FR3156169A1 - Ensemble propulsif pour un aeronef - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un ensemble propulsif (1) comportant une turbomachine présentant un axe longitudinal, une nacelle, un premier élément (E1), un second élément (E2) mobile en translation par rapport au premier élément selon une direction parallèle à l’axe longitudinal entre une première et une seconde position et un circuit fluidique (70), la nacelle comprenant au moins un élément parmi le premier et le deuxième éléments, l’ensemble propulsif étant caractérisé en ce que : le circuit fluidique (70) comporte un premier (71) et un second conduits (72) solidaires respectivement du premier et du second éléments et comprenant respectivement un premier et un second raccords emboitables (73, 74) configurés pour coopérer l’un avec l’autre de manière à autoriser la circulation du fluide entre les premier et second conduits lorsque le second élément est dans la première position et pour interdire la circulation du fluide lorsque le second élément est dans la seconde position. Figure pour l'abrégé : Figure 7

Description

ENSEMBLE PROPULSIF POUR UN AERONEF

La présente invention concerne un ensemble propulsif pour un aéronef.

Un aéronef est propulsé par un ou plusieurs ensembles propulsifs. Un exemple d’un ensemble propulsif est illustré sur laFIG. 1. Un tel ensemble propulsif 1 comprend une turbomachine 12 logée dans une nacelle 10. Chaque ensemble propulsif 1 est rattaché à l’aéronef par un mât ou pylône 14 situé généralement sous ou sur une aile ou au niveau du fuselage arrière de l’aéronef.

Dans le cas des turbomachines telles que des turboréacteurs à double corps et double flux, le moteur comprend notamment une soufflante, un corps basse pression qui entoure un corps haute pression.

Une nacelle 10 présente généralement une structure cylindrique autour d’un axe longitudinal noté A comprenant une section amont 16 ou avant comprenant une entrée d’air profilée en amont du turboréacteur, une section médiane 18 destinée à entourer une soufflante 20 du turboréacteur, une section aval 22 ou arrière pouvant abriter des moyens d’inversion de poussée et destinée à entourer le corps haute pression du turboréacteur, et est généralement terminée par une tuyère d’éjection dont la sortie est située en aval du turboréacteur. La nacelle 10 forme un profilage externe d’une veine annulaire 24 guidant le flux d’air froid, et un carénage extérieur aérodynamique.

En outre, une nacelle comprend usuellement une structure externe comprenant une partie fixe et une partie mobile (constituant les moyens d’inversion de poussée), et une structure interne fixe, dite «Inner Fixed Structure» (IFS), concentrique de la structure externe. La structure interne fixe entoure le corps haute pression et la turbine basse pression du turboréacteur en arrière de la soufflante. Ces structures externe et interne définissent une veine annulaire d’écoulement, encore appelée veine secondaire, visant à canaliser un flux d’air froid, dit secondaire, qui circule à l’extérieur du turboréacteur.

La structure externe comporte un carénage externe définissant une surface aérodynamique externe, destinée à être au contact d’un flux d’air externe, et un carénage interne définissant une surface aérodynamique interne, destinée à être au contact du flux d’air secondaire. Les carénages interne et externe sont reliés en amont par une paroi de bord d’attaque formant une lèvre d’entrée d’air.

Les moyens d’inversion de poussée permettent de rediriger vers l’avant de l’ensemble propulsif tout ou partie du flux d’air froid circulant dans la veine secondaire de la nacelle de manière à créer une contre-poussée contribuant au freinage de l’aéronef. Par moyen d’inversion de poussée on entend un inverseur de poussée.

Un tel inverseur de poussée comprend des structures mobiles d’inversion de poussée, généralement deux structures mobiles d’inversion de poussée, portées par la nacelle pour se déplacer entre une position de fermeture (jet direct) dans laquelle l’inverseur de poussée est inactif, et une position d’ouverture (jet inverse) dans laquelle l’inverseur de poussée est actif, c’est-à-dire qu’il renvoie au moins une partie du flux d’air froid dans la direction inverse au flux généré par le turboréacteur. On connait en particulier des inverseurs de poussée dont les structures mobiles se déplacent en translation suivant une direction axiale du turboréacteur lors de leur passage en position d’ouverture. De tels inverseurs sont connus sous le nom d’inverseurs à cascades ou d’inverseurs à grilles.

De manière générale, le turboréacteur comprend un ensemble de pales (compresseur et éventuellement soufflante ou hélice non carénée) entraînées en rotation par un générateur de gaz à travers un ensemble de moyens de transmission.

Un système de distribution d’un lubrifiant est prévu dans le turboréacteur pour assurer une bonne lubrification de ces moyens de transmission et les refroidir. Le lubrifiant est de l’huile.

Un système de refroidissement comportant au moins un échangeur de chaleur permet de refroidir le lubrifiant. Par exemple, un échangeur de ce type comprend un circuit d’huile raccordé au système de lubrification, et une surface d’échange qui est exposée à un flux d’air de refroidissement. Un échange de calories entre la surface et le circuit d’huile de l’échangeur permet de refroidir l’huile provenant du système de lubrification avant de la renvoyer à ce système de lubrification. Un tel échangeur utilise de l’air froid prélevé à l’extérieur de la nacelle ou dans la veine secondaire par une écope disposée respectivement sur le carénage externe ou interne de la nacelle, l’air froid étant mis en circulation à travers l’échangeur et pouvant servir au dégivrage de la nacelle, une fois réchauffé par le lubrifiant, par circulation dans des conduits disposés au contact des parois de la structure externe de la nacelle, par exemple au niveau de la lèvre d’entrée d’air.

