the downstream part 1 1 by a pivot.
  • the axes of these slides are typically not parallel to each other.
  • the fixed internal structure 7 is spindle-shaped whose downstream portion 1 1 is of the O-duct type.
  • the downstream portion 1 1 is movable by axial sliding between an operating position in which it covers the upstream section 8 of the turbojet, and a maintenance position located downstream of said operating position.
  • the downstream portion 11 is shaped to slide without blocking with respect to the upstream section 8 and comprises at least two doors capable of opening to the outside.
  • the doors are in particular pivotally open around axes substantially parallel to the direction of sliding.
  • the doors can also be movable by axial sliding.
  • the downstream assembly 6 then comprises a fixed external structure 13
  • the thrust reversing means are here one or more grids (not shown in Figure 1) carried by the fixed outer structure 13 associated with one or more flaps (not shown in Figure 1).
  • the fixed external structure 13 and the fixed internal structure 7 together define the annular flow duct 18 surrounding the downstream section 8 of the turbojet engine.
  • the flaps block the flow of cold air into the annular flow duct 18, forcing the cold air thus diverted to escape out of the nacelle through the grilles.
  • the downstream assembly 6 further comprises a movable hood 15 surrounding the fixed internal structure 7 and the fixed external structure 13.
  • the movable cowl 15, the fixed internal structure 7 and the fixed external structure 13 surround the turbojet engine 5, in particular the downstream section 8 concentrically along an axis collinear with the axis 16 of the turbojet engine.
  • the movable cowl 15 comprises a main portion 20 which is movable in translation between a working position (not shown) and a maintenance position (shown in Figure 2) corresponding to the reverse jet position.
  • the "working position" corresponds to the position in which the grids 22 carried by the fixed external structure 13 are not discovered.
  • the main part 20 covers the downstream part 11 of the fixed internal structure and at least a part of the fixed external structure 13.
  • the main part 20 does not cover the grids 22. Indeed, in the reverse jet position, it is necessary that a part of the air flow is deflected by the grids 22.
  • the movable hood 15 also comprises a secondary portion 25 fixedly secured to the fixed external structure 13, by any means known to those skilled in the art.
  • the abutment 25 is fixed in particular by a set of angles and stiffeners to the fixed external structure 13
  • the abutment 25 extends at least partially over the circumference of the main part 20, in particular from the lower part of said main part 20, thus defining a band whose width I is between 300 and 500 mm, depending on the size. turbojet engine and extension areas for which access is required during maintenance operations.
  • the term “lower” (“upper”), the opposite position (respectively close) of the suspension mast when the nacelle is mounted on the turbojet under a wing of an aircraft.
  • the lower (upper) position is usually referred to as "6 o'clock"
  • the secondary portion 25 extends in particular on the quarter, the third or even half of the circumference of the lower part (6 hours) of the main part (see Figure 2), depending on the size of the engine and its position relative to the ground.
  • an opening 29 located between the secondary part 25 and the main part 20 is released allowing access to the turbojet engine 5 via the fixed external structure 13 and the fixed internal structure 7.
  • This opening forms in fact an indentation in the movable cowl 15 which allows further access downstream.
  • the secondary portion 35 extends over the entire main portion 30.
  • the opening 39 thus released is larger, which makes it possible to further increase the space available for the maintenance of the turbojet engine 5.
  • the secondary portion 45 being fixedly attached to the fixed external structure 13, the said element 45 at least partially covers the grids 41 carried by the fixed external structure 13.
  • the deflected air flow is decreased when the movable hood 15 is in the reverse jet position.
  • the decrease in the deflected air flow rate can be detrimental to the turbojet engine 5 and to the efficiency of the nacelle 1 of the invention as a thrust reverser.
  • the fixed external structure 13 carries grids 41, a portion 42 of which extends downstream from the fixed external structure 13 over substantially the entire surface of the opening 49.
  • the additional grids 42 are mounted by any means known to those skilled in the art on rear frames 44.
  • the grills are staggered about substantially the entire circumference of the main portion 40.
  • the air flow can then be deflected in particular by means of lower flaps 46 and upper flaps 48, generally placed downstream of the fixed outer structure 13.
  • the lower flaps 46 and the upper flaps 48 may have different kinematics in order to redirect the flow of the deflected air towards all the grids 41 and 42 so as to maintain the flow of air of life.
  • the kinematic difference can be obtained in particular by means of different connecting rods.
  • the upstream portion 1 1 of the fixed internal structure, the fixed outer structure 13 and the secondary portion 55 form two halves with respect to the suspension pylon 10 which each form a one-piece assembly.
