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Patent 2665425 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent Application: (11) CA 2665425
(54) English Title: BYPASS TURBOJET ENGINE NACELLE
(54) French Title: NACELLE POUR TURBOREACTEUR DOUBLE FLUX
Status: Dead
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • B64D 27/18 (2006.01)
(72) Inventors :
  • VAUCHEL, GUY BERNARD (France)
  • COLLIER, JEROME (France)
  • DHAINAULT, PATRICE (France)
  • CONTE, FRANCOIS (France)
  • HILLEREAU, NICOLAS (France)
  • CHOUARD, PIERRE-ALAIN (France)
  • LEFORT, GUILLAUME (France)
(73) Owners :
  • AIRCELLE (France)
(71) Applicants :
  • AIRCELLE (France)
(74) Agent: NORTON ROSE FULBRIGHT CANADA LLP/S.E.N.C.R.L., S.R.L.
(74) Associate agent:
(45) Issued:
(86) PCT Filing Date: 2007-10-05
(87) Open to Public Inspection: 2008-04-17
Examination requested: 2012-09-21
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): Yes
(86) PCT Filing Number: PCT/FR2007/001633
(87) International Publication Number: WO2008/043903
(85) National Entry: 2009-04-03

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
0608892 France 2006-10-11
0701899 France 2007-03-16

Abstracts

English Abstract

The nacelle (1) comprises an air intake (5) upstream of the turbojet engine (2), a middle section (6) an internal casing (6a) of which is intended to surround a fan (3) of the turbojet engine (2), and a downstream section (7) comprising an external structure (7a) which is rigidly connected to a downstream part of the casing (6a) of the fan (3) so as to support the turbojet engine (2) and has means of attachment to a strut (12) intended to be connected to a fixed structure (13) of an aeroplane.


French Abstract

La nacelle (1) comprend une entrée d'air (5) en amont du turboréacteur (2), une section médiane (6) dont un carter interne (6a) est destiné à entourer une soufflante (3) du turboréacteur (2), et une section aval (7) comportant une structure externe (7a), laquelle est reliée rigidement à une partie aval du carter (6a) de soufflante (3) de manière à soutenir le turboréacteur (2) et possède des moyens d'accrochage à un pylône (12) destiné à être lié à une structure fixe (13) d'un avion.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.



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REVENDICATIONS

1. Nacelle (1) pour turboréacteur (2) double flux comprenant une
entrée d'air (5) en amont du turboréacteur (2), une section médiane (6) dont
un
carter interne (6a) est destiné à entourer une soufflante (3) du turboréacteur

(2), et une section aval (7) comportant une structure externe (7a),
caractérisée
en ce que la structure externe (7a) est reliée rigidement (en 19) à une partie

aval du carter (6a) de soufflante (3) de manière à soutenir le turboréacteur
(2)
et possède des moyens d'accrochage aptes à permettre un rattachement de la
nacelle à un pylône (12) destiné à être lié à une structure fixe (13) d'un
avion.
2. Nacelle (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle
comprend une structure de type pylône intégrée à la structure externe (7a) et
apte à permettre son rattachement sur le pylône (12).
3. Nacelle (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que
le pylône (12) s'étend sur toute la longueur de la structure externe (7a).
4. Nacelle (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en
ce que le turboréacteur (2) est entouré d'un capot primaire (10), fixé en
amont
au corps du turboréacteur (2) et centré en aval autour d'une tuyère d'éjection

du turboréacteur (2), indépendamment de la structure externe (7a) de nacelle.
5. Nacelle (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en
ce qu'elle comprend au moins une bielle ou, de préférence deux ou trois,
bielles (22, 22') de reprise des efforts de couple générés par des organes en
rotation du turboréacteur (2), la ou les dites bielles (22, 22') reliant le
pylône
(12) à une structure aval externe du turboréacteur (2) et étant disposées
symétriquement par rapport à un plan longitudinal (P) de symétrie de la
nacelle.
6. Nacelle selon la revendication 5, caractérisée en ce que la ou les
bielles de reprise d'effort (22, 22') ont un profil aérodynamique.
7. Nacelle selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce
qu'au moins un montant radial (8) de liaison du corps du turboréacteur (2) au
carter (6a) de soufflante (3), notamment en partie supérieure de ce dernier,
est
associé à un carénage (35) prévu pour acheminer des conduits (24)
d'alimentation du turboréacteur (2).