Une autre solution connue afin de limiter les perturbations du flux d’air qui engendrent les pertes de performances en termes de consommation de carburant de l’aéronef, consiste à fournir un système de refroidissement comportant un échangeur de chaleur, dit source chaude, entre un fluide caloporteur et l’huile moteur, et un autre échangeur de chaleur, dit source froide, entre le fluide caloporteur et de l’air. Un tel système de refroidissement comporte un conduit de circulation du fluide caloporteur en circuit fermé. Plus particulièrement, le conduit de circulation du fluide caloporteur comporte une portion disposée dans la nacelle au contact du carénage externe et/ou interne, ladite portion formant l’échangeur de chaleur source froide. On parle d’échangeur surfacique. Encore plus particulièrement, la portion disposée dans la nacelle au contact du carénage interne et/ou externe comporte une pluralité de canaux disposés en parallèle, lesdits canaux étant formés par une double paroi du carénage interne et/ou externe. On parle alors d’échangeur structural.

Généralement les échangeurs source froide sont situés sur la partie fixe de la structure externe et/ou interne de la nacelle et/ou sur une partie fixe du turboréacteur de l’aéronef, telles que sur des capots du turboréacteur ou sur l’entrée d’air de la nacelle.

Dans le but d’optimiser les performances de refroidissement du turboréacteur, d’autres surfaces d’échange pour refroidir le fluide caloporteur ont été envisagées, telles que des surfaces de la partie mobile. Il est par exemple avantageux d’utiliser le bord de fuite situé à l’arrière des structures mobiles de l’inverseur de poussée.

L’échangeur de chaleur, porté par la nacelle ou des parties mobiles telles que les capots, est relié au système de lubrification par des moyens de raccordement fluidique qui doivent autoriser l’ouverture des panneaux et en particulier leur déplacement, notamment axial, sans forcément nécessiter de déconnecter l’échangeur de chaleur vis-à-vis du système de lubrification.

Dans la technique actuelle, ces moyens de raccordement sont des tuyaux 30 souples et flexibles, comme illustré à laFIG. 2. Chacun de ces tuyaux 30 comprend une extrémité 30a solidaire d’un panneau 40 et destinée à être reliée à l’échangeur 42 porté par ce panneau 40, et une extrémité 30b opposée, solidaire du mât réacteur 14, et destinée à être raccordée au système de lubrification 50 de la turbomachine 12. Quelle que soit la position du panneau 40, le circuit d’huile de l’échangeur 42 reste raccordé au système de lubrification 50 grâce à la souplesse des tuyaux 30. LaFIG. 2montre deux états distincts de déformation d’un même tuyau 30 pour deux positions différentes d’un panneau 40.

Cette technologie présente des inconvénients. Tout d’abord, il est nécessaire que l’environnement autour des tuyaux restent libres pour ne pas gêner le débattement des tuyaux lors de l’ouverture et de la fermeture des panneaux. Les tuyaux ont de plus une longueur relativement importante pour permettre leur flexion sans entrainer des contraintes conduisant à la rupture. Cette technologie est ainsi relativement encombrante. Par ailleurs, ces tuyaux sont surdimensionnés pour être suffisamment résistants et ont en particulier un diamètre important du fait de la présence d’une couche épaisse de protection autour de ces tuyaux. Enfin, cette technologie est relativement coûteuse et de masse importante.

La Déposante propose, dans la demande FR 3 094 750, un système de refroidissement adapté pour suivre le mouvement relatif d’une surface mobile par rapport à une surface fixe. Le système de refroidissement comprend un échangeur source chaude entre un fluide caloporteur et un lubrifiant pour turboréacteur et un échangeur source froide entre le fluide caloporteur et de l’air, les deux échangeurs étant raccordés par des conduits d’entrée et de sortie de fluide extensibles pour permettre d’accommoder le mouvement relatif entre les deux échangeurs. Ainsi, l’un des échangeurs peut être agencé sur une surface fixe de la nacelle ou du turboréacteur tandis que l’autre échangeur peut être agencé sur une surface mobile de la nacelle telle que l’inverseur de poussée.

Par ailleurs, le changement climatique est une préoccupation majeure pour de nombreux organes législatifs et de régulation à travers le monde. En effet, diverses restrictions sur les émissions de carbone ont été, sont ou seront adoptées par divers états. En particulier, une norme ambitieuse s’applique à la fois aux nouveaux types d’avions mais aussi ceux en circulation nécessitant de devoir mettre en œuvre des solutions technologiques afin de les rendre conformes aux réglementations en vigueur. L’aviation civile se mobilise depuis maintenant plusieurs années pour apporter une contribution à la lutte contre le changement climatique. Les efforts de recherche technologique ont déjà permis d’améliorer de manière très significative les performances environnementales des avions. La Déposante prend en considération les facteurs impactant dans toutes les phases de conception et de développement pour obtenir des composants et des produits aéronautiques moins énergivores, plus respectueux de l’environnement et dont l’intégration et l’utilisation dans l’aviation civile ont des conséquences environnementales modérées dans un but d’amélioration de l'efficacité énergétique des avions. Par voie de conséquence, la Déposante travaille en permanence à la réduction de son incidence climatique négative par l’emploi de méthodes et l’exploitation de procédés de développement et de fabrication vertueux et minimisant les émissions de gaz à effet de serre au minimum possible pour réduire de l'empreinte environnementale de son activité. Ces travaux de recherche et de développement soutenus portent à la fois sur les nouvelles générations de moteurs d’avions, l’allègement des appareils, notamment par les matériaux employés et les équipements embarqués allégés, le développement de l’emploi des technologies électriques pour assurer la propulsion, et, indispensables compléments aux progrès technologiques, les biocarburants aéronautiques.

La présente invention propose une solution simple, efficace et économique à au moins une partie des problèmes précités de la technique antérieure et une alternative à la solution proposée par la Déposante dans la demande de brevet FR 3 094 750.

La présente invention a ainsi notamment pour but de fournir un ensemble propulsif équipé de moyens de raccordement fluidique adaptés pour suivre le mouvement relatif d’une surface mobile par rapport à une surface fixe.

