Entretoise pourvue de raccordements des canalisations de service d'un turboréacteur

Abstract

 La présente invention porte sur un turboréacteur à double flux, comprenant un carter externe de flux secondaire (24), un carter interne de flux secondaire (23), des servitudes de transport de fluide situées à l'extérieur du carter externe de flux secondaire (24), des servitudes de transport de fluide situées à l'intérieur du carter interne de flux secondaire (23), caractérisé par le fait qu'au moins un bras modulaire amovible (25) formant raccord de servitudes est agencé entre le carter externe (24) et le carter interne (23).
Grâce à l'invention, la connexion des servitudes extérieures au carter externe de flux secondaire, aux servitudes intérieures au carter interne est réalisée simplement par un bras modulaire amovible qu'il est aisé de monter et démonter.

Description

[0001] L'invention concerne un turboréacteur à double flux comportant un carter extérieur de flux secondaire.

[0002] Un turboréacteur à double flux comprend, fonctionnellement, une manche d'entrée d'air, une soufflante, un compresseur, une chambre de combustion, une turbine et une tuyère d'échappement. Ces divers éléments sont contenus dans des carters.

[0003] Généralement, il est suspendu à la structure d'un avion par deux carters : un carter dit intermédiaire, placé juste en aval du carter de rétention des aubes de soufflante, et un carter d'échappement à l'arrière du moteur.

[0004] Dans le cas, par exemple, où un turboréacteur est placé sur le fuselage d'un avion, en général en position arrière, le flux d'air secondaire doit être contenu et guidé le long du turboréacteur jusqu'au carter d'échappement. Dans ce but de guidage, un carter de flux secondaire externe structural, appelé "outer fan duct", est placé entre le carter intermédiaire et un anneau de suspension relié au carter d'échappement par une série de biellettes. Ce carter externe de flux secondaire structural assure une double fonction, de contention et guidage du flux d'air secondaire, d'une part, de reprise des efforts de poussée, d'autre part.

[0005] Le flux d'air secondaire annulaire est guidé sur sa surface intérieure par un carter interne appelé "inner fan duct", placé globalement concentrique au carter externe structural, entre la base interne des bras du carter intermédiaire et le carter d'échappement.

[0006] Les divers fluides nécessaires au fonctionnement du turboréacteur, tels que le carburant, l'huile et les fluides de commande d'organes accessoires du moteur, doivent être acheminés depuis l'extérieur du turboréacteur, notamment l'extérieur du carter externe structural, vers son noyau, c'est-à-dire l'enceinte, définie par le carter interne, contenant le compresseur, la chambre de combustion, la turbine et la tuyère. Cet acheminement est effectué par des canalisations communément appelées servitudes. L'invention concerne particulièrement le passage des servitudes entre le carter externe du flux secondaire et le carter interne.

[0007] Sur la figure 1, qui représente partiellement les éléments de l'enveloppe, un turboréacteur 1 de l'art antérieur, on voit un carter intermédiaire 2 et un anneau de suspension 3. L'anneau est fixé au carter d'échappement, non représenté, par des biellettes. Un carter externe structural 4 monté entre le carter 2 et l'anneau 3 comprend des trappes d'accès 5 réparties sur sa circonférence, autorisant l'accès à l'intérieur de l'enceinte qu'il définit, et notamment au carter interne. C'est par ces trappes 5 que sont montées les servitudes 7.

[0008] En référence à la figure 2, le carter interne comporte une pluralité de plaques 6 de support de panneaux, s'étendant longitudinalement entre la base des bras du carter intermédiaire et le carter d'échappement. Elles sont destinées à supporter des panneaux qui définiront la surface du carter interne. Les servitudes 7 sont amenées et fixées sur ces plaques supports de panneaux 6, auxquelles l'opérateur a accès par les trappes d'accès 5 du carter externe structural 4, sur une semelle 8 en saillie radiale sur les plaques 6. Sur cette semelle 8 est ensuite montée, entre le carter externe structural 4 et carter interne non structural, une chemise profilée d'enveloppement des servitudes 7, afin d'assurer leur protection et un bon écoulement de la veine de gaz. Le montage de la chemise profilée se fait également par les trappes 5. Ces dernières peuvent alors être refermées.