16

8. Nacelle (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en
ce que la structure externe (7a) forme un capotage fixe comprenant une
ossature notamment en treillis.
9. Nacelle (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en
ce que la structure externe (7a) comprend un dispositif inverseur de poussée,
la liaison du turboréacteur (2) au pylône (12) étant assurée par
l'intermédiaire
d'une structure amont fixe (25) de l'inverseur.
10. Nacelle (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce que
dispositif inverseur de poussée est un inverseur à grilles (29).
11. Nacelle (1) selon la revendication 10, caractérisée en ce que la
structure amont fixe (25) de l'inverseur à grilles comporte un élément
d'extrémité amont (26) de support du turboréacteur (2) et un élément
d'extrémité aval (27) d'immobilisation des grilles (29), tous deux (26, 27)
reliés
par un treillis de renfort (28) disposé au dessus et/ou en dessous des grilles

(29).
12. Nacelle (1) selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce
que des rails (30) de guidage d'un capot mobile de l'inverseur sont intégrés
au
pylône (12).
13. Nacelle (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce que le
dispositif inverseur de poussée est un inverseur à portes (31).
14. Nacelle (1) selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisée
en ce qu'un capot mobile (32) de l'inverseur possède une structure renforcée
reliant, (respectivement) par exemple en partie inférieure, au moins un point
de
verrouillage (33) de la structure amont fixe (25) de l'inverseur avec,
(respectivement) par exemple en partie supérieure, un point fixe (34) du
pylône
(12).
15. Nacelle (1) selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'un
dispositif de verrouillage, de préférence électrique et actionnable à
distance, du
capot mobile (32) de l'inverseur est prévu au niveau du dit point fixe (34) du

pylône (12).
16. Nacelle (101) selon l'une quelconque des revendications 1 à
15, caractérisée en ce que la structure externe (109) est lié rigidement à la
partie aval du turboréacteur (2) par l'intermédiaire d'une structure de
liaison
(123 ?) adaptée pour être montée sur le bord aval (134) dudit carter (119)
d'une part et sur un pylône (105) d'autre part.


17
17. Nacelle (101) selon la revendication 16, caractérisée en ce
qu'au moins une partie de ladite structure de liaison (123) est interrompue
sur
au moins une partie de la circonférence de cette structure, de préférence
entre
4 et 8 heures.
18. Nacelle (101) selon l'une quelconque des revendications 16 ou
17, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une structure d'inversion
mobile (137, 139) destinée à permettre l'accès au corps de moteur (13) dudit
turboréacteur (3), disposée dans la zone d'interruption de ladite structure de
liaison (123), et dans la continuité de cette structure.
19. Nacelle (101) selon l'une quelconque des revendications 17 et
18, caractérisée en ce qu'elle comprend deux structures d'inversion mobiles
(137, 139) d'accès audit corps de moteur (113), montées pivotantes autour
d'axes (141, 143 ?) situés respectivement à 4 heures et à 8 heures.
20. Nacelle (101) selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisée en que ladite structure de liaison (123) comprend
deux éléments annulaires concentriques (125, 127) reliés entre eux par des
entretoises (129) disposées de manière triangulaire, l'un (125) de ces deux
éléments étant destiné à être fixé sur le bord aval (134) dudit carter (119)
de
soufflante (111).
21. Nacelle (101) selon la revendication 20 caractérisée en ce que
l'élément annulaire (125) destiné à être fixé sur le bord aval (134) dudit
carter
(119) est continu sur toute sa circonférence, l'autre élément annulaire (127)
étant interrompu sur une partie de sa circonférence, lesdites entretoises
étant
disposées dans la zone circonférentielle commune à ces deux éléments
annulaires (125, 127).
22. Nacelle (101) selon l'une des revendications 20 ou 21,
caractérisée en ce qu'elle comprend un inverseur de poussée comprenant des
grilles (135) placées dans les espaces situés entre lesdites entretoises
(129),
et un capot (109) apte à être monté coulissant sur ledit pylône (105).
23. Nacelle (101) selon la revendication 22, caractérisée en ce que
ledit capot (109) est mobile vers une position extrême permettant la
maintenance dudit turboréacteur (113).
24. Nacelle (101) selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend deux biellettes de renfort
(131) aptes à être interposées en biais entre ladite structure de liaison
(123) et
ledit pylône (105).



18


25. Nacelle (101) selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un tirant (133) de
reprise de poussée, apte à être interposé entre le corps de moteur (113) dudit

turboréacteur (3) et ledit pylône (105).
26. Nacelle (101) selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisée en ce que ladite structure de liaison (123) est
formée
en matériau composite.
27. Ensemble propulsif, caractérisé en ce qu'il comprend une
nacelle (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, ladite nacelle
abritant un turboréacteur (2).
28. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un
ensemble propulsif selon la revendication 27.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.



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Nacelle pour turboréacteur double flux