À cet effet, l’invention concerne un ensemble propulsif pour un aéronef comportant une turbomachine s’étendant autour d’un axe longitudinal, une nacelle logeant la turbomachine, un premier élément, un second élément mobile en translation par rapport au premier élément selon une direction prédéterminée parallèle à l’axe longitudinal entre une première position et une seconde position et un circuit fluidique, la nacelle comprenant au moins un élément parmi le premier élément et le deuxième élément.
Selon l’invention, le circuit fluidique comporte un premier conduit de circulation d’un fluide solidaire du premier élément et un second conduit de circulation du fluide solidaire du second élément, et le premier élément comprend un premier raccord emboitable et le second élément comporte un second raccord emboitable, le premier raccord emboitable et le second raccord emboitable étant configurés pour coopérer l’un avec l’autre de manière à autoriser la circulation du fluide entre les premier et second conduits de circulation lorsque le second élément est dans la première position et pour interdire la circulation du fluide entre les premier et second conduits de circulation lorsque le second élément est dans la seconde position.

L’invention propose ainsi un ensemble propulsif équipé de moyens de raccordement fluidique adaptés pour permettre le mouvement relatif d’un élément mobile par rapport à un autre élément, chacun étant équipé d’une partie des moyens de raccordement fluidique. Ainsi, par exemple un conduit peut être agencé sur une surface fixe de la nacelle ou du turboréacteur et raccordé fluidiquement à un autre conduit agencé sur une surface mobile de la nacelle telle qu’un cadre d’un inverseur de poussée.

Le raccordement est avantageusement adapté pour autoriser la circulation fluidique d’un élément à l’autre lorsque ceux-ci sont en position rapprochée (par exemple en position jet direct pour un cadre d’inverseur de poussée) et interdire cette circulation fluidique lorsque ceux-ci sont en position éloignée (par exemple en position reverse pour un cadre d’inverseur de poussée ou pour une maintenance).

Un tel raccordement selon l’invention présente l’avantage de nécessiter peu d’espace de fonctionnement. Les conduits de circulation de fluide sont rigides et permettent un gain en coût et en masse. En effet, grâce notamment à la rigidité des conduits, leur diamètre ainsi que leur longueur peuvent ainsi être optimisés. De tels conduits peuvent ainsi être avantageusement intégrés dans des charnières et/ou des cols de cygne de capots ou sur un cadre dans le cas d’un inverseur de poussée.

L’invention permet le déplacement du second élément avec une déconnection rapide des raccords entre les deux conduits de circulation du fluide. Ainsi, l’invention permet le déplacement du second élément, par exemple l’ouverture d’un capot sans nécessiter l’utilisation d’une vanne de fermeture du circuit fluidique grâce aux raccords emboitables et de préférence auto-obturants.

L’ensemble propulsif selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le premier conduit de circulation et le second conduit de circulation s’étendent chacun selon la direction prédéterminée de translation du second élément par rapport au premier élément ;
- le premier et le second raccords emboitables sont chacun équipés d’un clapet auto-obturant ;
- le fluide est un lubrifiant, un liquide de refroidissement, un fluide hydraulique, un carburant ou un gaz combustible tel que du dihydrogène ;
- la nacelle comprend le premier élément et le deuxième élément, le premier élément étant fixe par rapport à la turbomachine ;
- la nacelle comporte un capot de soufflante portant le premier élément et un inverseur de poussée comprenant un capot mobile, le capot mobile étant mobile en translation vers l’aval et portant le deuxième élément ;
- le premier élément est mobile en translation par rapport à la turbomachine selon la direction prédéterminée dans un premier sens et le deuxième élément est mobile en translation par rapport à la turbomachine selon la direction prédéterminée dans un deuxième sens opposé au premier sens.
- la turbomachine comporte un système fluidique comprenant au moins deux premiers conduits de circulation, chacun équipé d’un premier raccord emboitable et porté par le premier élément, et au moins un panneau mobile de la nacelle formant le second élément porte au moins un échangeur surfacique de chaleur comprenant deux seconds conduits de circulation, chacun équipé d’un second raccord emboitable, l’un formant une entrée fluidique et l’autre formant une sortie fluidique de l’échangeur surfacique de chaleur, et l’un des premiers raccords emboitables du système fluidique est raccordé à l’entrée fluidique de l’échangeur de chaleur, et l’autre des premiers raccords emboitables est raccordé à la sortie fluidique de l’échangeur de chaleur ;
- le système fluidique est un système de lubrification de la turbomachine, l’un des premiers conduits de circulation formant une entrée fluidique et l’autre formant une sortie fluidique du système de lubrification.

La présente invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d’un exemple non limitatif qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- laFIG. 1, déjà décrite, est une vue schématique en coupe axiale d'un ensemble propulsif ;
- laFIG. 2, déjà décrite, est une vue schématique en perspective de moyens de raccordement fluidique d’un échangeur de chaleur à un système fluidique, selon la technique antérieure à l’invention ;
- laFIG. 3est une vue schématique en perspective d’un ensemble propulsif selon l’invention équipé d’un inverseur de poussée ;
- laFIG. 4est une vue schématique en perspective de l’ensemble propulsif de laFIG. 3lorsque l’inverseur de poussée est en position de jet direct ;
- laFIG. 5est une vue schématique en perspective de l’ensemble propulsif de laFIG. 3lorsque l’inverseur de poussée est en position de jet inverse ;
- laFIG. 6est une vue schématique d’un ensemble propulsif selon l’invention lorsque le second élément est dans une première position rapprochée par rapport au premier élément ;
- laFIG. 7est une vue schématique de l’ensemble propulsif de laFIG. 6lorsque le second élément est dans une seconde position éloignée par rapport au premier élément ;
- laFIG. 8est une vue schématique en perspective d’un premier raccord emboitable et d’un seconde raccord emboitable utilisables dans le cadre de la présente invention ;
- laFIG. 9est une vue schématique d’un ensemble propulsif selon l’invention lorsqu’il comprend deux conduits de circulation de fluide et que le second élément est dans la première position rapprochée par rapport au premier élément ; et
- laFIG. 10est une vue schématique de l’ensemble propulsif de laFIG. 9lorsque le second élément est dans la seconde position éloignée par rapport au premier élément. ;
- laFIG. 11est une vue schématique en perspective d’un organe de raccordement fluidique pour un panneau de capotage et de connexion selon une variante de réalisation de l’invention ;

- laFIG. 12est une vue schématique partielle en perspective d’un ensemble propulsif équipé de panneaux de capotage et de connexion selon l’invention ; et
- laFIG. 13est une vue schématique de l’ensemble propulsif de laFIG. 6selon un autre mode de réalisation lorsque le premier et le second éléments sont mobiles en translation par rapport à la turbomachine et dans une seconde position dans laquelle les deux éléments sont éloignés l’un de l’autre.

