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特表2022-511049航空機ターボ機械用の取付支柱の一端と流れ間区画を画定するターボ機械のカウリングとの間に配置されるように設計された改良された耐火装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-28
(54)【発明の名称】航空機ターボ機械用の取付支柱の一端と流れ間区画を画定するターボ機械のカウリングとの間に配置されるように設計された改良された耐火装置
(51)【国際特許分類】
   B64D 27/26 20060101AFI20220121BHJP
   F02C 7/25 20060101ALI20220121BHJP
   F02C 6/20 20060101ALI20220121BHJP
   B64D 27/12 20060101ALI20220121BHJP
【FI】
B64D27/26
F02C7/25
F02C6/20
B64D27/12
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021531971
(86)(22)【出願日】2019-11-29
(85)【翻訳文提出日】2021-08-03
(86)【国際出願番号】 FR2019052845
(87)【国際公開番号】W WO2020120863
(87)【国際公開日】2020-06-18
(31)【優先権主張番号】1872912
(32)【優先日】2018-12-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516227272
【氏名又は名称】サフラン・エアクラフト・エンジンズ
(74)【代理人】
【識別番号】110001173
【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ジャコン,ブリュノ・アレクサンドル・ディディエ
(72)【発明者】
【氏名】シモノッティ,エルベ
(57)【要約】
本発明は、ダブルフロー型航空機ターボ機械の取付支柱と、このターボ機械を備えている接続カウリングとの間に配置されるように意図された耐火装置(50)に関し、接続カウリングは、流れ間区画を画定する上流リングを、ターボ機械の二次流れを横切って半径方向に延在するアームに接続するように意図されている。
本発明によれば、装置(50)は、異なる線(72a、72b)に沿って延在する2つの接触リップ(52a、52b)を備え、そのうちのC字形断面を有する第1のリップ(52a)は、接触構造(73)内に一体化され、第2のリップ(52b)は、その端部に接触構造(73)を保護する突出閉塞部(63)を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ダブルフロー型航空機ターボ機械(1)の取付支柱(9)の上流端部(7)と、このターボ機械に備えられている接続カウリング(30)との間に配置される耐火装置(50)であって、前記接続カウリングは、流れ間区画(8a)の一部の外側に向かって半径方向に区画する上流リング(10)を、ターボ機械の二次流れ(26)を横切って半径方向に延在するアーム(22)と接続するように意図され、装置は、
-第1の接触リップ(52a)を備え、該第一の接触リップ(52a)は、好ましくはC字形断面を有し、第1の線(72a)、好ましくは曲線に沿って延在する第1の接触端部(70a)を画定する接触構造(73)であって、接触構造はまた、第1の接触リップ(52a)の長手方向端部(75a)の1つに端部(71)を備え、該端部(77a)の1つは開口し、かつ第1のリップ(52a)と連続しており、その他方の端部(77b)が閉塞されている接触構造(73)と、
-支持部(60)と、
-接触構造(73)の端部(71)を支持する接合領域(62)を介して支持部(60)によって支持される第2の接触リップ(52b)であって、第2の接触リップ(52b)は、第1の線(72a)とは異なる第2の線(72b)に沿って延在する第2の接触端部(70b)を有し、第2の接触リップ(52b)は、その端部の1つに、第2の線(72b)にしたがって突出する閉塞部(63)を有し、閉塞部(63)は、端部(71)の閉塞端部(77b)から距離を置いて面している、第2の接触リップ(52b)と、
を備えることを特徴とする、耐火装置(50)。
【請求項2】
閉塞部(63)は、第2の接触リップ(52b)の第2の接触端部(70b)の一部を形成する第1の接触面(63a)と、第1の接触面の反対側にあり、端部(71)の閉塞端部(77b)に近付くことによって第1の接触面(63a)から離間する第2の面(63b)とを有し、第2の面(63b)は、好ましくは湾曲していることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