  • the upstream portion 1 1 of the fixed internal structure, the fixed outer structure 13 and the secondary portion 55 are fixed integrally in rotation about an axis unee neck to the axis 1 6 of the turbojet engine.
  • the upstream portion 1 1, the fixed external structure 1 3 and the secondary portion 55 are connected by any means known to those skilled in the art to the suspension mast 10, in particular by hinges or by any other suitable means known to man of career.
  • the upstream part 1 1 is connected by the parts 51 (6 hours) and 52 (12 hours) to the fixed external structure 13 by a beam-type structure.
  • the upstream part of the fixed internal structure is not integral with either the secondary part 65 or with the fixed external structure 13.
  • the upstream part of the fixed internal structure is not integral with either the secondary part 65 or with the fixed external structure 13.
  • the fixed external structure 13 comprises an upper portion 61 (12 hours) and a lower portion 62, said lower portion 62 being rotatable with the secondary portion 65 about an axis substantially collinear with the axis 16 of the turbojet engine.
  • the lower portion 62 and the secondary portion 65 are connected by any suitable means, for example by hinges, in the region of the border with the upper portion 61 to allow their rotation.
  • the lower portion 62 and the secondary portion 65 are connected by any appropriate means, for example by means of locks, for the zone opposite said boundary zone. Opening to perform maintenance is therefore easier for the person carrying out the maintenance operations.
  • Such a configuration also ensures the passage of cylinders at the upper portion 61.
  • the upper portion 61 is attached to the suspension pole 10. This latter configuration allows access to particular areas of the turbojet engine 5 in an easy manner.
  • the main part 20, 30, 40, 50 and 60 of the movable cowl 15 and the secondary part 25, 35, 45, 55 and 65 are moved apart by moving towards the downstream of the turbojet engine 5, from the working position to the maintenance position, the main part 20, 30, 40, 50 and 60, using the deployment system of the inverter or any known associated manual system of the skilled person. During this movement, the secondary part 25, 35, 45, 55 and 65 remains attached to the fixed external structure 13.
  • the downstream part 1 1 is then also moved downstream of the turbojet engine 5 by any means known to those skilled in the art.
  • the downstream part 1 1 can be moved downstream in a translation and rotation movement or in a helical movement, as presented above.
  • the secondary part 25, 35, 45, 55 and 65 and the fixed external structure the latter are displaced in a rotational movement about an axis substantially collinear with the axis 16 of the turbojet engine and kept open by any retainer device known to those skilled in the art.
  • the assembly 6 of the invention therefore advantageously allows better access without additional mass.
  • the assembly 6 of the invention also does not require the installation of additional devices to allow access to the turbojet engine 5.
  • the assembly 6 of the present invention makes it possible to increase the acoustic surface treated, typically the pierced surface of the nacelle 1 of the invention, which makes it possible to absorb the noise resulting from the operation of the turbojet engine.
  • the assembly 6 of the invention also makes it possible to reduce the specific consumption of the turbojet engine 5, by improving the aerodynamic interfaces with the engine, as well as reducing the wet surface area of the lower zone of the duct connecting the part of revolution 7. to the lower structure in the previous D-duct configurations. These improvements reduce fuel consumption by around 0.1%.

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Abstract

L'invention concerne u n ensemble (6) aval d'une nacelle de turboréacteur (5) d'un aéronef comprenant : - une structure interne fixe (7) destinée à entourer le turboréacteur (5), ladite structure interne fixe (7) comprenant une partie amont et une partie avale (11 ), - une structure externe fixe (13) entourant au moins partiellement la partie amont de la structure interne fixe (7), et - un capot mobile (15) entourant la structure interne fixe (7) et la structure externe fixe (13), caractérisé en ce que le capot mobile (15) comprend une partie principale (20), mobile en translation entre une position de travail et une position de maintenance correspondant à la position en jet inverse, et une partie secondaire (25) fixée solidairement à la structure externe fixe (13) et s'étendant au moins partiellement sur la circonférence de la partie principale (20). L'invention concerne également une nacelle destinée à entourer un turboréacteur (5) d'un aéronef comprenant un ensemble aval (6) selon l'invention.

Description

Ensemble aval d'une nacelle de turboréacteur
L'invention a trait à u ne nacel le desti née à entou rer u n turboréacteur d'un aéronef et plus particulièrement à un ensemble aval d'une nacelle de turboréacteur d'un aéronef comprenant une structure interne fixe destinée à entourer le turboréacteur, ladite structure interne fixe comprenant une partie amont et une partie avale, une structure externe fixe entourant au moins partiellement la partie amont de la structure interne fixe et un capot mobile entourant la structure interne fixe et la structure externe fixe. Un aéronef est mu par plusieurs turboréacteurs logés chacun dans une nacelle abritant généralement un ensemble de dispositifs d'actionnement annexes liés à son fonctionnement et assurant diverses fonctions lorsque le turboréacteur est en fonctionnement ou à l'arrêt. Ces dispositifs d'actionnement annexes comprennent notamment un système mécanique d'actionnement d'inverseur de poussée.
