AIRFLOW-STRAIGHTENING STRUCTURE FOR THE NACELLE OF AN AIRCRAFT ENGINE

STRUCTURE DE REDRESSEMENT DE FLUX D'AIR POUR NACELLE DE MOTEUR D'AERONEF

Abrégé français

Cette structure de redressement de flux d'air pour moteur (15) d'aéronef, comprend; un cerclage (31) à l'intérieur duquel sont disposées une pluralité d'aubes de redressement de flux (23) supportant un moyeu (21) de soufflante (19), et une chape (33) de liaison à un mât de suspension, fixée sur ledit cerclage (31). Cette structure est remarquable en ce qu'au moins deux des éléments choisis dans le groupe comprenant ledit cerclage (31), ladite pluralité d'aubes (23), ledit moyeu (21) et ladite chape (33), sont formés d'un seul tenant, c'est-à-dire sans aucune opération d'assemblage, et en ce qu'au moins l'un des éléments choisis dans le groupe comprenant ledit cerclage (31), ladite pluralité d'aubes (23), ledit moyeu (21) et ladite chape (33) est formé au moins en partie en matériau composite.

Abrégé anglais

This airflow-straightening structure for an aircraft engine (15) comprises: a hoop (31) inside which there are arranged a plurality of flow-straightening vanes (23) bearing a hub (21) of a fan (19), and a clevis (33) for connecting to a suspension strut, said clevis being fixed to said hoop (31). This structure is notable for the fact that at least two of the elements chosen from the group consisting of said hoop (31), said plurality of vanes (23), said hub (21) and said clevis (33) are formed in one piece, that is to say without any assembly operation, and for the fact that at least one of the elements chosen from the group consisting of said hoop (31), said plurality of vanes (23), said hub (21) and said clevis (33) is at least partially formed of composite material.

Revendications

REVENDICATIONS
1. Structure de redressement de flux d'air pour moteur (15) d'aéronef,
comprenant :
- un cerclage (31) à l'intérieur duquel sont disposées une
pluralité d'aubes de redressement de flux (23) supportant un
moyeu (21) de soufflante (19), et
- une chape (33) de liaison à un mât de suspension, fixée sur
ledit cerclage (31),
cette structure étant caractérisée en ce qu'au moins deux des
éléments choisis dans le groupe comprenant ledit cerclage (31), ladite
pluralité d'aubes (23), ledit moyeu (21) et ladite chape (33), sont formés
d'un seul tenant, c'est-à-dire sans aucune opération d'assemblage,
et en ce qu'au moins l'un des éléments choisis dans le groupe
comprenant ledit cerclage (31), ladite pluralité d'aubes (23), ledit moyeu
(21) et ladite chape (33) est formé au moins en partie en matériau
composite.
2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que tous lesdits
éléments (21, 23, 31, 33) sont formés d'un seul tenant et en matériau
composite.
3. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que ledit cerclage (31) incorpore le carter (6) de ladite
soufflante (19).
4. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que ledit cerclage (31) incorpore une virole d'entrée
d'air (35).
5. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que ledit cerclage (31) incorpore un bord de déviation
(37) d'inverseur de poussée.

6
6. Nacelle (1) pour moteur d'aéronef, caractérisée en ce qu'elle comprend
une structure de redressement de flux d'air conforme à l'une quelconque
des revendications précédentes.

Description

CA 02802590 2012-12-12
WO 2011/157962 PCT/FR2011/051379
1
Structure de redressement de flux d'air pour nacelle de moteur d'aéronef
La présente invention se rapporte à une structure de redressement
de flux d'air pour moteur d'aéronef.
Comme cela est connu en soi, et représenté à la figure 1 ci-jointe,
une nacelle d'axe A pour moteur (turboréacteur) à double flux comprend
classiquement une structure externe 1 comportant une partie amont 3 formant
entrée d'air, une partie intermédiaire 5 dont la peau interne 6 forme carter
pour
la soufflante 7 du moteur, et une partie aval 9 pouvant incorporer des moyens
d'inversion de poussée.
Cette nacelle comporte par ailleurs une structure interne 11
comportant un carénage 13 du moteur 15.
La structure externe 1 définit, avec la structure interne 11, une
veine d'air annulaire 17, souvent désignée par veine d'air froid , par
opposition à l'air chaud engendré par le moteur 15.
La soufflante 7 consiste essentiellement en une hélice munie de
pales 19, montée rotative sur un moyeu fixe 21 relié au carter de soufflante 6
par une pluralité de bras fixes 25, pouvant être répartis à 120 degrés par
exemple.
En amont de ces bras fixes se trouvent des aubes de redressement
de flux 23, appelées aussi OGV ( Outlet Guide Vanes ), permettant de
redresser le flux d'air froid engendré par la soufflante 7.
La présente invention a pour but de simplifier cet agencement
classique, dans le but notamment d'obtenir un gain de poids.
On atteint ce but de l'invention avec une structure de redressement
de flux d'air pour moteur d'aéronef, comprenant :
- un cerclage à l'intérieur duquel sont disposées une pluralité
d'aubes de redressement de flux supportant un moyeu de
soufflante, et
- une chape de liaison à un mât de suspension, fixée sur ledit
cerclage,
cette structure étant remarquable en ce qu'au moins deux des
éléments choisis dans le groupe comprenant ledit cerclage, ladite pluralité
d'aubes, ledit moyeu et ladite chape, sont formés d'un seul tenant, c'est-
à-dire sans aucune opération d'assemblage,