端部(71)の閉塞端部(77b)は、第2の接触リップ(52b)に属する閉塞部(63)の方向にドーム形状を有することを特徴とする、請求項1または2に記載の装置。
【請求項4】
第2の線(72b)の方向において、閉塞部(63)の端部は、第1の接触端部(70a)に対して後退していることを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の装置。
【請求項5】
一体であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の装置。
【請求項6】
前記第2の線(72b)は直線であり、好ましくは、第1の曲線(72a)に内接する第1の実質的に平坦な接触面(S1)に対して実質的に直交することを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の装置。
【請求項7】
第1の接触リップ(52a)を支持する締結部(56)をさらに備え、前記締結部は、好ましくは、貫通孔(76)を通る締結要素(54)によって横断されることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の装置。
【請求項8】
ダブルフロー型航空機ターボ機械(1)と、航空機の翼要素に固定するためのターボ機械の取付支柱(9)とを備える航空機用推進ユニット(100)であって、
ターボ機械(1)は、ターボ機械の一次流れ(28)と二次流れ(26)との間に配置された流れ間区画(8a)と、二次流れ(26)を横切って半径方向に延在し且つ流れ間区画(8a)と連通するアーム(22)とを含み、流れ間区画が、推進ユニットの横方向(Y)において、取付支柱(9)の上流端部(7)の両側にそれぞれ配置された2つの接続カウリング(30)の助けを借りてアームに接続された上流リング(10)によって外側に向かって部分的に半径方向に画定され、
2つの側面(42)を備える取付支柱の上流端部(7)、および、この上流支柱端部(7)の基部(44)の輪郭に沿った周囲支持面(46)を備え、
推進ユニット(100)はまた、2つの接続カウリング(30)の少なくとも一方に関連して、取付支柱の上流端部(7)と、装置(50)が固定されている接続カウリング(30)との間に配置された、請求項1~7のいずれか一項に記載の耐火装置(50)を備えることを特徴とする、航空機用推進ユニット(100)。
【請求項9】
第1の接触リップ(52a)の第1の接触端部(70a)は、取付支柱の上流端部(7)の周囲支持面(46)上に載置され、第2の接触リップ(52b)の第2の接触端部(70b)は、取付支柱の上流端部(7)の対応する側面(42)上に載置されることを特徴とする、請求項8に記載のユニット。
【請求項10】
第1の曲線(72a)は、第1の実質的に平坦な接触面(S1)に内接し、ユニット(100)の横方向(Y)および長手方向(X)に実質的に平行であり、第2の接触リップ(72b)によって画定される第2の線(52b)は、ユニットの垂直方向(Z)に実質的に平行に延在する直線であることを特徴とする、請求項8または9に記載のユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ダブルフロー航空機ターボ機械の流れ間区画と、このターボ機械の取付支柱の上流領域との間の耐火機能に関する。特に、それは、流れ間区画内で始まった火災が取付支柱の上流領域に広がるのを防止することを目的とする。
【0002】
本発明は、任意のタイプのダブルフローターボ機械、特にターボジェットに適用される。
【背景技術】
【0003】
ダブルフロー型航空機ターボ機械では、通常、ファンの下流に、二次流れを横切って半径方向に延材する1つ以上のアームが設けられる。このアームは、典型的には、中間ケーシングの外側シェルの周りに配置されたファン区画を流れ間区画に接続するように配置される。これらの2つの区画は、従来、設備および地役権を収容するが、それらの間に配置されたアームは、電気ケーブルおよび/または流体管などの様々な要素の通過を可能にする。
【0004】
そのようなアームの半径方向内側端部は、上流リングに接続され、流れ間区画を半径方向外側に向かって部分的に画定する。したがって、このリングは、流れ間区画の外側ケーシングを形成する全てのカウリングの上流端部を形成する。アームと上流リングとの間の接合を確実にするために、それらの間に、取付支柱の上流端部の両側に横方向にそれぞれ配置された2つの接続カウリングを挿入するように設けられる。
【0005】