[0009] Le montage des servitudes tel qu'il vient d'être décrit présente de nombreux inconvénients. Il est très fastidieux, les servitudes devant être montées une à une sur la semelle, selon un ordre de montage précis. L'accès au carter interne par les trappes du carter externe structural est en outre peu pratique. La maintenance ou le démontage présentent enfin les mêmes inconvénients que le montage.

[0010] La présente invention vise à simplifier le montage, le démontage et la maintenance des servitudes passant entre le carter externe structural et le carter interne non structural d'un turboréacteur.

[0011] Conformément à l'invention un turboréacteur à double flux, comprenant un carter externe de flux secondaire, un carter interne de flux secondaire, des servitudes de transport de fluide situées à l'extérieur du carter externe de flux secondaire, des servitudes de transport de fluide situées à l'intérieur du carter interne de flux secondaire, est caractérisé par le fait qu'au moins un bras modulaire amovible formant raccord de servitudes est agencé entre ledit carter externe et ledit carter interne.

[0012] Grâce à l'invention, la connexion des servitudes extérieures au carter externe de flux secondaire, aux servitudes intérieures au carter interne, est réalisée simplement à l'aide d'un bras modulaire amovible, qu'il est aisé de monter et de démonter. En effet, du fait qu'il est modulaire, le bras forme un tout composé d'un ensemble préféfini d'éléments standards ; son caractère amovible s'entend de la possibilité de l'enlever, dans son ensemble modulaire.

[0013] Ce bras peut en outre être calibré pour diverses applications ou turboréacteurs différents.

[0014] De préférence, le carter interne non structural comportant des panneaux et des plaques longitudinales de support des panneaux, au moins une plaque longitudinale de support de panneaux comprend une platine de réception d'un bras modulaire amovible.

[0015] Conformément à une autre caractéristique, le carter externe comprend au moins un orifice de passage d'un bras modulaire amovible.

[0016] Conformément à une autre caractéristique, le bras modulaire comprend des éléments de canalisations, comprenant des moyens externes de raccord à des servitudes, et destinés à être insérés dans des canaux débouchant sur la face externe de la platine.

[0017] Avantageusement dans ce cas, les canaux débouchent également sur au moins une face différente de la platine et comprennent des moyens de raccord à des servitudes.

[0018] Avantageusement, la face externe de la platine comprend un évidement de réception du bras modulaire, dans lequel sont percés les canaux.

[0019] L'invention concerne, à titre de produit intermédiaire, un bras modulaire amovible pour le turboréacteur présenté ci-dessus, comportant une tôle, percée d'orifices de passage d'éléments de canalisations calibrés, des éléments de canalisations calibrés et une chemise profilée s'adaptant à la tôle.

[0020] De préférence, les éléments de canalisations comportent, à l'une de leurs extrémités, des moyens de raccord à des servitudes.

[0021] De préférence, les éléments de canalisations comportent, à l'une de leurs extrémités, un joint torique d'étanchéité.

[0022] De préférence, la tôle comprend un renfoncement, sur lequel sont percés les orifices, destiné à être emmanché dans la chemise profilée.

[0023] L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée du turboréacteur et de son bras modulaire de raccord de servitudes de l'invention, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

• la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'une enveloppe de turboréacteur de l'art antérieur ;
• la figure 2 représente une vue schématique en perspective des servitudes montées sur une plaque de support de carter interne de l'art antérieur ;
• la figure 3 représente une vue de profil en coupe du turboréacteur de l'invention ;
• la figure 4 représente une vue schématique en perspective d'une partie du bras modulaire de l'invention ;
• la figure 5 représente une vue de dessous schématique en perspective partiellement en coupe du bras modulaire de l'invention ;
• la figure 6 représente une vue schématique en perspective d'une autre partie du bras modulaire de l'invention ;
• la figure 7 représente une vue de profil du bras modulaire de l'invention ;
• la figure 8 représente une vue schématique en perspective des supports de panneaux du carter interne non structural du turboréacteur de l'invention ;
• la figure 9 représente une vue en coupe transversale d'un support de panneaux du carter interne non structural du turboréacteur, dans lequel sont insérés des éléments de canalisations du bras modulaire de l'invention, et
• la figure 10 représente une vue schématique de face en perspective du turboréacteur de l'invention.