La présente invention se rapporte à une nacelle pour turboréacteur
double flux, et à un ensemble propulseur comprenant une telle nacelle.
Un avion est propulsé par plusieurs turboréacteurs logés chacun
dans une nacelle abritant également un ensemble de dispositifs
d'actionnement annexes liés à son fonctionnement, tel qu'un dispositif
d'inversion de poussée, et assurant diverses fonctions lorsque le
turboréacteur
est en fonctionnement ou à l'arrêt.
Une nacelle présente généralement une structure tubulaire
comprenant une entrée d'air en amont du turboréacteur, une section médiane
destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, une section aval abritant
des moyens d'inversion de poussée et destinée à entourer la chambre de
combustion du turboréacteur, et 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 pâles 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, formé entre un carénage du turboréacteur (ou une structure
interne de la structure aval de la nacelle et entourant le turboréacteur) et
une
paroi interne de la nacelle. Les deux flux d'air sont éjectés du turboréacteur
par
l'arrière de la nacelle.
Chaque ensemble propulsif de l'avion est donc formé par une
nacelle et un turboréacteur, et est suspendu à une structure fixe de l'avion,
par
exemple sous une aile ou sur le fuselage, par l'intermédiaire d'un pylône, ou
mât, rattaché au turboréacteur dans sa partie avant et arrière par des
suspensions.
Dans une telle configuration, c'est le turboréacteur qui supporte la
nacelle.
Une telle architecture est soumise à de nombreux efforts externes
conjugués lors de la mission de l'avion. Il s'agit entre autre d'efforts
résultants
de la gravité, des efforts aérodynamiques externes et internes, rafales,
effets
thermiques.


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Ces contraintes appliquées à l'ensemble propulsif sont transmises
au turboréacteur et entraînent des déformées de carters qui impactent
directement le rendement des différents étages du turboréacteur. Plus
particulièrement, dans le cas d'un ensemble propulsif dit en taille de guêpe,
c'est-à-dire présentant une partie aval longue et relativement fine par
rapport
aux structures intermédiaires et d'entrée d'air, ces contraintes résultent en
une
déformation particulièrement préjudiciable appelée mise en banane , la
partie aval se courbant de manière importante.
Une telle mise en banane se traduit par une déformation de la
structure externe de la nacelle formée par les différents carters successifs
tandis que l'arbre d'entrainement, les aubes de la soufflante et aubes
internes
du turboréacteur restent rectilignes. Il s'ensuit un rapprochement des têtes
d'aubes de l'arbre vers la périphérie interne des carters. La performance
générale du turboréacteur s'en trouve réduite par rapport à une configuration
dans laquelle les carters ne subissent pas ou très peu de déformations, car il
convient alors de tenir compte de cette déformation dans la conception de la
nacelle de manière à toujours ménager un jeu suffisant entre les têtes d'aubes
et la périphérie des carters. Ceci résulte en une partie de l'air
d'alimentation qui
n'est pas compressé par les aubes car fuyant à travers ce jeu important.
La demande de brevet français non encore publiée et enregistrée
sous le numéro 06.05912 propose une solution consistant à supporter
l'ensemble propulsif par l'intermédiaire d'une structure interne fixe de la
nacelle
(connue sous le nom d'IFS).
La présente invention vise à proposer une autre solution permettant
d'éviter les inconvénients précédemment évoqués, et a pour objet à cet effet
une nacelle pour turboréacteur double flux comprenant une entrée d'air en
amont du turboréacteur, une section médiane dont un carter interne est destiné
à entourer une soufflante du turboréacteur, et une section aval comportant une
structure externe, laquelle est reliée rigidement à une partie aval du carter
de
soufflante de manière à soutenir le turboréacteur et possède des moyens
d'accrochage aptes à permettre un rattachement de la nacelle à un pylône
destiné à être lié à une structure fixe d'un avion.
Ainsi, la structure externe de la nacelle est rattachée directement à
la structure fixe de l'avion et supporte le turboréacteur. De cette manière,
le
turboréacteur n'a pas à subir et à transmettre les déformées de la nacelle et
réciproquement. Comme expliqué précédemment, il est alors possible


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d'optimiser le jeu existant entre les aubes de soufflante et aubes internes au
turboréacteur et leurs carter respectifs afin d'améliorer la performance de
l'ensemble propulsif.
Avantageusement, la nacelle comprend une structure de type
pylône intégrée à la structure externe et apte à permettre son rattachement
sur
le pylône. Le pylône s'étend par exemple sur toute la longueur de la structure
externe.
Le turboréacteur peut être entouré d'un capot primaire, fixé en
amont au corps du turboréacteur et centré en aval autour d'une tuyère
d'éjection du turboréacteur, indépendamment de la structure externe de
nacelle. Le capot primaire ne remplissant aucun rôle structurel, il et peut
donc
être allégé au maximum, à savoir que toute sa surface peut être consacrée à la
fonction acoustique sans qu'il soit nécessaire de prévoir des zones
structurelles de forte densité qui interdisent toute fonction acoustique.
Selon une possibilité, la nacelle selon l'invention comprend au
moins une bielle ou, de préférence deux ou trois, bielles de reprise des
efforts
de couple générés par des organes en rotation du turboréacteur, la ou les
dites
bielles reliant le pylône à une structure aval externe du turboréacteur et
étant
disposées symétriquement par rapport à un plan longitudinal de symétrie de la
nacelle.
La ou les bielles de reprise d'effort ont avantageusement un profil
aérodynamique. Ce jeu de bielles participe au maintien du turboréacteur par la
nacelle.
Le système de bielles est monté rigide entre les structures à l'identique des
installations actuelles sur ce genre de composant. Dans certains cas
d'utilisation il peut être avantageux de prévoir une installation de ce
système dit
"souple", constitué sur un des côté d'accrochage par du jeu ou un matériau en
contact souple ou déformable, qui contribue pas ou faiblement au chargement
à l'arrière de la structure du moteur, le système de bielles venant au contact
dans certains cas extrême de vol afin de limiter les déplacements
différentiels
des structures portante et portée entre-elles.
Selon une possibilité, au moins un montant radial de liaison du
corps du turboréacteur au carter de soufflante, notamment en partie supérieure
de ce dernier, est associé à un carénage prévu pour acheminer des conduits
d'alimentation (électrique, électronique ou en carburant) du turboréacteur.
Une