ターボ機械を航空機の翼要素に固定するために使用される取付支柱は、実際に、二次流れを横切って延在するアームと流れ間区画の上流リングとの間の接合部に近い上流端部を有することができる。したがって、流れ間区画内で発生する可能性のある火炎の広がりを回避するために、特にこの火炎が近くに位置する取付支柱の上流領域に到達するのを防止するために、防火機能の問題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
したがって、その設計が所望の機能を保証し、関連する領域の密集した複雑な環境への容易な統合を可能にし、容易な製造を可能にする耐火装置を達成する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この問題に対処するために、本発明の第1の目的は、ダブルフロー型航空機ターボ機械の取付支柱の上流端部と、このターボ機械を装備する接続カウリングとの間に配置されるように意図された耐火装置であって、前記接続カウリングは、流れ間区画の一部の外側に向かって半径方向に画定する上流リングを、ターボ機械の二次流れを横切って半径方向に延在するアームに接続するように意図されている、耐火装置である。本発明によれば、装置は、
-好ましくはC字形断面を有し、第1の線、好ましくは曲線に沿って延在する第1の接触端部を画定する第1の接触リップを備える接触構造であって、第1の接触リップの長手方向端部の一方に、一方の端部が開いており、第1のリップに連続しており、他方の端部が閉塞されている端部をさらに備える、接触構造と、
-支持部と、
-接触構造の端部を支持する接合領域を介して支持部に支持された第2の接触リップであって、第2の接触リップが、第1の線とは異なる第2の線に沿って延在する第2の接触端部を有し、その端部の一方に、第2の線にしたがって突出する閉塞部を有し、閉塞部が、端部の閉塞端部から離間して対向して配置される、第2の接触リップと、
を備える。
【0008】
したがって、本発明は、効率的であることが証明され、その環境に完全に組み込まれ、その設計が、例えば一体に製造することによって、製造を特に容易且つ安価にする耐火装置を提供するという点で有利であることが証明されている。
【0009】
一体型の態様は、本発明にかかる装置の単純な幾何学的形状によって、特に接触リップを使用することによって効果的に可能になる。これらは、例えば、いわゆるビード形または球形の管状接触領域の実装とは対照的に、ついでに言えば装置の製造中にインサートの使用を必要としない。さらに、リップは、通常、容易に変形可能であることが証明されているため、その組み立て後に特定のプレストレス作業を受ける必要はない。その防火機能を保証するために必要な変形は、例えばその領域内で圧潰するように意図された可動ナセルカウルシールの押圧など、周囲の要素の押圧から単純に生じることができる。
【0010】
これらの利点は、一方の端部がその他方の端部で開いたままであることを考慮すると、一方の端部で閉塞された端部の存在によって問題にならないことに留意されたい。この特徴は、一体部品の容易な製造を特に保証する。第1の接触リップの長手方向端部の1つに配置されたこの閉塞端部は、それが延在する第1のC字形リップのものよりも延在するその横断面のおかげで、シールをより容易に局所的に制御することを可能にする。
【0011】
さらにまた、第1の接触リップのC字形は、その長手方向端部に接続ピンを備えた球状シールを組み込んだ既存の耐火装置との互換性を有するという点で有利であることが証明している。実際に、本発明にかかる耐火装置の第1の接触リップの長手方向端部は、したがって、推進ユニットに既に設置されている追加の耐火装置の接続ピンと完全に協働することができる。この形状の相補性は、第1の接触リップの開放部分へのピンの連結に匹敵する、2つの装置間の接合を容易にする。
【0012】
換言すれば、第1のリップのC字形は、推進ユニットを既に装備している従来の装置への本発明にかかる装置の接続を容易にすることを可能にする。したがって、この推進ユニットが、互いに連続するように接続された2つの耐火装置を備える場合、2つの装置のうちの一方のみの交換が可能になる。これにより、これらの耐火装置のメンテナンスが容易になり、確保される。
【0013】
さらにまた、接触構造および第2の接触リップを用いて、本発明にかかる耐火装置は、2つの異なる実質的に隣接する物理的障壁を形成することを可能にする。一方は、支柱の側面に向かって周方向に、または支柱の上流端面に向かって径方向に広がることがないように、流れ間区画内で起こり得る火を止めるために設けられ、他方は、この起こり得る火が支柱のこの同じ側面に沿って軸線方向下流に広がることがないように設けられる。
【0014】