L'ensemble propulsif de l'aéronef formé par une nacelle et un turboréacteur est suspendu à une structure fixe de l'avion, par exemple sous une aile ou sur le fuselage, par l'intermédiaire d'un mât de suspension rattaché au turboréacteur ou à la nacelle. De manière plus précise, une nacelle présente généralement une forme tubulaire comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, ainsi qu'un ensemble aval abritant des moyens d'inversion de poussée et destiné à entourer le générateur de gaz du turboréacteur. La nacelle est généralement terminée par une tuyère d'éjection dont la sortie est située en aval du turboréacteur.
Les nacelles modernes sont destinées à abriter un turboréacteur double flux apte à générer par l'intermédiaire des pales de la soufflante en rotation un flux d'air chaud (également appelé « flux primaire ») issu de la chambre de combustion du turboréacteur, et un flux d'air froid (« flux secondaire ») qui circule à l'extérieur du turboréacteur à travers un passage annulaire également, appelé veine d'écoulement.
Les termes « aval » et « amont » s'entendent ici par rapport au sens d'écoulement de circulation de l'air dans le turboréacteur. Un turboréacteur comporte usuellement une section dite « amont » comprenant les pales de la soufflante et une section dite « aval » abritant le générateur de gaz.
L'ensemble aval d'une nacelle pour un tel turboréacteur présente généralement une structure externe fixe, dite Outer Fixed Structure (OFS) et une structure interne fixe concentrique, dite Inner Fixed Structure (IFS), entourant la structure du moteur proprement dite à l'aval du turboréacteur. Les structures interne et externe fixes définissent la veine d'écoulement destinée à canaliser le flux d'air froid qui circule à l'extérieur du turboréacteur. Les flux primaire et secondaire sont éjectés du moteur par l'arrière de la nacelle.
La structure externe fixe comprend une partie amont et une partie avale sur laquelle est monté un capot mobile. Ainsi, cela permet de recouvrir les moyens d'inversion de poussée lorsque ces derniers ne sont pas employés.
En cas de besoin, des moyens d'inversion de poussée, le capot mobile translate vers l'aval en une position appelée « position de jet inverse ».
Dans le cas où les moyens d'inversion de poussée sont constitués de volets et de grilles, les grilles sont montées typiquement sur la structure externe fixe alors que les volets sont montés sur le capot mobile. En position de jet inverse, les volets s'abaissent dans la veine d'écoulement faisant de ce fait obstacle aux flux d'air secondaire. De ce fait, le flux d'air secondaire est dévié à l'extérieur de la nacelle au moyen des grilles laissées découvertes par le capot mobile venu en position de jet inverse.
Afin de réaliser la maintenance du turboréacteur, il est connu d'accéder à ce dernier en pivotant au moins une partie de la structure interne fixe, la structure externe fixe et le capot autour d'un axe sensiblement colinéaire à l'axe du turboréacteur. Dans ce cas, la structure interne fixe, la structure externe fixe et le capot sont solidaires entre eux autour de charnières fixées au mât de suspension (configuration dite « D-duct »).
Cependant, une telle configuration présente l'inconvénient d'alourd ir de manière importante la nacelle ainsi que de présenter u n encombrement important.
Dans une autre alternative, il a été proposé un ensemble aval comportant un capot mobile constitué d'une seule partie. Afin d'accéder au turboréacteur, le capot mobile est translaté vers sa position de jet inverse puis les grilles montées sur la structure externe fixe sont déposées. Le turboréacteur est alors accessible soit par la présence de trappes situées sur la structure interne fixe soit par le déplacement latéral de cette dernière vers l'aval (configuration dite « O-duct »).
Un des inconvénients de cette configuration est la nécessité de déposer et de remonter les grilles, ce qui rend le travail de maintenance fastidieux.
Une autre alternative consiste à installer les grilles et leur support sur un cadre avant mobile. Ce cadre avant est apte à coulisser le long du mât de suspension. Ainsi, le capot mobile et le cadre avant doivent translater vers l'aval de manière importante pour laisser découvrir une partie du turboréacteur. Cette configuration impose donc un déplacement du capot mobile au-delà de sa position de jet inverse. Pour ce faire, il est nécessaire de prévoir un système de guidage apte à permettre le recul du capot mobile au-delà de sa position de jet inverse, en supplément de celui nécessaire pour l'obtention de la position de jet inverse. Ce système de guidage complexifie, de fait, la maintenance en alourdissant de manière importante la nacelle.