CA 02802590 2012-12-12
WO 2011/157962 PCT/FR2011/051379
2
et en ce qu'au moins l'un des éléments choisis dans le groupe
comprenant ledit cerclage, ladite pluralité d'aubes, ledit moyeu et ladite
chape est formé au moins en partie en matériau composite.
Le fait de prévoir qu'au moins deux des éléments susmentionnés
(cerclage, aubes, moyeu, chape) soient fabriqués d'un seul tenant permet de
limiter le nombre d'opérations d'assemblage à réaliser lors du montage de la
nacelle, et le fait de prévoir que l'un au moins de ces quatre éléments soit
formé en matériau composite permet d'obtenir un gain de poids.
Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de cette structure
selon l'invention :
- tous lesdits éléments sont formés d'un seul tenant et en matériau
composite : on optimise de la sorte la simplicité de montage et la réduction
de
poids,
- ledit cerclage incorpore le carter de ladite soufflante ;
- ledit cerclage incorpore une virole d'entrée d'air de la nacelle ;
- ledit cerclage incorpore un bord de déviation d'inverseur de
poussée : ces différentes dispositions permettent de réduire encore plus le
nombre de pièces.
La présente invention se rapporte également à une nacelle pour
moteur d'aéronef, remarquable en ce qu'elle comprend une structure de
redressement du flux d'air conforme à ce qui précède.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention
apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre, et à l'examen des
figures ci-annexées, dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue en demi-coupe longitudinale d'un
ensemble de nacelle et de moteur de l'art antérieur, commenté en
préambule de la présente description,
- la figure 2 est une vue en perspective d'une structure de
redressement du flux d'air selon l'invention, et
- la figure 3 est une vue de détail en coupe de la partie amont d'un
moteur équipé d'une structure de redressement du flux d'air
conforme à un mode de réalisation particulier de la présente
invention, et de la partie de nacelle associée.
Sur l'ensemble de ces figures, des références identiques ou
analogues désignent des organes ou ensembles d'organes identiques ou
analogues.

CA 02802590 2012-12-12
WO 2011/157962 PCT/FR2011/051379
3
On notera par ailleurs que l'on a pris soin de représenter sur ces
figures un repère à trois axes X, Y, Z, ces trois axes étant représentatifs
respectivement des directions longitudinale, transversale et verticale du
moteur
lorsqu'il est installé sur un aéronef.
On se reporte à présent à la figure 2, sur laquelle on peut voir que
la structure de redressement de flux d'air selon l'invention peut comprendre
une pluralité d'aubes de redressement de flux 23 s'étendant entre une roue
radialement intérieure 27 et une roue radialement extérieure 29, ces aubes et
ces roues formant ainsi une grille de redressement de flux.
La roue de plus grand diamètre 29 est destinée à être fixée ou
intégrée à l'intérieur d'un cerclage 31 faisant partie de la peau interne de
la
partie intermédiaire 5 de la structure externe 1 du moteur.
La roue de plus petit diamètre 27 supporte le moyeu fixe 21 sur
lequel est montée rotative la soufflante 7.
Sur la partie supérieure du cerclage 31 est fixée une chape 33 de
suspension de la nacelle à un mât de support solidaire de la structure d'un
aéronef: cette chape permet de relier la nacelle et son moteur associé 15 à
l'aéronef.
De manière préférée, les aubes de redressement de flux d'air 23 et
les roues 27, 29 sont formées d'un seul tenant.
De manière préférée également, le moyeu 21 d'une part et
l'ensemble formé par le cerclage 31 et la chape 33 d'autre part sont également
formés d'un seul tenant.
De manière préférée, certains au moins desdits organes sont
formés en matériau composite, par tissage par exemple.
De manière encore plus préférée, l'ensemble des organes
susmentionnés, c'est-à-dire le moyeu 21, les aubes 23, les roues 27, 29, le
cerclage 31 et la chape 33, sont formés d'un seul tenant, et en matériau
composite.
Ceci permet d'obtenir une pièce multifonction de poids global très
inférieur à l'ensemble des pièces qu'elle remplace, et ne nécessitant aucune
opération d'assemblage.
Comme on peut le comprendre à la lumière de ce qui précède, le
fait que le moyeu 21 de la soufflante 7 soit supporté directement par les
aubes
de redressement de flux 23, permet de s'affranchir des bras de support de ce

CA 02802590 2012-12-12
WO 2011/157962 PCT/FR2011/051379
4
moyeu, présents dans les nacelles de la technique antérieure : on gagne de la
sorte en simplicité structurelle et en poids.
En se reportant à présent à la figure 3, où l'on a représenté de
manière détaillée la partie amont d'une nacelle et une partie du moteur
équipés
d'une structure de redressement du flux d'air sur l'invention, on peut voir
que le
cerclage 31 peut incorporer le carter de soufflante 6 et la virole d'entrée
d'air
35.
Pour mémoire, la virole d'entrée d'air 35 est une pièce de forme
sensiblement cylindrique formant la peau interne de l'entrée d'air 3, sur
laquelle
sont rapportés des panneaux d'absorption acoustique 37 pouvant typiquement
présenter une structure en nid d'abeille, de manière à constituer des
résonateurs de Helmholtz.
Le cerclage 31 peut en outre incorporer, dans sa partie aval, une
extension 37 formant bord de déviation, c'est-à-dire définissant l'une des
parois
du canal permettant de guider le flux d'air froid vers l'extérieur de la
nacelle lors
de la mise en oeuvre des moyens d'inversion de poussée (non représentés).
Comme on peut le comprendre, l'intégration supplémentaire du
carter de soufflante 6, de la virole 35 et du bord de déviation 37 à la
structure
de redressement de flux selon l'invention, permet de gagner encore en
simplicité structurelle, ainsi qu'en poids lorsque l'ensemble de pièces est
réalisé d'un seul tenant et en matériau composite.
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux
modes de réalisation décrits et représentés, fournis à titre de simples
exemples.

Dessin représentatif