Des exemples de réalisation d'un ensemble propulsif selon l’invention, sont décrits en détails ci-après, en référence aux dessins annexés. Ces exemples illustrent les caractéristiques et avantages de l'invention. Il est toutefois rappelé que l'invention ne se limite pas à ces exemples.

Sur les figures, présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention, les éléments identiques sont repérés par des références identiques. Pour des questions de lisibilité des figures, les échelles de taille entre éléments représentés ne sont pas respectées.

LaFIG. 3représente un ensemble propulsif 1 d’aéronef. Cet ensemble propulsif 1 comprend une nacelle 10, un mât réacteur ou pylône 14 et une turbomachine 12 logée dans la nacelle 10. Le mât réacteur 14 est une pièce massive destinée à être fixé à une aile (non représentée) ou au fuselage (non représenté) de l’aéronef. Le mât réacteur 14 comprend donc des éléments de fixation à l’aéronef et des éléments de fixation de la turbomachine. Le mât réacteur 14 a une forme générale allongée et s’étend le long d’un second axe B.

Dans la présente demande, la turbomachine est située sous le mât réacteur 14 ou à côté du mât réacteur. La turbomachine peut être suspendue au mât réacteur 14 sous la voilure de l’aéronef. En variante, la turbomachine peut être installée à l’arrière du fuselage de l’aéronef, ou au-dessus d’une aile de l’aéronef.

Par ailleurs, l’ensemble propulsif 1 peut être de n’importe quel type et par exemple du type turboréacteur à double ou triple flux, turbomachine à soufflante carénée ou non carénée, turbopropulseur, open rotor, etc.

La turbomachine a une forme générale allongée le long du premier axe A qui peut être parallèle au second axe B. Les premier et second axes A, B sont situés dans un même plan P. Ce plan P peut être vertical ou incliné par rapport à la verticale.

On désigne par 12h (pour 12 heures) et 6h (pour 6 heures) des positions de pièces autour du premier axe A, par analogie avec le cadran d’une horloge en regardant l’ensemble par l’arrière. La position 12h est située dans le plan P et au niveau du mât réacteur 14, et la position 6h est située dans le plan P sous la turbomachine.

La nacelle 10, également appelée capotage, peut comprendre plusieurs morceaux et comprend au moins un panneau.

La nacelle 10 présente une structure tubulaire comprenant une section amont 16 dotée d’une lèvre 17 formant une entrée d’air, une section médiane 18 destinée à entourer une soufflante de turboréacteur (non représenté), une section aval 22 comprenant un inverseur de poussée 25 et destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur (non représenté), et une tuyère d’éjection 26 dont la sortie est située en aval du turboréacteur (non représenté). L’amont et l’aval sont en référence au sens d’écoulement principal du flux dans la turbomachine.

En outre, la nacelle 10 comprend une structure externe 27, et une structure interne 28, diteInner Fixed Structure(IFS), concentrique de la structure externe 27. Ces structures externe 27 et interne 28 définissent une veine annulaire 24 d’écoulement, encore appelé veine secondaire, visant à canaliser un flux d’air froid qui circule à l’extérieur du turboréacteur (non représenté).

L’inverseur de poussée 25 est représenté en position de jet direct. Il comporte un capot 60 coulissant mobile en translation entre la position de jet direct illustrée sur les figures 3 et 4 et la position de jet inverse représentée sur laFIG. 5. Le capot 60 est de forme générale circulaire dans l’exemple représenté.

LaFIG. 6représente de façon schématique et générale un ensemble propulsif 1 selon l’invention. Un tel ensemble propulsif comporte un circuit fluidique 70.

Des exemples d’applications seront par la suite détaillés et notamment en fonction des différents fluides proposés pour l’invention. En effet, le fluide circulant dans le circuit fluidique 70 peut être tout fluide utilisé dans la turbomachine, par exemple un lubrifiant tel que de l’huile, un liquide de refroidissement, des carburants ou des gaz combustibles, également appelés biocarburants aéronautiques tels que du dihydrogène. Le fluide peut également être un fluide hydraulique permettant l’activation de systèmes par voie hydraulique, tels qu’un actionnement de commandes de vol, un actionnement de l’inverseur de poussée...

Ainsi, en référence à laFIG. 6, l’ensemble propulsif 1 selon l’invention comporte de manière générale, un premier élément E1 et un deuxième élément E2 mobile en translation par rapport au premier élément E1 selon une direction prédéterminée notée F1 entre une première position extrême et une seconde position extrême. La direction de translation F1 est parallèle à l’axe longitudinal de la turbomachine A.

Dans la première position extrême, le premier élément E1 et le deuxième élément E2 sont dans une position dite rapprochée ou de fermeture tandis que dans la seconde position extrême, le premier élément E1 et le deuxième élément E2 sont dans une position dite éloignée ou d’ouverture.

La nacelle 10 de l’ensemble propulsif 1 comporte le premier élément E1 ou le deuxième élément E2. En variante, la nacelle 10 comporte le premier élément E1 et le deuxième élément E2. Par exemple, le premier élément E1 peut être un capot de soufflante qui entoure la soufflante lorsque la turbomachine est logée à l’intérieure de la nacelle et le deuxième élément E2 peut être un capot d’inverseur.

L’ensemble propulsif 1 comporte en outre un circuit fluidique 70. Le circuit fluidique 70 comporte au moins un premier conduit 71 de circulation d’un fluide solidaire du premier élément E1 et au moins un second conduit 72 de circulation du fluide solidaire du second élément E2.