Un but de la présente invention est donc de fournir un ensemble aval de nacelle permettant une maintenance aisée, simple à mettre en œuvre sans alourdir la nacelle.
A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble aval d'une nacelle de turboréacteur d'un aéronef comprenant :
- une structure interne fixe destinée à entourer le turboréacteur, ladite structure interne fixe comprenant une partie amont et une partie avale,
- une structure externe fixe entourant au moins partiellement la partie amont de la structure interne fixe, et - un capot mobile entourant la structure interne fixe et la structure externe fixe, caractérisé en ce que le capot mobile comprend une partie principale, mobile en translation entre une position de travail et une position de maintenance correspondant à la position en jet inverse, et une partie secondaire fixée solidairement à la structure externe fixe et s'étendant au moins partiellement sur la circonférence de la partie principale.
Par « correspondre à la position de jet inverse », on entend ici que le capot mobile ne va pas au-delà de sa postion de jet inverse lorsqu'il est reculé en aval pour effectuer une maintenance. Par « structure interne fixe », on entend ici le sens usuel de cette expression, à savoir que la structure interne reste fixe lorsque les moyens d'inverseurs de poussée sont employés pour dévier le flux d'air froid.
Pa r « capot mobile » , on entend ici le sens usuel de cette expression, à savoir que le capot est mobile en se déplaçant vers sa position de jet inverse lors du fonctionnement des moyens d'inversion de poussée. Plus précisément, le capot mobile est apte à recouvrir la structure fixe externe et est rattaché à la structure médiane, ledit capot présentant au moins une partie apte à se déplacer vers sa position de jet inverse lors du fonctionnement des moyens d'inverseur de poussée.
Dans le cadre de la présente invention, le capot mobile présente une partie secondaire fixe destinée à être rattachée à la structure médiane et recouvrant une partie de la structure externe fixe et une partie principale mobile apte à se déplacer vers la position de jet inverse lors du fonctionnement des moyens d'inverseur de poussée. La partie secondaire fixe n'est pas configurée pour se déplacer vers l'aval de la nacelle en position de jet inverse.
On entend ici par « inférieure » (« supérieure »), la position à l'opposé (respectivement à proximité) du mât de suspension lorsque la nacelle est montée sur le turboréacteur sous une aile d'un aéronef. On qualifie usuellement la position inférieure (supérieure) de position « 6 heu re »
(respectivement « 12 heure ») par rapport à un cadran d'une horloge.
De part l a config u ration de l 'ensem bl e de l 'invention, la maintenance est réalisée en reculant vers l'aval la partie principale du capot mobile jusqu'à sa position de jet inverse. L'accès au turboréacteur est permis grâce à l'espace situé entre la partie secondaire fixe et la partie principale ainsi déplacée. L'accès direct au turboréacteur est permis par le déplacement d'au moins une partie de la structure interne fixe et de la structure externe fixe.
De ce fa it, i l n ' est pas n écessaire d'ajouter un dispositif supplémentaire permettant un déplacement du capot mobile au-delà de la position de jet inverse pour atteindre la partie du turboréacteur à inspecter, en particulier la partie à l'aval de la chambre de combustion (carter de turbines).
L'ensemble de l ' invention permet également de man ière avantageuse de ne pas alourdir la nacelle.
Parallèlement à cet avantage, l'ensemble de l'invention est simple à mettre en œuvre et à utiliser lors de maintenances. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la structure d e l'invention comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes considérées seules ou selon toutes les combinaisons possibles :
- la partie secondaire s'étend sur la totalité de la circonférence du capot mobile ce q u i permet d 'augmenter l'espace accessible pour la maintenance ;
- la partie secondaire du capot mobile, la partie amont de la structure interne fixe et la structure externe fixe sont solidaires en rotation selon un axe sensiblement colinéaire à l'axe du turboréacteur ce qui permet d'avoir un accès plus aisée au turboréacteur notamment pour le passage d'outils de maintenance volumineux ;
- la partie amont de la structure interne fixe est désolidarisée avec la partie secondaire avec la structure externe fixe ce qui permet de limiter le nombre de verrous et de dispositifs d'ouverture et, de ce fait, limite la masse de l'ensemble de l'invention ;
- la structure externe fixe comporte une partie supérieure et une partie inférieure, lad ite partie inférieure étant mobile en rotation avec la structure externe fixe autour d'un axe sensiblement col inéaire à l'axe du turboréacteur, ce qui permet une ouverture plus aisée de la part de la personne de la maintenance et également le passage de vérins ;
- l'interface entre la partie amont et la partie aval de la structure interne fixe est de type cannelure ce qui permet de réaliser un passage d'effort axial entre les deux parties ;
- la structure externe fixe porte des grilles dont une partie s'étend en aval de la structure externe fixe ce qui permet de conserver le même débit d'air dévié pour le turboréacteur ;
- la structure externe fixe comporte au moins un échangeur thermique.