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telle disposition de carénage du montant radial est présentée plus en détail
dans le brevet EP 0 884 469.
La structure externe peut former un capotage fixe comprenant une
ossature notamment en treillis.
La structure externe de nacelle peut comprendre un dispositif
inverseur de poussée, la liaison du turboréacteur au mât ou pylône étant
assurée par l'intermédiaire d'une structure amont fixe de l'inverseur.
Le dispositif inverseur de poussée est par exemple un inverseur à
grilles.
Selon une possibilité, la structure amont fixe de l'inverseur à grilles
comporte un élément d'extrémité amont de support du turboréacteur et un
élément d'extrémité aval d'immobilisation des grilles, tous deux reliés par un
treillis de renfort disposé au dessus ou en dessous des grilles.
Des rails de guidage d'un capot mobile de l'inverseur peuvent être
intégrés au pylône, sans nécessiter de composants d'interface. La forme
géométrique rectiligne du pylône facilite cette intégration. D'autres
fonctions de
l'inverseur peuvent aussi être intégrées dans le pylône, ce qui permet de
réduire la masse de la nacelle.
Le dispositif inverseur de poussée peut aussi être un inverseur à
portes.
Selon une possibilité de réalisation, un capot mobile de l'inverseur
possède une structure renforcée reliant, (respectivement) par exemple en
partie inférieure, au moins un point de verrouillage de la structure amont
fixe de
l'inverseur avec, (respectivement) par exemple en partie supérieure, un point
fixe du pylône. Cette disposition permet d'assister ou d'alléger la structure
amont fixe de l'inverseur.
Un dispositif de verrouillage, de préférence électrique et
actionnable à distance, du capot mobile de l'inverseur peut être prévu au
niveau du dit point fixe du pylône.
La présente invention peut comprendre également des
améliorations de l'ensemble précédemment décrit, améliorations permettant
notamment un gain de masse et une meilleure accessibilité au corps de moteur
pour les opérations de maintenance.
On atteint ce but de l'invention en prévoyant notamment qu'une
partie de la section aval est liée rigidement à la partie arrière par
l'intermédiaire


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d'une structure de liaison adaptée pour être montée sur le bord aval dudit
carter d'une part et sur un pylône d'autre part.
Avantageusement, au moins une partie de ladite structure de
liaison est interrompue sur au moins une partie de la circonférence de cette
5 structure.
Cette caractéristique permet de réduire le poids de la structure de
liaison par rapport à la configuration décrite dans la demande de brevet
FR 06 08892, dans laquelle la structure de liaison fait tout le tour du bord
aval
du carter de soufflante.
Comme cela est confirmé par les outils de modélisation, bien
qu'elle ne s'étende pas sur tout le tour du bord aval du carter de soufflante,
la
structure de liaison selon l'invention permet d'atteindre la robustesse
souhaitée, moyennant un dimensionnement adapté.
Par ailleurs, l'interruption de la structure de liaison sur une partie du
bord aval du carter de soufflante permet de faciliter l'accès au corps de
moteur
lors des opérations de maintenance, et éventuellement d'installer au moins une
porte de protection de ce corps de moteur (voir ci-après).
Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de la présente
invention :
- ladite partie interrompue de ladite structure de liaison est située
entre 4 heures et 8 heures : cet agencement réalise un compromis optimal
entre le poids de la structure de liaison et sa robustesse, et permet une
bonne
transmission des efforts entre le bord aval du carter de soufflante et la
structure
de liaison ;
- ladite nacelle comprend au moins une porte destinée à permettre
l'accès au corps de moteur dudit turboréacteur, disposée dans la zone
d'interruption de ladite structure dë liaison, et dans la continuité de cette
structure : cette porte d'accès permet, en fonctionnement, de protéger le
corps
de moteur et, lors des opérations de maintenance, de faciliter l'accès au
corps
de moteur ;
- cette nacelle comprend deux portes d'accès audit corps de
moteur, montées pivotantes autour d'axes situés respectivement à 4 heures et
à 8 heures : une telle disposition permet un accès facile par le dessous au
corps de moteur ;
- ladite structure de liaison comprend deux éléments annulaires
concentriques reliés entre eux par des entretoises disposées de manière