Par solidaire, on entend que le premier conduit 71 de circulation est fixé par tout moyen possible au premier élément E1. Par exemple, il peut être fixé par brasage, par soudage, par des moyens de fixations tels que des systèmes de colliers et vis-écrous ou des platines vissées. Selon un autre exemple, il peut être formé en continuité de matière avec le premier élément E1, par exemple par fabrication additive.

De même, par solidaire, on entend que le second conduit 72 de circulation est mobile avec le second élément E2. A cet effet, il est fixé par tout moyen possible au second élément E2. Par exemple, il peut être fixé par brasage, par soudage, par des moyens de fixations tels que des systèmes de colliers et vis-écrous ou des platines vissées. Selon un autre exemple, il peut être formé en continuité de matière avec le second élément E2, par exemple par fabrication additive.

Le ou chaque premier conduit 71 de circulation présente une première extrémité et une seconde extrémité opposée à la première extrémité. Le ou chaque premier conduit 71 de circulation du fluide comporte à sa première extrémité un premier raccord emboitable 73. La seconde extrémité du premier conduit 71 est destinée à être raccordée à un premier système fluidique qui fournit ou reçoit pour consommer ou transférer le fluide vers un autre système fluidique. Le premier système fluidique est logé dans la turbomachine, par exemple à l’intérieur de la nacelle ou fixé à une paroi d’un élément fixe de la turbomachine, par exemple sur la partie fixe de la structure externe et/ou interne de la nacelle et/ou sur une partie fixe de la turbomachine telle qu’un capot de la turbomachine ou sur l’entrée d’air de la nacelle. Par exemple, le premier système fluidique est un réservoir de carburants ou biocarburants ou d’huile ou un système de lubrification qui permet notamment de lubrifier des paliers de la turbomachine par circulation d’huile de lubrification ou encore un des éléments d’un système de refroidissement tel qu’un échangeur thermique. A cet effet, la seconde extrémité du premier conduit 71 est raccordée au premier système fluidique directement ou via une ou plusieurs canalisations. Le premier conduit 71 et/ou ces canalisations peuvent comporter des portions linéaires et des portions coudées.

Avantageusement, le ou chaque premier conduit 71 s’étend selon la direction prédéterminée de translation du second élément E2 par rapport au premier élément E1 au moins à proximité de sa première extrémité. Notamment, le premier raccord emboitable 73 s’étend selon cette direction prédéterminée de translation du second élément E2, c’est-à-dire parallèlement à l’axe longitudinal A de la turbomachine.

De façon similaire, le ou chaque second conduit 72 de circulation du fluide présente une première extrémité et une seconde extrémité opposée à la première extrémité. Le ou chaque second conduit 72 de circulation du fluide comporte à sa première extrémité un second raccord emboitable 74. La seconde extrémité du second conduit 72 est destinée à être raccordée à un second système fluidique qui fournit ou reçoit pour consommer ou transférer le fluide vers un autre système fluidique. Le second système fluidique est logé dans la turbomachine, par exemple à l’intérieur de la nacelle ou fixé à une paroi d’un élément mobile de la turbomachine, par exemple un capot mobile de l’inverseur de poussée de la turbomachine. Par exemple, le second système fluidique est un autre des éléments d’un système de refroidissement tel qu’un échangeur thermique. Le second système fluidique peut également être un réservoir de carburants ou biocarburants ou d’huile ou du fluide hydraulique ou un système de lubrification. A cet effet, la seconde extrémité du second conduit 72 est raccordée au second système fluidique directement ou via une ou plusieurs canalisations. Le second conduit 72 et/ou ces canalisations peuvent comporter des portions linéaires et des portions coudées.

Avantageusement, le ou chaque second conduit 72 s’étend selon la direction prédéterminée de translation du second élément E2 par rapport au premier élément E1 au moins à proximité de sa première extrémité, c’est-à-dire parallèlement à l’axe longitudinal A de la turbomachine. Notamment, le second raccord emboitable 74 s’étend selon cette direction prédéterminée de translation du second élément E2.

Selon l’invention, le premier raccord 73 emboitable et le second raccord 74 emboitable sont configurés pour coopérer l’un avec l’autre de manière à autoriser la circulation du fluide entre les premier et second conduits 71, 72 de circulation lorsque le second élément E2 est dans la première position dite position rapprochée ou de fermeture et pour interdire la circulation du fluide entre les premier et second conduits 71, 72 de circulation lorsque le second élément E2 est dans la seconde position dite position éloignée ou d’ouverture.

A cet effet, les raccords emboitables 73, 74 sont arrangés en périphérie respectivement des premiers et seconds éléments E1, E2. En d’autres termes, le ou chaque premier raccord 73 est situé sur un bord périphérique du premier élément E1 en vis-à-vis d’un bord périphérique du second élément E2 portant le ou chaque second raccord 74.

Ainsi, le premier élément E1 comprend au moins un premier raccord emboitable 73 du type mâle ou plusieurs premiers raccords emboitables 73 du type mâle qui sont espacés axialement l’un de l’autre le long du bord périphérique du premier élément E1. Chacun de ces premiers raccords 73 est destiné à coopérer par emboîtement mâle-femelle avec un second raccord 74 du type femelle complémentaire porté par le second élément E2. Bien entendu, les premiers raccords emboitables 73 peuvent être du type femelle tandis que les seconds raccords emboitables 74 sont du type mâle. En variante, certains des premiers raccords emboitables 73 sont du type mâle et les autres des premiers raccords emboitables 73 sont du type femelle, les seconds raccords emboitables 74 étant du type mâle ou femelle en fonction du premier raccord emboitable 73 auquel ils sont associés.

LaFIG. 7représente une vue de l’ensemble propulsif 1 de laFIG. 6lorsque le second élément E2 est dans la second position extrême, c’est-à-dire après un déplacement en translation par rapport au premier élément E1 selon la direction de la flèche F1. En d’autres termes, le second élément est dans une position éloignée du premier élément E1 dans laquelle la circulation fluidique doit être interrompue.