Selon un deuxième aspect, l'invention a pour objet une nacelle destinée à entourer un turboréacteur d'un aéronef comprenant un ensemble aval selon l'invention.
Selon un autre aspect, l'invention a pour objet un ensemble propulsif comprenant un turboréacteur logé à l'intérieur d'une nacelle, caractérisé en ce que la nacelle est une nacelle selon l'invention. L'invention sera davantage comprise à la lecture de la description non limitative qui va suivre, faite en référence aux figures ci-annexées. - la figure 1 est une coupe schématique transversale d'une nacelle de l'invention entourant un turboréacteur ;
- la figure 2 est une vue de côté en perspective d'un ensemble aval de l'invention, disposé autour d'un turboréacteur ; - la figure 3 est une vue de côté en perspective d'une variante d'un ensemble de la figure 2 ;
- la figure 4 est un agrandissement d'un mode de réalisation d'un ensemble de l'invention ;
- les figures 5 et 6 sont des vues en perspectives de deux modes de réalisation d'un ensemble de l'invention en situation de maintenance ;
Comme représenté à la figure 1 , une nacelle 1 selon l'invention comprend une structure amont d'entrée d'air 2, une structure médiane 3 entourant une soufflante 4 d'un turboréacteur 5 et un ensemble aval 6. Un mât de suspension 10 (voir figure 2) supporte le turboréacteur 5 et la nacelle 1 de l'invention.
L'ensemble aval 6 comprend, tout d'abord, une structure interne fixe 7 (IFS) destinée à entourer une section aval 8 du turboréacteur. La structure interne fixe 7 comprend une partie fixe amont 9 et une partie avale mobile 11. La partie amont 9 de la structure interne fixe présente un diamètre relativement petit s'élargissant en la partie aval 1 1 de diamètre relativement grand de sorte à sensiblement suivre le profil du turboréacteur 5. La partie aval
1 1 est mobile par rapport à la partie amont 9 lors de la maintenance du turboréacteur de sorte à permettre l'accès à la section aval 8 du turboréacteur.
Selon un mode de réalisation non représenté, l'interface entre la partie amont 9 et la partie aval 1 1 de la structure interne fixe est de type cannelure ce qui permet avantageusement de réaliser un passage d'effort axial entre les deux parties 9 et 11.
Selon un mode de réalisation de la partie aval mobile 1 1 , un système de guidage relie la partie aval 1 1 de la structure interne fixe à la section aval 8 du turboréacteur ou à la structure du mât de suspension 10 de sorte à combiner un mouvement de translation et de rotation entre une position de travail dans laquelle la partie aval 1 1 fait office de carénage de la section aval 8 du turboréacteur et une position de maintenance dans laquelle la partie aval 1 1 découvre ladite section aval 8. Ainsi, le déplacement de ladite partie aval 11 suit le profil de la section aval 8 du turboréacteur. A titre d'exemple, selon une première variante de ce mode de réalisation, le système de guidage est constitué de deux bielles distinctes reliant chacune le turboréacteur ou le mât de suspension et une moitié de la partie aval 11 . Les deux bielles sont généralement contenues dans des plans parallèles sans être parallèles entre elles. De plus, elles sont typiquement de longueur différente.
Selon une autre variante de ce mode de réalisation, le système de guidage est constitué d'une bielle et d'une glissière couplée à un pivot. La bielle relie le turboréacteur ou le mât de suspension à l'avant de la partie aval 11 . La glissière est reliée à l'aval de la moitié de la partie aval 1 1 par l'intermédiaire du pivot.
Selon encore une autre variante de ce mode de réalisation, le système de guidage est constitué de deux glissières fixées à la section aval 8 et reliées chacune à une moitié de la partie aval 1 1 par un pivot. Les axes de ces glissières ne sont typiquement pas parallèles entre eux.
Selon une autre variante, la structure interne fixe 7 est en forme de fuseau dont la partie aval 1 1 est du type O-duct. La partie aval 1 1 est mobile par coulissement axial entre une position de fonctionnement dans laquelle elle recouvre la section amont 8 du turboréacteur, et une position de maintenance située en aval de ladite position de fonctionnement.