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triangulaire, l'un de ces deux éléments étant destiné à être fixé sur le bord
aval
dudit carter de soufflante : une telle géométrie, dite en treillis ,
réalise un
excellent compromis poids/robustesse ;
- l'élément annulaire destiné à être fixé sur le bord aval dudit carter
est continu sur toute sa circonférence, l'autre élément annulaire étant
interrompu sur une partie de sa circonférence, lesdites entretoises étant
disposées dans la zone circonférentielle commune à ces deux éléments
annulaires : cet agencement permet une solidité accrue de la fixation de la
structure de liaison sur le bord aval du carter de soufflante ;
- cette nacelle comprend un inverseur de poussée comprenant des
grilles placées dans les espaces situés entre lesdites entretoises, et un
capot
apte à être monté coulissant sur ledit pylône : cet agencement des grilles
dans
les entretoises permet d'optimiser l'encombrement ;
- ledit capot est mobile vers une position extrême permettant la
maintenance dudit turboréacteur : cet agencement permet d'accéder facilement
à toutes les parties du corps de moteur pour les opérations de maintenance ;
- cette nacelle comprend deux biellettes de renfort aptes à être
interposées en biais entre ladite structure de liaison et ledit pylône : ces
biellettes permettent de consolider la liaison entre le pylône et la structure
de
liaison ;
- cette nacelle comprend au moins un tirant de reprise de poussée,
apte à être interposé entre le corps de moteur dudit turboréacteur et ledit
pylône : ce tirant contribue à la bonne tenue du turboréacteur par rapport à
la
structure de liaison, sous l'effet des efforts de poussée ;
- ladite structure de liaison peut être, par exemple, formée en
matériau composite : là encore, cette solution permet d'optimiser le compromis
poids/robustesse (Une structure métallique pourrait également être envisagée).
La présente invention se rapporte également à un ensemble
propulsif comportant une nacelle selon l'invention, ainsi qu'à un aéronef,
comprenant au moins un tel ensemble propulsif.
La mise en oeuvre de l'invention sera mieux comprise à la l'aide de
la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard du dessin annexé
dans lequel :
La figure 1 est une représentation schématique en perspective
d'une nacelle selon l'invention rattachée à un pylône par l'intermédiaire
d'une
structure interne entourant le turboréacteur.


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La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la nacelle de la
figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe transversale selon l'axe III-III de la
figure 1.
La figure 4 est une vue analogue à la figure 2 d'une deuxième
forme de réalisation de l'invention.
La figure 5 est une vue analogue à la figure 1 d'une troisième forme
de réalisation de l'invention.
La figure 6 est une vue longitudinale de côté de la nacelle de la
figure 5.
La figure 7 est une vue à échelle agrandie d'un détail VII de la
figure 6.
La figure 8 est une vue longitudinale de côté d'une quatrième forme
de réalisation de l'invention.
La figure 9 est une vue analogue à la figure 6 d'une cinquième
forme de réalisation de l'invention.
Les améliorations précédemment mentionnées ressortiront
également de la description d'un mode particulier de réalisation de
l'invention
représenté sur les figures 10 à 18, dans lesquelles :
La figure 10 est une vue de côté d'un ensemble propulseur selon
l'invention, en position de fonctionnement normal,
La figure 11 est une vue en coupe axiale de cet ensemble
propulseur,
La figure 12 est une vue de cet ensemble propulseur fonctionnant
en mode d'inverseur de poussée, certains organes n'étant pas représentés
(dans un souci de clarté),
La figure 13 est une vue de cet ensemble propulseur en position de
maintenance, certains organes n'étant pas représentés (dans un souci de
clarté),
Les figures 14 et 15 sont des vues en perspective sous deux
angles différents des moyens porteurs de l'ensemble propulseur selon
l'invention,
La figure 16 est une vue en perspective de l'ensemble propulseur
selon l'invention, équipé de grilles d'inversion de poussée et de portes de
protection du corps de moteur, l'une de ces portes étant représentée en
position ouverte,


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La figure 17 est une vue selon la flèche F de la figure 16 de cet
ensemble propulseur, deux portes étant représentées en position ouverte, et
La figure 18 est une vue en coupe prise selon le plan P de la figure
16 de cet ensemble propulseur.
Les figures 1 et 2 représentent une nacelle 1 pour turboréacteur 2
double flux.
La nacelle 1 constitue un logement tubulaire pour un turboréacteur
2 double flux et sert à canaliser les flux d'air qu'il génère par
l'intermédiaire des
pâles d'une soufflante 3, à savoir un flux d'air chaud traversant une chambre
de combustion 4 du turboréacteur 2, et un flux d'air froid circulant à
l'extérieur
du turboréacteur 2.
La nacelle 1 possède une structure comprenant une section avant
formant une entrée d'air 5, une section médiane 6 entourant la soufflante 3 du
turboréacteur 2, et une section arrière 7 entourant le turboréacteur 2.
L'entrée
d'air 5 présente une surface interne 5a destinée à canaliser l'air entrant et
une
surface externe 5b de carénage. La section médiane 6 comprend, d'une part,
un carter 6a interne entourant la soufflante 3 du turboréacteur 2, et d'autre
part,
une structure externe 6b de carénage du carter prolongeant la surface externe
5b de la section d'entrée d'air 5.
Le carter 6a est rattaché à la section d'entrée d'air 5 et prolonge sa
surface interne 5a. De plus, le carter 6a est relié au corps du turboréacteur
2
par l'intermédiaire de montants 8 radiaux ici disposés en croix (voir figure
2).
La section arrière 7 de la nacelle comporte une structure externe
7a dont une partie supérieure est rattachée à un pylône (également appelé
mât) 12 sur toute sa longueur, le pylône 12 étant lui-même rattaché à une
partie fixe d'un avion telle qu'une aile 13. Le rattachement au pylône 12 peut
s'effectuer par tout moyen ou la nacelle peut intégrer une structure de type
pylône, par laquelle elle est rattachée au pylône 12 proprement dit.
La structure externe 7a est ici un capotage fixe qui maintient le
turboréacteur 2 au niveau de l'aval du carter 6a entourant la soufflante 3. Le
capotage fixe 7a comprend une ossature interne en treillis reliant une surface
extérieure à une surface intérieure. L'ensemble de l'ossature fait corps avec
une partie amont du capotage 7a et est relié à la structure du carter 6a par
une
ferrure 19, par boulonnage ou par tout autre moyen connu de liaison
structurelle à accès rapide ou non. Le capotage 7a peut être réalisé d'un seul