LaFIG. 8montre un exemple non limitatif de réalisation des raccords 73, 74. Les raccords 73, 74 sont de préférence destinés à coopérer entre eux par emboîtement mâle-femelle, le premier élément E1 pouvant porter les raccords males, ou inversement femelles, et le second élément E2 pouvant porter les raccords femelles, ou inversement males.

Un raccord male, tel que celui illustré à gauche à laFIG. 8, comprend une extrémité en saillie 73a, par exemple cylindrique, et une extrémité 73b opposée de raccordement à un des premiers conduits 71.

L’extrémité 73a peut comprendre une rainure annulaire 73d de logement d’un joint d’étanchéité tel qu’un joint torique par exemple

Un raccord femelle, tel que celui illustré à droite à laFIG. 8, comprend une extrémité en creux 74a, par exemple cylindrique, et une extrémité 74b opposée de raccordement à un des seconds conduits 72. Les extrémités 73a, 74c sont destinées à s’engager l’une dans l’autre. Chacun de ces raccords 73, 74 comprend un passage interne s’étendant entre les deux extrémités du raccord et permettant la circulation fluidique entre ces extrémités.

Comme on le voit dans les figures 6 et 7, les directions d’engagement des raccords (flèche F2) sont parallèles à la direction d’extension des conduits de circulations 71, 72 au moins au niveau de leur extrémité équipée des raccords emboitables 73, 74, c’est-à-dire parallèle à la direction de translation du second élément E2, en d’autres termes parallèles à la direction longitudinale A de la turbomachine.

Les raccords 73, 74 sont équipés de clapets 75 auto-obturants, c’est-à-dire qui permettent de fermer automatiquement les passages internes des raccords (voirFIG. 8). Chaque clapet 75 est apte à passer d’une position de fermeture du passage à une position d’ouverture de ce passage, simplement en emboîtant les raccords l’un dans l’autre. Chaque clapet 75 est apte à passer d’une position d’ouverture du passage à une position de fermeture de ce passage, simplement en séparant les raccords l’un de l’autre.

Lorsque le second élément E2 est dans la première position dite rapprochée ou fermée (FIG. 6), ses seconds raccords 74 sont engagés dans les premiers raccords 73 du premier élément E1 et cet emboitement assure la communication fluidique entre les raccords et le raccordement du circuit fluidique 70 au premier système fluidique. Les clapets 75 des raccords sont dans une position où ils ne gênent pas le passage fluidique entre les raccords.

Lorsque le second élément E2 est dans la seconde position dite éloignée ou ouverte (FIG. 7), ses seconds raccords 74 sont désengagés des premiers raccords 73 et les clapets 75 obturent les passages fluidiques de ces raccords.

Les figures 9 et 10 représentent un exemple d’application de l’invention dans lequel l’ensemble propulsif 1 comporte un capotage ou nacelle qui peut entourer la turbomachine comme dans l’exemple illustré sur laFIG. 3. Le capotage peut comprendre plusieurs panneaux de forme générale annulaire dont au moins un panneau ou capot 60 est mobile en translation vers l’aval par rapport à des panneaux fixes 62 du capotage. Pour rappel, l’amont et l’aval sont en référence au sens d’écoulement principal du flux dans la turbomachine.

Ainsi dans cet exemple, le premier élément E1 est un des panneaux fixes 62 de la nacelle et le second élément E2 est un panneau mobile 60 de la nacelle par rapport à un des panneaux fixes 62. Autrement dit, le premier élément E1 est fixe par rapport à la turbomachine contrairement au second élément E2.

Le circuit fluidique 70 de l’ensemble propulsif 1 comporte un premier système fluidique 80 raccordé fluidiquement à un second système fluidique 90.

Dans l’exemple illustré sur les figures 9 et 10, le second système fluidique 90 est un échangeur thermique surfacique de chaleur porté par le panneau mobile 60 et notamment par la surface interne du panneau mobile 60. L’échangeur surfacique est destiné à être raccordé au premier système fluidique 80 et comprend une surface d’échange qui est exposée à un flux d’air de refroidissement. En variante, l’échangeur thermique pourrait par exemple être sur une surface externe du panneau mobile 60. En effet, dans le cadre de la présente invention, le panneau mobile 60 peut être un panneau interne ou externe de la turbomachine et de l’ensemble propulsif, et peut être balayé par un flux de gaz passant à l’intérieur ou à l’extérieur du panneau. L’échangeur est donc situé à l’intérieur ou à l’extérieur du panneau mobile 60, et donc positionné sur une surface interne ou externe de ce panneau 60.

Le second système fluidique 90, notamment un échangeur thermique, comprend deux seconds conduits 72 de circulation, l’un formant une entrée fluidique 82 de réception du fluide et l’autre une sortie fluidique 84 de l’échangeur thermique. Chacun des seconds conduits 72 de circulation est équipé d’un raccord emboitable 74. Les deux seconds conduits 72 de circulation et leurs raccords emboitables 74 sont portés par le panneau mobile 60 selon l’invention, c’est-à-dire le second élément E2 dans cet exemple.

Dans l’exemple illustré sur les figures 9 et 10, le premier système fluidique 80 est un système de lubrification qui permet notamment de lubrifier des paliers de la turbomachine par circulation d’huile de lubrification.

Le premier système fluidique 80, notamment un système de lubrification, comprend au moins deux premiers conduits 71 de circulation, l’un formant une entrée fluidique de réception du fluide et l’autre une sortie fluidique de système de lubrification. Chacun des premiers conduits 71 de circulation est équipé d’un raccord emboitable 73. Les deux premiers conduits 71 de circulation et leurs raccords emboitables 73 sont portés par le panneau fixe 62 selon l’invention, c’est-à-dire le premier élément E1 dans cet exemple.

Toutefois, le système de lubrification peut être arrangé à distance du panneau fixe à l’intérieur du capotage de la turbomachine. Dans ce cas, le système fluidique 70 comporte une ou plusieurs canalisations raccordée(s) à ou prolongeant la seconde extrémité des premiers conduits 71.