La partie aval 11 est conformée pour pouvoir coulisser sans blocage par rapport à la section amont 8 et comporte au moins deux portes aptes à s'ouvrir vers l'extérieur. Les portes sont notamment ouvrables par pivotement autou r d 'axes sensiblement paral lèles à la d irection du coulissement. Les portes peuvent également être mobiles par coulissement axial.
L'ensemble aval 6 comprend, ensuite, une structure externe fixe 13
(OFS) entourant au moins partiellement la partie amont 9 de la structure interne fixe. Les moyens d'inversions de poussée sont ici une ou plusieurs grilles (non représentées à la figure 1 ) portées par la structure externe fixe 13 associées à un ou plusieurs volets (non représentés à la figure 1 ).
La structure externe fixe 13 et la structure interne fixe 7 définissent ensemble la veine annulaire d'écoulement 18 entourant la section aval 8 du turboréacteur. De ce fait, en position de jet inverse, les volets bloquent le flux d'air froid dans la veine annulaire d'écoulement 18 ce qui oblige l'air froid ainsi dévié à s'échapper hors de la nacelle au travers des grilles. L'ensemble aval 6 comprend, en outre, un capot mobile 15 entourant la structure interne fixe 7 et la structure externe fixe 13.
Le capot mobile 15, la structure interne fixe 7 et la structure externe fixe 13 entourent le turboréacteur 5, notamment la section aval 8 de manière concentrique selon un axe colinéaire à l'axe 16 du turboréacteur.
Le capot mobile 15 comprend une partie principale 20 qui est mobile en translation entre une position de travail (non représentée) et une position de maintenance (représentée à la figure 2) correspondant à la position de jet inverse. La « position de travail » correspond à la position dans laquelle les grilles 22 portées par la structure externe fixe 13 ne sont pas découvertes. Autrement dit, dans cette position de travail, la partie principale 20 recouvre la partie aval 11 de la structure interne fixe et au moins une partie de la structure externe fixe 13.
En «position de maintenance » tout comme en position de jet inverse, la partie principale 20 ne recouvre pas les grilles 22. En effet, en position de jet inverse, il est nécessaire qu'une partie du flux d'air soit dévié par les grilles 22.
Le capot mobile 15 comprend également une partie secondaire 25 fixée solidairement à la structure externe fixe 13, par tout moyen connu de l'homme du métier. La partie secondaire 25 est fixée notamment par un ensemble de cornières et de raidisseurs à la structure externe fixe 13
La partie secondaire 25 s'étend au moins partiellement sur la circonférence de la partie principale 20, notamment à partir de la partie inférieure de ladite partie principale 20, définissant ainsi une bande dont la largeur I est comprise entre 300 et 500mm, suivant la taille du turboréacteur et de l'extension des zones pour lesquelles l'accès est nécessaire pendant les opérations de maintenance.
On entend ici par « inférieure » (« supérieure »), la position à l'opposé (respectivement à proximité) du mât de suspension lorsque la nacelle est montée sur le turboréacteur sous une aile d'un aéronef. On qualifie usuellement la position inférieure (supérieure) de position « 6 heu re »
(respectivement « 12 heure ») par rapport à un cadran d'une horloge.
Ainsi, la partie secondaire 25 s'étend notamment sur le quart, sur le tiers, voire sur la moitié de la circonférence de la partie inférieure (6 heure) de la partie principale (voir figure 2), en fonction de la taille du moteur et de sa position par rapport au sol. En position de maintenance, une ouverture 29 située entre la partie secondaire 25 et la partie principale 20 est libérée permettant l'accès au turboréacteur 5 via la structure externe fixe 13 et la structure interne fixe 7.
Cette ouverture forme en fait une échancrure dans le capot mobile 15 qui permet un accès plus vers l'aval.
Selon un autre mode de réalisation représenté à la figure 3, la partie secondaire 35 s'étend sur la totalité de la partie principale 30.
Dans ce cas, l'ouverture 39 ainsi libérée est plus importante ce qui permet d'augmenter encore davantage l'espace disponible pou r l a maintenance du turboréacteur 5.
Comme représenté à la figure 4, la partie secondaire 45 étant fixée solidairement sur la structure externe fixe 13, ledit élément 45 couvre au moins partiellement les grilles 41 portées par la structure externe fixe 13. De ce fait, le débit d'air dévié est diminué lorsque le capot mobile 15 est en position de jet inverse. Or, la diminution du débit d'air dévié peut être dommageable pour le turboréacteur 5 et pour l'efficacité de la nacelle 1 de l ' i nvention en tant qu'inverseur de poussée. Afin de garder le même débit d'air par rapport aux nacelles de l'art antérieur, la structure externe fixe 13 porte des grilles 41 dont une partie 42 s'étend en aval de la structure externe fixe 13 sur sensiblement toute la surface de l'ouverture 49.