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bloc ou en deux parties reliées en partie inférieure par des verrous ou par
fixations.
Le turboréacteur 2 est alimenté électriquement, en carburant, ou
électroniquement depuis l'avion via la partie supérieure du capotage 7a.
Le turboréacteur 2 est entouré d'un capot primaire 10 non
structurel, fixé en amont au corps du turboréacteur 2 et centré en aval autour
d'une tuyère d'éjection du turboréacteur 2. Le capot primaire 10, en forme de
virole complète, est indépendant du capotage externe 7a et définit avec celui-
ci
une veine 9 destinée à la circulation du flux froid.
Le capot primaire 10 ne remplissant aucun rôle structurel, il peut
donc être allégé au maximum, à savoir que toute sa surface peut être
consacrée à la fonction acoustique sans qu'il soit nécessaire de prévoir des
zones structurelles de forte densité qui interdisent toute fonction
acoustique.
Le capot primaire 10 est formé d'au moins deux parties destinées à
être rattachées entre elles. L'accès au moteur peut se faire soit par
démontage
du capot primaire 10 en entier, soit par démontage d'une partie du capot 10 ou
de panneaux d'accès spécifiques intégrés dans le capot primaire 10.
Une partie de la structure arrière du turboréacteur 2, comme par
exemple un carter d'échappement, est suspendue à une partie inférieure du
pylône 12 par deux bielles latérales 22 et une bielle auxiliaire centrale 22'
prévue en cas de défaillance de l'une ou l'autre des bielles latérales 22. Les
bielles 22 et 22', disposées symétriquement par rapport à un plan vertical
longitudinal P de symétrie de la nacelle 1, ici en "pyramide" (voir figure 3),
servent à reprendre les efforts de couple générés par des organes en rotation
du turboréacteur 2. Ces bielles 22 et 22' ont un profil de préférence
aérodynamique car elles se trouvent dans la veine 9 de circulation du flux
froid.
Comme il ressort de la figure 4, un des montants 8 de liaison du
corps du turboréacteur 2 au carter de soufflante 6a, en partie supérieure de
ce
dernier, est associé à un carénage 35. Le carénage 35 est prévu pour
acheminer des conduits 24 d'alimentation (électrique, électronique ou en
carburant) du turboréacteur. Une telle disposition de carénage 35 est
présentée plus en détail dans le brevet EP 0 884 469.
Les figures 5 à 7 et la figure 8 présentent deux formes de
réalisation de l'invention dans lesquelles la structure externe 7a forme un
dispositif d'inverseur à grilles 29, la liaison du turboréacteur 2 au pylône
12
étant assurée par l'intermédiaire d'une structure amont fixe 25 de
l'inverseur.