Lorsque le second élément E2, notamment le panneau mobile 60, est dans la première position dite rapprochée ou fermée (FIG. 9), les seconds raccords 74 sont engagés dans/avec les premiers raccords 73 du premier élément E1, notamment un des panneaux fixes 62, et cet emboitement assure la communication fluidique entre les raccords et le raccordement du circuit fluidique 70 au premier système fluidique. Les clapets 75 des raccords sont dans une position où ils ne gênent pas le passage fluidique entre les raccords. Ainsi, le premier système fluidique 80, notamment le système de lubrification de la turbomachine, est raccordé fluidiquement au second système fluidique 90, notamment un échangeur thermique surfacique de sorte qu’un échange de calories entre la surface d’échange de l’échangeur thermique qui est exposée à un flux d’air de refroidissement permet de refroidir l’huile provenant du système de lubrification avant de la renvoyer à ce système de lubrification, comme illustré par les flèches de laFIG. 9.

Lorsque le second élément E2, notamment le panneau mobile 60, est dans la seconde position dite éloignée ou ouverte (FIG. 10), ses seconds raccords 74 sont désengagés des premiers raccords 73 et les clapets 75 obturent les passages fluidiques de ces raccords. La circulation fluidique est interrompue entre l’échangeur thermique surfacique et le système de lubrification.

Dans cet exemple, le premier système fluidique 80 est un système de lubrification mais pourrait en variante être un autre échangeur thermique porté par la surface d’un des panneaux fixes 64. L’ensemble comprenant les deux échangeurs thermiques, l’un porté par un panneau fixe et l’autre porté par un panneau coulissant forme un système de refroidissement de la turbomachine.

L’un des échangeurs thermiques forme un échangeur source chaude entre un fluide caloporteur et un lubrifiant de la turbomachine et l’autre des échangeurs thermiques forme un échangeur source froide entre le fluide caloporteur et de l’air. L’échangeur source froide et l’échangeur source chaude sont raccordés fluidiquement l’un à l’autre par des raccords emboitables tels que décrits précédemment en circuit fermé. L’échangeur source froide est disposé sur le panneau coulissant de l’inverseur de poussée et l’échangeur source chaude est disposé sur un panneau fixe de la section médiane par exemple. Ainsi, l’échangeur source froide est mobile en translation par rapport à l’échangeur source chaude. Le conduit de circulation du fluide caloporteur est en circuit fermé. En effet, il comporte notamment un premier conduit 71 (formant notamment un conduit de sortie de fluide caloporteur dans l’échangeur source chaude 80) raccordé à un second conduit 72 formant un conduit d’entrée 82 de fluide caloporteur dans l’échangeur source froide 90, et un autre second conduit 72 formant un conduit de sortie 84 de fluide caloporteur de l’échangeur source froide raccordé à un autre premier conduit 71 (formant un conduit d’entrée de fluide caloporteur dans l’échangeur source chaude 80). Les conduits d’entrée et de sortie forment une boucle de recirculation entre l’échangeur source froide et l’échangeur source chaude.

Quel que soit le mode de réalisation de l’invention, le ou les premiers raccords emboitables 73 peuvent être rassemblés et intégrés dans un organe de raccordement fluidique 110. Cet organe 110 est configuré pour coopérer avec un organe 120 de raccordement complémentaire supportant le ou les seconds raccords emboitables 74.

Bien entendu, les premiers raccords emboitables 73 peuvent être rassemblés en groupes, chaque groupe étant intégré dans un organe de raccordement fluidique 110. Ainsi, l’ensemble propulsif peut comporter plusieurs organes de raccordement sur un même premier élément E1 ou sur des premiers éléments E1 distincts. De même, les seconds raccords emboitables 74 peuvent être rassemblés en groupes, chaque groupe étant intégré dans un organe de raccordement fluidique complémentaire 120. Ainsi, l’ensemble propulsif peut comporter plusieurs organes de raccordement complémentaire sur un même second élément E2 ou sur des seconds éléments E2 distincts.

L’organe de raccordement fluidique 110 comporte un corps 112 qui est fixé sur le premier élément E1, tel qu’un panneau ou sur la paroi de celui-ci. Le corps 112 supporte au moins un des premiers raccords emboitables 73, chacun configuré pour coopérer par emboitement mâle-femelle avec un second raccord emboitable 74 complémentaire de l’autre organe de raccordement complémentaire 120.

L’organe de raccordement fluidique complémentaire 120 comporte un corps 122 qui est fixé sur le second élément E2, tel qu’un panneau ou sur la paroi de celui-ci. Le corps 122 supporte au moins un des seconds raccords emboitables 74.

Le corps 112 comprend en outre un dispositif 114 manuel de verrouillage réversible qui est configuré pour coopérer avec cet autre organe de raccordement 120 afin d’éviter un désengagement involontaire des premiers et seconds raccords emboitables 73, 74.

Le dispositif de verrouillage 114 comprend au moins un levier 116 articulé sur le corps 112 depuis une première position de déverrouillage dans laquelle les premiers et seconds raccords emboitables 73, 74 peuvent être emboités et désemboités, jusqu’à une position de verrouillage dans les premiers et seconds raccords emboitables 73, 74 sont bloqués en position emboitée.

Une fois les organes de raccordement 110, 120 et leurs raccords emboitables 73, 74 emboités et raccordés, le ou les leviers 116 sont déplacés manuellement pour verrouiller le raccordement et le fluide peut circuler depuis le ou les raccords emboitables 73 du ou des premiers conduits 71 jusqu’au/aux seconds conduits 72 via leur raccord emboitable 74 respectifs.

LaFIG. 11illustre un exemple de réalisation de tels organes de raccordement 110, 120. Dans l’exemple illustré, le corps 112 de l’organe de raccordement 110 comprend quatre premiers raccords emboitables 73 mâle ou femelle qui sont destinés à coopérer avec quatre seconds raccords emboitables 74 correspondants de l’organe complémentaire 120. Cet organe de raccordement 110 peut par exemple être utilisé pour raccorder les entrées et sorties de deux circuits fluidique 70 d’un même échangeur ou de deux circuits fluidique 70 de deux échangeurs d’un même panneau.