Dans ce mode de réalisation, les grilles supplémentaires 42 sont montées par tout moyen connu de l'homme du métier sur des cadres arrières 44. Dans le cas particulier où la partie secondaire 45 s'étend sur la totalité de la circonférence de la partie principale 40, les gril les sont décalées su r sensiblement la totalité de la circonférence de la partie principale 40.
En position de jet inverse, le débit d'air peut alors être dévié notamment au moyen de volets inférieurs 46 et de volets supérieurs 48, généralement placés en aval de la structure externe fixe 13. Dans le cas où une partie 42 des grilles sont décalées au moins partiellement vers l'ouverture 49 les volets inférieurs 46 et les volets supérieurs 48 peuvent avoir des cinématiques différentes afin de rediriger l'écoulement de l'air dévié vers la totalité des grilles 41 et 42 de sorte à conserver le débit d'air dévié. La d ifférence de cinématique peut être notamment obten ue au moyen de différentes bielles. De part la configuration de l'ensemble 6 de l'invention, il est possible d'adjoindre d'autres éléments à la nacelle, notamment un ou plusieurs échangeurs thermiques pour le refroidissement de l'huile du turboréacteur 5 et/ou des équipements de ce dernier, au niveau de la partie intérieure de la structure fixe 1 3, partie en contact avec l'écoulement dans la veine d'air secondaire. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 5, la partie amont 1 1 de la structure interne fixe, la structure externe fixe 13 et la partie secondaire 55 forment deux moitiés par rapport au mât de suspension 10 qui chacune forme un ensemble monobloc. Autrement dit, la partie amont 1 1 de la structure interne fixe, la structure externe fixe 13 et la partie secondaire 55 sont fixées solidairement en rotation autour d'un axe col inéaire à l'axe 1 6 du turboréacteur.
Ainsi, l'accès au turboréacteur 5 est plus aisé pour les personnes et pour le passage d'outils de maintenance volumineux.
La partie amont 1 1 , la structure externe fixe 1 3 et la partie secondaire 55 sont reliées par tout moyen connu de l'homme du métier au mât de suspension 10, notamment par des charnières ou par tout autre moyen adapté connu de l'homme du métier.
A titre d'exemple, la partie amont 1 1 est reliée par les parties 51 (6 heure) et 52 (12 heure) à la structure externe fixe 13 par une structure de type poutre.
Selon un autre mode de réalisation représenté à la figure 6, la partie amont de la structure interne fixe n'est solidaire ni avec la partie secondaire 65 ni avec la structure externe fixe 13. Ainsi, il est possible de limiter le nombre de verrous et, de ce fait, d'apporter un gain de masse supplémentaire à la nacelle 1 de l'invention.
La structure externe fixe 13 comporte une partie supérieure 61 (12 heure) et une partie inférieure 62, ladite partie inférieure 62 étant mobile en rotation avec la partie secondaire 65 autour d'un axe sensiblement colinéaire à l'axe 16 du turboréacteur. La partie inférieure 62 et la partie secondaire 65 sont reliées par tout moyen approprié, par exemple par des charnières, dans la zone frontière avec la partie supérieure 61 afin de permettre leur rotation. La partie inférieure 62 et la partie secondaire 65 sont reliées par tout moyen approprié, par exemple au moyen de verrous, pour la zone opposée à ladite zone frontière. L'ouverture pour effectuer la maintenance s'en trouve donc plus aisée pour la personne effectuant les opérations de maintenance. Une telle configuration permet d'assurer également le passage de vérins au niveau de la partie supérieure 61.
Selon un mode de réalisation non représenté, la partie supérieure 61 est attachée au mât de suspension 10. Cette dernière configuration permet d'accéder à des zones particulières du turboréacteur 5 d'une manière aisée.
Lorsque le turboréacteur 5, notamment la section aval 8, est en maintenance, la partie principale 20, 30, 40, 50 et 60 du capot mobile 15 et la partie secondaire 25, 35, 45, 55 et 65 sont écartées en déplaçant vers l'aval du turboréacteur 5, de la position de travail à la position de maintenance, la partie principale 20, 30, 40, 50 et 60, à l'aide du système de déploiement de l'inverseur ou de tout système manuel associé connu de l'homme de l'art. Durant ce déplacement, la partie secondaire 25, 35, 45, 55 et 65 reste fixée à la structure externe fixe 13.