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Des rails 30 de guidage du capot mobile de l'inverseur (voir figure
5) sont intégrés directement au pylône 12 dont la forme géométrique rectiligne
facilite cette intégration. D'autres fonctions de l'inverseur pourraient aussi
être
intégrées dans le pylône 12, de manière à réduire la masse globale de la
5 nacelle 1.
La structure amont fixe 25 comporte (voir figures 6 et 7) un élément
d'extrémité amont 26 de support du turboréacteur 2 et un élément d'extrémité
aval 27 d'immobilisation des grilles 29 qui apporte de la raideur
structurelle.
Ces deux éléments 26 et 27 sont liés structurellement au pylône 12 et peuvent
10 être de constitution monobloc ou rapportée.
Les grilles 29, qui sont ici de motif triangulaire, ne sont pas
considérées comme des éléments structuraux et ne sont pas utilisées dans cet
exemple pour apporter de la rigidité entre les deux éléments 26 et 27. Cette
fonction est remplie ici par un treillis 28 disposé en dessous des grilles 29
et
qui supporte la structure des grilles 29. Il est relié de façon rigide et
mécanique
aux éléments d'extrémité amont 26 et aval 27. Le treillis 28 pourrait aussi
être
positionné au-dessus des grilles 29.
Dans la configuration de la figure 8, le capot mobile 32 de
l'inverseur possède une structure renforcée reliant, en partie inférieure, un
point 33 de verrouillage de la structure amont fixe 25 de l'inverseur à, en
partie
supérieure, un point fixe 34 du pylône 12. Cette disposition permet d'assister
ou d'alléger la structure amont fixe 25 de l'inverseur. Le point fixe 34
transmet
les efforts structurels au pylône 12. Un dispositif de verrouillage, de
préférence
électrique et actionnable à distance, du capot mobile 32 de l'inverseur est
prévu au niveau du point fixe 34 du pylône 12. Le point 34 pourrait aussi être
passif, c'est-à-dire ne pas avoir de contact direct avec la structure amont
fixe
25 de l'inverseur.
La figure 9 montre une autre forme de réalisation de l'invention
dans laquelle la structure externe 7a forme un inverseur de poussée à portes
31. La liaison du turboréacteur 2 au pylône 12 est assurée par l'intermédiaire
d'une structure amont fixe entourant les portes de l'inverseur 31.
La description suivante s'attachera plus particulièrement au mode
de réalisation représenté sur les figures 10 à 18.
En se reportant aux figures 10 et 11, on peut voir que l'ensemble
propulseur selon l'invention comprend une nacelle 100 à l'intérieur de
laquelle
se trouve un turboréacteur 103, l'ensemble nacelle/turboréacteur étant destiné


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à être fixé sous une aile d'avion au moyen d'un pylône 105 (couramment
appelé aussi "mât").
En se reportant plus particulièrement à la figure 11, on peut voir
que la nacelle 100 comprend d'une part une partie fixe 107, et d'autre part
une
partie 109 appelée capot, montée coulissante longitudinalement sur le pylône
105.
Le turboréacteur 103 comporte dans sa partie amont une soufflante
111 et dans sa partie aval un corps de moteur 113.
Comme cela est connu en soi, la soufflante 111 permet
d'engendrer un flux d'air froid circulant dans une zone 115 située à la
périphérie du corps de moteur 113, et ce dernier engendre une flux d'air chaud
sortant à très haute vitesse par une tuyère 117.
La soufflante 111 est entourée d'un carter de soufflante 119
formant une partie de la paroi intérieure de la partie fixe de nacelle 107.
Le corps de moteur 113 est fixé sur le carter de soufflante 119 au
moyen d'une pluralité de montants radiaux dont l'un est visible et porte la
référence 121 sur la figure 11.
Le positionnement de ce montant est dit à 12 heures , par
référence à la position des heures sur le cadran d'une horloge.
Ce mode de repérage très pratique et qui sera utilisé par la suite
s'applique à un observateur qui regarde l'ensemble propulseur selon
l'invention
dans la direction donnée par la flèche F1 visible sur la figure 11.
Le pylône 105 est relié au carter de soufflante 119 par une
structure de liaison 123 dont les caractéristiques vont être expliquées à
partir
des figures 12 à 15.
Comme on peut le voir sur ces figures, cette structure de liaison
123 comprend deux éléments annulaires 125, 127 reliés entre eux par des
entretoises 129 disposées de manière triangulaire, définissant ainsi une
structure en treillis.
Cette structure en treillis ne s'étend en réalité que sur une portion
de cercle, et de préférence dans une enveloppe de la portion de cercle allant
de 8 heures à 4 heures et passant par les 12 heures dont on supposera,
comme précédemment d'ailleurs, quelles sont situées à l'endroit du pylône 105.
Il est également possible de réduire cette extension si le moteur proposait
des
montants 149 et 145 sur un autre angle que 8 heures et 4 heures.


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En d'autres termes, ceci signifie que l'arc défini par la structure 123
mesure au plus 2400, ou encore que cette structure est interrompue sur la
portion de cercle allant de 4 heures à 8 heures et passant par les 6 heures.
Le dimensionnement de la structure de liaison 123 est effectué de
manière classique en utilisant les règles applicables dans le domaine de la
résistance des matériaux, éventuellement à l'aide d'un logiciel de calcul
disponible dans le commerce.
De préférence, et comme cela est visible notamment sur les figures
14 et 15, on peut ajouter à la structure deux biellettes de renfort 131
disposées
de part et d'autre du pylône 105 et reliant celui-ci à la structure de liaison
123.
On prévoit également au moins un (et de préférence deux) tirant(s)
de reprise de poussée 133, fixé(s) d'une part au pylône 105, et d'autre part
au
corps de moteur 113.
Avantageusement, la structure de liaison 123 pourra être formée
dans un matériau composite.
En se reportant aux figures 11 à 13, on peut comprendre que la
structure de liaison 123 est fixée sur le bord aval 134 du carter de
soufflante
119 par des moyens appropriés.
La configuration de la figure 12 se déduit de celle de la figure 10
par un coulissement du capot 109 vers l'aval du turboréacteur 103, c'est-à-
dire
vers la droite de la figure.
Ce coulissement permet d'exposer la structure de liaison 123 à
l'extérieur, et ainsi de mettre en oeuvre des moyens d'inversion de poussée,
comme cela sera expliqué plus en détail par la suite.
La configuration de la figure 13 se déduit de celle de la figure 12
par un coulissement encore plus en aval du capot 109, et correspond à une
situation de maintenance de l'ensemble propulseur selon l'invention.
On se rapporte à présent plus particulièrement aux figures 16 à 18,
sur lesquelles on a représenté un ensemble propulseur selon l'invention
lorsqu'il est complètement équipé.
Comme on peut le voir sur la figure 16, cet ensemble propulseur
comprend des grilles d'inversion de poussée 135 disposées dans des espaces
situés entre les entretoises 329.
Cet ensemble propulseur comprend également deux structures
d'inversion mobiles (portes) 137, 139 d'accès au corps de moteur 113,