Le dispositif de verrouillage 114 comprend un levier 116 articulé sur le corps 112 entre les positions précitées.

Le levier 116 est articulé autour d’un axe E transversal à la direction F1 et comprend une fente 117 qui est configurée pour recevoir et guider un doigt 127 de l’organe complémentaire 120, et plus précisément de son corps 122, lors du déplacement du levier entre ces positions.

Cette fente 117 peut définir une surface de came 118 configurée pour coopérer avec le doigt 127 afin de forcer davantage l’emboitement des premiers et seconds raccords emboitables 73, 74 dans la direction F1 de translation, parallèle à l’axe longitudinal de la turbomachine.

On se réfère désormais à laFIG. 12dans laquelle chaque panneau 60 du capotage comprend en outre une trappe articulée 130 d’accès à l’organe de raccordement 110 de ce panneau. Dans la mesure où l’organe de raccordement 110 est situé au niveau d’un bord périphérique comme évoqué dans ce qui précède, la trappe 130 peut être située au niveau ou à proximité de ce bord périphérique. C’est le cas d’un raccordement à 6h.

En variante, le raccordement pourrait se situer ailleurs et par exemple à 3h, 9h, 12h, etc. La trappe sera alors positionnée en correspondance de ce raccordement.

Bien que décrit à travers un certain nombre d'exemples, variantes et modes de réalisation, l’ensemble propulsif selon l’invention comprend divers variantes, modifications et perfectionnements qui apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier, étant entendu que ces variantes, modifications et perfectionnements font partie de la portée de l'invention.

Par exemple, dans les exemples décrits, le premier élément E1 est un élément de la nacelle fixe par rapport à la turbomachine tandis que le second élément E2 est mobile par rapport au premier élément. Toutefois, l’invention s’applique également à des ensembles propulsifs tels qu’illustrés schématiquement sur laFIG. 13dans lesquels le premier élément E1 et le second élément E2 peuvent être mobiles par rapport à la turbomachine dans des directions opposées : vers l’amont pour le premier élément E1 selon la flèche F3 et vers l’aval pour le second élément E2 selon la flèche F1 par exemple.

Claims (9)

1. Ensemble propulsif (1) pour un aéronef comportant une turbomachine (12) s’étendant autour d’un axe longitudinal (A), une nacelle (10) logeant la turbomachine, un premier élément (E1), un second élément (E2) mobile en translation par rapport au premier élément selon une direction prédéterminée parallèle à l’axe longitudinal (A) entre une première position et une seconde position et un circuit fluidique (70), la nacelle comprenant au moins un élément parmi le premier élément (E1) et le deuxième élément (E2), l’ensemble propulsif étant caractérisé en ce que : le circuit fluidique (70) comporte un premier conduit (71) de circulation d’un fluide solidaire du premier élément (E1) et un second conduit (72) de circulation du fluide solidaire du second élément (E2), et en ce que le premier élément comprend un premier raccord emboitable (73) et le second élément comporte un second raccord emboitable (74), le premier raccord emboitable (73) et le second raccord emboitable (74) étant configurés pour coopérer l’un avec l’autre de manière à autoriser la circulation du fluide entre les premier et second conduits de circulation (71, 72) lorsque le second élément est dans la première position et pour interdire la circulation du fluide entre les premier et second conduits de circulation lorsque le second élément est dans la seconde position.
2. Ensemble propulsif selon la revendication 1, dans lequel le premier conduit de circulation (71) et le second conduit de circulation (72) s’étendent chacun selon la direction prédéterminée de translation du second élément (E1) par rapport au premier élément (E2).
3. Ensemble propulsif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier et le second raccords (73, 74) emboitables sont chacun équipés d’un clapet auto-obturant (75).
4. Ensemble propulsif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fluide est un lubrifiant, un liquide de refroidissement, un fluide hydraulique, un carburant ou un gaz combustible tel que du dihydrogène.
5. Ensemble propulsif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la nacelle (10) comprend le premier élément (E1) et le deuxième élément (E2), le premier élément (E1) étant fixe par rapport à la turbomachine.
6. Ensemble propulsif selon la revendication 5, dans lequel la nacelle (10) comporte un capot de soufflante portant le premier élément (E1) et un inverseur de poussée comprenant un capot mobile, le capot mobile étant mobile en translation vers l’aval et portant le deuxième élément (E2).
7. Ensemble propulsif selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le premier élément (E1) est mobile en translation par rapport à la turbomachine selon la direction prédéterminée dans un premier sens (F3) et le deuxième élément (E2) est mobile en translation par rapport à la turbomachine selon la direction prédéterminée dans un deuxième sens (F1) opposé au premier sens.
8. Ensemble propulsif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel :
   - la turbomachine comporte un système fluidique (80) comprenant au moins deux premiers conduits de circulation (71), chacun équipé d’un premier raccord emboitable (73) et porté par le premier élément (E1), et
   - au moins un panneau mobile (60) de la nacelle formant le second élément (E2) porte au moins un échangeur surfacique de chaleur (90) comprenant deux seconds conduits de circulation (72), chacun équipé d’un second raccord emboitable (74), l’un formant une entrée fluidique (82) et l’autre formant une sortie fluidique (84) de l’échangeur surfacique de chaleur, et
   dans lequel l’un des premiers raccords emboitables du système fluidique est raccordé à l’entrée fluidique de l’échangeur de chaleur, et l’autre des premiers raccords emboitables est raccordé à la sortie fluidique de l’échangeur de chaleur.
9. Ensemble propulsif selon la revendication précédente, dans lequel le système fluidique (80) est un système de lubrification de la turbomachine, l’un des premiers conduits de circulation (71) formant une entrée fluidique et l’autre formant une sortie fluidique du système de lubrification.