[0024] En référence à la figure 3, le turboréacteur 10 de l'invention comprend, d'amont en aval dans le sens de l'écoulement du gaz, une manche d'entrée d'air, une soufflante 11, un compresseur 12, une chambre de combustion 13, une turbine 14 et un conduit d'échappement 15. La soufflante est contenue dans un carter de rétention de soufflante 16, en aval duquel est monté un carter intermédiaire 17, soutenu par des bras 18 reposant sur une base interne annulaire 19 s'étendant autour du carter de compresseur 20. Le conduit 15 est contenu dans un carter d'échappement 21. Un anneau de suspension 22, destiné à être fixé à une suspension du turboréacteur à un avion, est fixé au carter d'échappement 21 par des biellettes non représentées.

[0025] Entre la base interne annulaire 19, d'une part, et le carter d'échappement 21, d'autre part, est monté un carter interne 23 non structural, couramment appelé "inner fan duct", qui enveloppe le coeur du turboréacteur 10, dans le but de contenir et guider le flux secondaire s'écoulant à l'extérieur de ce dernier.

[0026] Entre le carter intermédiaire 17, d'une part, et l'anneau de suspension 22, d'autre part, est monté un carter externe de flux secondaire 24, structural, couramment appelé "outer fan duct", dont le rôle est de contenir et de guider, sur sa surface externe, le flux secondaire s'écoulant à l'extérieur du coeur du turboréacteur 10, mais aussi de reprendre les efforts de poussée entre l'anneau de suspension 22 et le carter intermédiaire 17, auquel est reliée l'autre suspension du turboréacteur 10 à l'avion.

[0027] Conformément à l'invention, un bras modulaire radial 25 de raccord de servitudes est disposé, dans le but de raccorder des servitudes, entre le carter externe 24 et le carter interne 23. Son rôle est d'assurer la continuité entre des servitudes situées à l'extérieur du carter externe de flux secondaire 24 et d'autres situées à l'intérieur du carter interne 23.

[0028] En référence à la figure 4, le bras modulaire 25 comprend une tôle 26 globalement rectangulaire, légèrement incurvée, dans laquelle est pratiqué un renfoncement 27, ici de forme ovale. Dans le renfoncement 27 sont percés des orifices 28 de passage d'éléments de canalisations 29, ici au nombre de dix. Plus précisément, dans chaque orifice 28, un élément de canalisation 29 peut être inséré et fixé, par exemple par un boulonnage, au niveau de cet orifice 28, comme il sera vu plus précisément plus loin. Les éléments de canalisations 29 sont ici métalliques.

[0029] Chaque élément de canalisation 29 est un raccord de servitude, entre une servitude à l'extérieur du carter externe 24 et son prolongement à l'intérieur du carter interne 23. Chaque élément de canalisation 29 est calibré en fonction de la servitude pour laquelle il assure la fonction de raccord. Le diamètre de l'orifice 28 est calibré en fonction de l'élément de canalisation 29 qu'il reçoit.

[0030] Par interne ou externe, pour une pièce ou une partie de pièce, on entendra, par la suite, une portion qui, une fois montée, est placée respectivement radialement vers l'intérieur ou l'extérieur du turboréacteur 10.

[0031] En référence à la figure 5, chaque élément de canalisation 29 comporte une jupe 31 de positionnement et d'étanchéité, qui lui est solidaire et est destinée à venir en butée sur la face interne du renfoncement 27. Ainsi, lors du montage du bras modulaire 25, chaque élément de canalisation 29 est inséré, par son extrémité la plus proche de la jupe 31, dans l'orifice 28 qui lui est destiné, jusqu'à ce que la jupe 31 vienne en butée sur la face interne du renfoncement 27. Un écrou 30 est ensuite vissé, sur un filetage de l'élément de canalisation 29 prévu à cet effet, du côté externe du renfoncement 27, assurant le maintien de l'élément de canalisation 29 dans son orifice 28, entre l'écrou 30 et la jupe 31. D'autres pièces intermédiaires d'étanchéité ou de positionnement, notamment du côté externe du renfoncement 27, peuvent être prévues. A l'extrémité la plus proche de la jupe 31, des éléments de canalisations 29 comportent, au-delà de l'écrou 30, des moyens de raccord 50 à une servitude, par exemple ici un filetage 50 sur l'élément de canalisation 29 considéré. Ces moyens de raccord 50 permettent de connecter la servitude se trouvant à l'extérieur du carter externe 24, et pour laquelle on veut assurer un raccord avec une servitude à l'intérieur de l'enceinte définie par le carter interne 23, à l'élément de canalisation 29, qui a été préalablement dimensionné pour assurer cette connexion.