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montées pivotantes autour d'axes 141, 143 disposés respectivement à 4
heures et à 8 heures.
Comme cela est visible sur la figure 18, ces structures d'inversion
mobiles 137, 139 sont adaptées pour se fermer dans le prolongement de la
structure de liaison 123, dans la zone où cette structure s'interrompt.
Ces structures d'inversion mobiles peuvent contenir des grilles d'inversion du
flux.
On remarquera également sur la figure 18 que l'on prévoit de
préférence quatre montants 121, 145, 147, 149 interposés entre le corps de
moteur 113 et le carter de soufflante 119.
On retrouve d'une part le montant 121 situé à 12 heures, visible sur
la figure 11, et d'autre part trois montants 145, 147, 419 disposés
respectivement à 4 heures, 6 heures et 8 heures.
On peut donc remarquer que trois montants, à savoir les montants
disposés à 12 heures, 4 heures et 8 heures, sont situés dans la même zone
angulaire que la structure de liaison 123.
Les avantages de la présente invention résultent directement de la
description qui précède.
Du fait que la structure de liaison 123 ne s'étend que sur une
portion de la circonférence du bord aval 134 du carter de soufflante 119, on
peut gagner du poids par rapport à la structure de la technique antérieure.
Le dimensionnement correct de cette structure de liaison en treillis,
selon les règles de l'art connues de l'homme du métier, permet d'atteindre la
robustesse recherchée.
Cette robustesse peut être obtenue à moindre poids si l'on choisit
des matériaux composites pour former cette structure de liaison.
De plus, l'interruption de cette structure de liaison 123 sur une
partie de sa circonférence permet un accès facilité au corps de moteur 113,
lorsque l'ensemble propulseur selon l'invention se trouve dans sa
configuration
de maintenance visible à la figure 13.
Cette interruption circonférentielle de la structure de liaison 123
permet en outre la mise en place de structures d'inversion mobiles (portes de
protection) 137, 139 comme cela a été indiqué à propos des figures 16 à 18.
La structure de liaison 123, de par sa forme en treillis, est
particulièrement adaptée pour la mise en place de grilles d'inversion de


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poussée, lesquelles deviennent actives lorsque l'ensemble propulseur selon
l'invention se trouve dans sa configuration représentée à la figure 12.
On notera que le fait de placer les trois montants 121, 145, 149
dans la même zone angulaire que la structure de liaison 123 permet une
transmission optimale des efforts entre le corps de moteur 113 et cette
structure de liaison.
On notera également que le tirant de reprise de poussée 133
permet de transmettre au pylône 105 une partie des efforts de poussée
engendrés par le turboréacteur 103.
De plus, on pourra notamment envisager que l'élément annulaire
125 fixé sur le bord aval du carter 119 s'étende sur toute la circonférence de
ce
bord, l'autre élément annulaire 127 ne s'étendant, quant à lui, que sur la
partie
de circonférence située entre 8 heures et 4 heures et passant par 12 heures
(comme dans le mode de réalisation précédent), les entretoises 129 étant
disposées dans la zone circonférentielle commune aux deux éléments.
Ce mode de réalisation présente comme avantage de permettre la
mise en place de structures d'inversion mobiles 137, 139 tout en présentant
une fixation plus solide de la structure de liaison 123 sur le bord aval 134
du
carter 119.
Bien que l'invention ait été décrite avec des exemples particuliers
de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et
qu'elle
comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs
combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
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HILLEREAU, NICOLAS
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Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
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Abstract 2009-04-03 2 84
Claims 2009-04-03 4 191
Drawings 2009-04-03 7 212
Description 2009-04-03 14 795
Representative Drawing 2009-07-30 1 13
Cover Page 2009-07-30 2 46
Description 2014-06-04 14 786
Claims 2014-06-04 4 170
PCT 2009-04-03 3 144
Assignment 2009-04-03 6 202
Prosecution-Amendment 2012-09-21 2 76
Prosecution-Amendment 2013-12-06 2 85
Prosecution-Amendment 2014-06-04 8 364