Une ouverture 29, 39 est alors dégagée, ce qui permet à toute personne d'accéder à la partie aval 1 1 de la structure interne fixe. La partie aval 1 1 est alors déplacée également vers l'aval du turboréacteur 5 par tout moyen connu de l'homme du métier. En particulier, la partie aval 1 1 peut être déplacée vers l'aval selon un mouvement de translation et de rotation ou selon un mouvement hélicoïdal, comme présenté plus haut. En ce qui concerne la partie secondaire 25, 35, 45, 55 et 65 et la structure externe fixe, ces dernières sont déplacées suivant un mouvement de rotation autour d'un axe sensiblement colinéaire à l'axe 16 du turboréacteur et maintenues ouvertes par tout dispositif de retenu connu de l'homme de l'art.
L'ensemble 6 de l'invention permet donc de manière avantageuse un meilleur accès sans supplément de masse.
L'ensemble 6 de l'invention ne nécessite pas non plus d'installer des dispositifs supplémentaires pour permettre d'accéder au turboréacteur 5.
En particulier, il n'est pas nécessaire de monter un dispositif permettant de reculer le capot mobile 15 au-delà de la position de jet inverse mais seulement d'utiliser la position de jet inverse pour effectuer la maintenance.
Il n'est pas non plus nécessaire de déposer les grilles 22 ; 41 , 42 ce qui limite le nombre de verrous et apporte un gain de temps.
De plus, l'ensemble 6 de la présente invention permet d'augmenter la surface acoustique traitée, typiquement la surface percée de la nacelle 1 de l'invention q u i permet d'absorber le bru it issu du fonctionnement du turboréacteur. L'ensemble 6 de l'invention permet également de diminuer la consommation spécifique du turboréacteur 5, par l'amélioration des interfaces aérodynamiques avec le moteur, ainsi que la réduction de la surface mouillée de la zone inférieure du conduit reliant la partie de révolution 7 à la structure inférieure dans les configurations D-duct antérieures. Ces améliorations permettent de réduire la consommation de carburant de l'ordre de 0.1 %.
Bien évidemment, l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de cette nacelle, décrites ci-dessus à titre d'exemples, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble (6) aval d'une nacelle (1 ) de turboréacteur (5) d'un aéronef comprenant : - une structure interne fixe (7) destinée à entourer le turboréacteur
(5), ladite structure interne fixe (7) comprenant une partie amont (9) et une partie avale (11 ),
- une structure externe fixe (13) entourant au moins partiellement la partie amont (9) de la structure interne fixe (7), et - un capot mobile (15) entourant la structure interne fixe (7) et la structure externe fixe (13), caractérisé en ce que le capot mobile (15) comprend une partie principale (20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60), mobile en translation entre une position de travail et une position de maintenance correspondant à la position en jet inverse, et une partie secondaire (25 ; 35 ; 45 ; 55 ; 65) fixée solidairement à la structure externe fixe (13) et s'étendant au moins partiellement sur la circonférence de la partie principale (20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60).
2. Ensemble (6) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie secondaire (30 ; 55) s'étend sur la totalité de la circonférence du capot mobile (15).
3 .Ensemble (6) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la partie secondaire (55) du capot mobile (15), la partie amont (9) de la structure interne fixe (7) et la structure externe fixe (13) sont solidaires en rotation selon un axe colinéaire à l'axe (16) du turboréacteur (5).
4. Ensemble (6) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie amont (9) de la structure interne fixe (7) n'est solidaire ni avec la partie secondaire (65) ni avec la structure externe fixe (13).
5. Ensemble (6) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la structure externe fixe (13) comporte une partie supérieure (61 ) et une partie inférieure (62), ladite partie inférieure (62) étant mobile en rotation avec la partie secondaire (65) autour d'un axe sensiblement colinéaire à l'axe (16) du turboréacteur (5).
6. Ensemble (6) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interface entre la partie amont (9) et la partie aval (11 ) de la structure interne fixe (7) est de type cannelure.
7. Ensemble (6) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la structure externe fixe (13) porte des grilles (41 ) dont une partie (42) s'étend en aval de la structure externe fixe (13).
8. Ensemble (6) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure externe fixe (13) comporte au moins un échangeur thermique.
9. Nacelle (1 ) destinée à entourer un turboréacteur (5) d'un aéronef comprenant un ensemble aval (6) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
10. Ensemble propulsif comprenant un turboréacteur logé à l'intérieur d'une nacelle, caractérisé en ce que la nacelle est une nacelle selon la revendication 9.
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