[0032] Tous les éléments de canalisations 29 sont fixés dans leur orifice 28 respectif. Il est prévu le même nombre d'orifices 28 que d'éléments de canalisations 29. Si tel n'était pas le cas, les orifices 28 non utilisés seraient bouchés. Dans la forme de réalisation représentée de l'invention, les éléments de canalisations 29 comportent un coude 32 à proximité de leur jupe 31 et s'étendent globalement de façon rectiligne de part et d'autre de ce coude 32. Les éléments de canalisations 29 ont tous la même forme, exception faite de leur diamètre, et s'étendent donc tous parallèles les uns aux autres une fois montés.

[0033] En référence à la figure 6, le bras modulaire amovible 25 de l'invention comporte en outre une chemise profilée 33. La chemise 33 comporte un corps de chemise 34 de section globalement ovale, correspondant à la forme ovale du renfoncement 27, et allongé de façon à s'adapter à la distance séparant le carter interne 23 du carter externe 24. La chemise 33 est creuse et ouverte des deux côtés, et comporte un rebord externe 35, globalement perpendiculaire au corps de chemise 34, et dont la forme correspondant à la forme de la tôle 26.

[0034] La forme ovale est liée au départ à la forme ovale que l'on souhaite donner à la chemise 33 du bras modulaire 35. En effet, une fois le turboréacteur monté, la chemise 33 s'étend entre le carter interne 23 et le carter externe 24, par conséquent dans le flux secondaire, sa forme devant être adaptée en fonction de l'écoulement du flux secondaire autour d'elle. La forme ovale peut bien sûr être remplacée par toute forme appropriée.

[0035] En référence à la figure 7, mais aussi à la figure 5, le bras modulaire 25 de l'invention, une fois assemblé, comporte la tôle 26, sur laquelle sont fixés les éléments de canalisation 29, autour desquels est enfilée la chemise profilée 33, dont la forme s'adapte à l'ensemble. Le rebord 35 de la chemise 33 est agencé, comme nous l'avons vu précédemment, pour épouser la forme de la face interne de la tôle 26, le renfoncement 27 de la tôle étant enchâssé, du côté interne où il fait saillie, dans le corps 34 de la chemise 33, dimensionné à cet effet. La chemise 33 est rendue solidaire, par soudage ou brasage par exemple, de la tôle 26, formant, avec elle et les éléments de canalisations 29, le bras modulaire 25 de l'invention. Une fois le bras 25 assemblé, les éléments de canalisations 29 font saillie, à l'opposé de la tôle 26, hors de l'enceinte définie par la chemise 33.

[0036] En référence à la figure 8, le carter interne 23 comprend une pluralité de plaques longitudinales supports de panneaux 36, ici au nombre de quatre, qui forment, avec d'autres éléments de maintien tels qu'un anneau 37, l'armature du carter interne 23. En référence à la figure 10, le carter interne 23 est formé lorsque des panneaux 38 sont placés entre les supports de panneaux successifs 36, calés dans des évidements 47 prévus à cet effet, créant ainsi la surface requise pour l'enveloppement du coeur du turboréacteur 10 et le guidage du flux secondaire.

[0037] Sur les supports de panneaux 36, dans la partie centrale qui n'est pas en contact avec les panneaux 38, est agencée une platine 39 de réception d'un bras modulaire 25 de raccord de servitudes. Une telle platine 39 comprend un évidement longitudinal 40, formant un épaulement 41 qui suit une forme globalement ovale correspondant à la section de l'extrémité interne de la chemise 33 du bras modulaire 25.

[0038] En référence à la figure 9, l'évidement 40 est percé d'une pluralité de canaux 42, ici au nombre de dix, de réception et de raccord d'éléments de canalisations 29 du bras modulaire 25 de l'invention. Chaque canal 42 comprend une portion 43 débouchant sur la surface de l'évidement 40, ici en vue de face perpendiculaire à cette surface, un coude 51 et une portion 44 parallèle à la surface de l'évidement 40, donc perpendiculaire à la première portion 43, débouchant sur une paroi longitudinale latérale du support 36 dans lequel le canal 42 est percé. Dans la forme de réalisation préférée du turboréacteur 10 de l'invention, deux rangées parallèles de cinq canaux 42 sont percées sur l'évidement 40, les canaux 42 débouchant, selon la rangée à laquelle ils appartiennent, sur l'une ou l'autre des parois longitudinales latérales du support 36. Il va de soi, qu'au lieu de déboucher sur les faces latérales du support 36, les canaux 42 pourraient déboucher sur sa face interne.

[0039] Il est possible de connecter, au niveau de la portion 44 d'un canal 42 débouchant sur la partie latérale du support 36, dûment dimensionnée, une servitude 45 située à l'intérieur de l'enceinte définie par le carter interne non structural 23. Des raccords 46, bien connus de l'homme du métier, peuvent être prévus à cet effet sur le support 36. Les raccords 46 et les canaux 42 sont bien sûr dimensionnés en fonction de la servitude à laquelle ils doivent servir de raccord.

[0040] Chaque canal 42 est dimensionné, dans sa portion 43 débouchant sur la surface de l'évidement 40, pour recevoir l'extrémité d'un élément de canalisation 29. Cette dernière peut être munie d'un joint torique 48 d'étanchéité. Dans l'exemple de forme de réalisation de l'invention ici décrite, les dix canaux 42 sont dimensionnés pour recevoir chacun l'extrémité de l'élément de canalisation 29 du bras modulaire 25 correspondant à leur position.

[0041] La répartition et le diamètre des canaux 42 sur la surface de l'évidement 40 du support 36 est comparable à la répartition et au diamètre des orifices 28 sur la surface du renfoncement 27 du bras modulaire 25. La platine 39 est exactement agencée et conçue pour la réception d'un bras modulaire 25 particulier : ses canaux 42 sont agencés pour recevoir les éléments de canalisations 29, tandis que l'épaulement 41 de l'évidement 40 est agencé pour supporter l'extrémité interne du corps 34 de la chemise 33.

[0042] Le montage des servitudes et leur raccord entre le carter externe 24 et le carter interne 23 du turboréacteur 10 de l'invention vont maintenant être décrits plus en détails, en prenant l'exemple d'un raccord par un unique bras modulaire 25.

[0043] Les supports de panneaux 36 du carter interne 23 du turboréacteur 10 sont montés autour du coeur du turboréacteur 10, entre la base interne 19 des bras 18 du carter intermédiaire 17 et le carter d'échappement 21. Les servitudes, s'étendant à l'intérieur de l'enceinte qui sera définie par le carter interne 23 et destinées à être raccordées avec des servitudes situées à l'extérieur du carter externe 24, sont alors connectées aux portions 43 des canaux 42 qui leur sont destinées, sur les raccords 46, prévus à cet effet, du support 36 sur lequel est agencée la platine 39 de réception du bras modulaire 25.

[0044] Cette connectique interne étant effectuée, il est possible de placer les panneaux 38 sur leurs supports 36 et de former ainsi le carter interne non structural 23. Le carter externe structural 24 est alors monté, entre le carter intermédiaire 17 et l'anneau de suspension 22.

[0045] Le bras modulaire 25 est ensuite glissé, à travers un orifice 49 oval prévu à cet effet sur le carter externe 24, entre ce dernier et le carter interne 23. L'orifice 49 se situe à l'aplomb de la platine 39, de façon qu'il est possible, juste en insérant le bras 25 dans l'orifice 49, de venir insérer les extrémités des éléments de canalisations 29 dans les portions 43 de canalisations 42 de la platine 39 destinées à les recevoir, sans nécessité d'accéder à l'espace défini par le carter interne 23 et le carter externe 24. La tôle 26 du bras 25 est alors fixée de façon amovible au carter externe structural 24, par exemple grâce à des inserts, ou tout autre moyen convenable. Elle pourrait également être brasée, ce qui rendrait toutefois plus délicate une opération de démontage du bras 25.

[0046] Les servitudes s'étendant à l'extérieur du carter externe 24, et devant être raccordées aux servitudes internes susmentionnées, peuvent alors être connectées aux moyens de raccord 50 des éléments de canalisations 29, le choix s'effectuant évidemment en fonction de la servitude déjà connectée à chaque élément de canalisation 29 par le biais de la platine 39.

[0047] Ainsi, grâce au bras modulaire 25 de l'invention, le raccord des servitudes entre le carter externe structural 24 et le carter interne non structural 23 est assuré, le bras 25, en coopération avec la platine 39 et l'orifice 49 du carter externe structural 24, permettant ici le raccord des servitudes. Ce raccord est montable et démontable aisément, sans devoir démonter notamment la connectique interne effectuée au niveau des parois latérales des supports 36.

[0048] Il va de soi que plusieurs ensemble de bras 25, platine 39 et orifice 49 peuvent être prévus, soit sur différents supports de panneaux 36 du carter interne non structural 23, soit même sur un même support 36, par exemple le long de ce dernier.

[0049] Dans la forme de réalisation décrite du turboréacteur 10 de l'invention, le bras modulaire 25, ses orifices 28 de passage d'éléments de canalisations 29, les éléments de canalisations 29 et leurs raccords 50, les canaux 42 et leurs raccords 46 sont calibrés en fonction des servitudes qu'ils permettent de raccorder. Il va de soi que l'ensemble de ces éléments pourraient être calibrés de façon standard, les raccords 46, 50 ou d'autres raccords permettant une adaptation suivant le type et le calibre des servitudes devant être connectées.

Revendications

1. Turboréacteur à double flux, comprenant un carter externe de flux secondaire (24), un carter interne de flux secondaire (23), des servitudes de transport de fluide situées à l'extérieur du carter externe de flux secondaire (24), des servitudes de transport de fluide situées à l'intérieur du carter interne de flux secondaire (23), caractérisé par le fait qu'au moins un bras modulaire amovible (25) formant raccord de servitudes est agencé entre ledit carter externe (24) et ledit carter interne (23).

2. Turboréacteur selon la revendication 1, dans lequel, le carter interne (23) comprenant des panneaux (38) et des plaques longitudinales de support des panneaux (36), au moins une plaque longitudinale de support de panneaux (36) comprend une platine (39) de réception d'un bras modulaire amovible (25).

3. Turboréacteur selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le carter externe (24) comprend au moins un orifice (49) de passage dudit bras modulaire (25).

4. Turboréacteur selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel ledit bras modulaire (25) comprend des éléments de canalisations (29), pourvus de moyens externes (50) de raccord à des servitudes, et destinés à être insérés dans des canaux (42) débouchant sur la face externe de la platine (39).

5. Turboréacteur selon la revendication 4, dans lequel les canaux (42) débouchent également sur au moins une face différente de la platine (39) et comprennent des moyens (46) de raccord à des servitudes.

6. Turboréacteur selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel la face externe de la platine (39) comprend un évidement (40) de réception du bras modulaire (25), dans lequel sont percés les canaux.

7. Bras modulaire pour le turboréacteur de l'une des revendications 1 à 6, comportant une tôle (26), percée d'orifices (28) de passage d'éléments de canalisations (29), des éléments de canalisations (29) et une chemise profilée (33) s'adaptant à la tôle (26).

8. Bras modulaire selon la revendication 7, dans lequel les éléments de canalisations (29) comportent, à l'une de leurs extrémités, des moyens de raccord (50) à des servitudes.

9. Bras modulaire selon l'une des revendications 7 ou 8, dans lequel les éléments de canalisations (29) comportent, à l'une de leurs extrémités, un joint torique d'étanchéité (48).

10. Bras modulaire selon l'une des revendications 7 à 9, dont ladite tôle (26) comprend un renfoncement (27), sur lequel sont percés lesdits orifices (28), destiné à être emmanché dans la chemise profilée (33).

Dessins