本発明の特定の特徴の1つは、第2の接触リップ内に突出閉塞部が存在することにある。この閉塞部は、第1のリップに連続して、接触構造内に設けられた端部の閉塞端部を非接触で覆うようになる。動作中、この端部が必要に応じて変形して火炎への開口部が現れることを可能にすると、それを覆う閉塞部は、有利には、支柱の上流領域へのこの火炎の軸線方向貫通のリスクを低減するか、またはそれらを全く低減しない。第2のリップの閉塞部と第1のリップを延在する閉塞端部との間に維持される間隙は、推進ユニットの動作中に接触構造の変形を妨げることを可能にしない。この間隙は、第2のリップの閉塞部および第1のリップを延長する閉塞端部と共に、接触構造の閉塞端部の変形から生じる、上述した可能な開口部を通って広がるまで火炎がそれに追従するリスクを大幅に低減する一種のシケインを形成する。
【0015】
本発明は、好ましくは、単独でまたは組み合わせて解釈される以下の任意選択の技術的特徴のうちの少なくとも1つを提供する。
【0016】
閉塞部は、第2の接触リップの第2の接触端部の一部を形成する第1の接触面と、第1の接触面の反対側にあり、端部の閉塞端部に近付くことによって第1の接触面から離れる第2の面とを有し、第2の面は、湾曲していることが好ましい。
【0017】
端部の閉塞端部は、第2の接触リップに属する閉塞部の方向にドーム形状を有する。端部はまた、本発明の範囲から逸脱することなく、閉塞端部によって延長された球状部を組み込むことができる。
【0018】
第2の線の方向において、閉塞部端部は、第1の接触端部に対して後退している。これは、この閉塞部が、第1の接触端部が押圧する要素と接触し、この接触に続いて変形する危険性を制限する。
【0019】
前述のように、装置は、好ましくは一体である。
【0020】
前記第2の線は直線であり、好ましくは第1の曲線が内接する第1の実質的に平坦な接触面に対して実質的に直交する。それにもかかわらず、本発明の範囲から逸脱することなく、接触される支持面に応じて他の線形状および他の傾斜が保持されることができる。
【0021】
装置はまた、第1の接触リップを支持する締結部を備え、前記締結部は、好ましくは、締結要素貫通孔によって横断される。
【0022】
支持部は、第2のリップおよびその接合領域の反対側で、細長締結要素を支持する。これらの細長締結要素は、接続カウリングをより良好に保持するために、接続カウリングと容易に協働することができる。
【0023】
装置は、エラストマー材料、好ましくはシリコーン材料から作製された少なくとも1つの層と、好ましくはセラミック、ガラスまたはメタアラミド(ポリ(m-フェニレンイソフタルアミド))から作製された少なくとも1つの繊維層とを重ね合わせることによって形成される。それにもかかわらず、本発明の範囲から逸脱することなく、他のタイプの層が可能である。セラミック織物層は、耐火機能に特に効果的であることが証明されているが、ガラス繊維層は、積層体を補強し、この最後の方向に加わる機械的応力の場合に、層の重ね合わせの方向に直交する平面内のシリコーンエラストマーのクリープを制限することを可能にすることに留意されたい。最後に、メタアラミド繊維の層はまた、そのような補強を可能にする。
【0024】
好ましくは、1つ以上の繊維層は、その閉塞部を含む第2の接触リップの全長にわたって1つ以上の繊維層が延在するのと同様に、第1の接触リップおよび端部の全長にわたって延在する。
【0025】
本発明の別の目的は、ダブルフロー型航空機ターボ機械と、それを航空機の翼要素に固定するように意図されたターボ機械の取付支柱とを備える航空機用の推進ユニットであって、
ターボ機械は、ターボ機械の一次流れと二次流れとの間に配置された流れ間区画と、二次流れを横切って半径方向に延在し、流れ間区画と連通するアームとを含み、流れ間区画は、推進ユニットの横方向において、取付支柱の上流端部の両側にそれぞれ配置された2つの接続カウリングを用いてアームに接続された上流リングによって、外側に向かって部分的に半径方向に画定され、
取付支柱の上流端部は、2つの側面と、この上流支柱端部の基部の輪郭に続く周囲支持面とを備える、推進ユニットである。
【0026】
本発明によれば、推進ユニットはまた、2つの接続カウリングの少なくとも1つに関連して、取付支柱の上流端部と装置が締結される接続カウリングとの間に配置された、前述のような耐火装置を備える。
【0027】
好ましくは、第1の接触リップの第1の接触端部は、取付支柱の上流端部の周囲支持面上に載置され、第2の接触リップの第2の接触端部は、取付支柱の上流端部の対応する側面上に載置される。
【0028】
好ましくは、第1の曲線は、第1の実質的に平坦な接触面に内接し、横方向ならびにユニットの長手方向に実質的に平行であり、第2の接触リップによって画定される第2の線は、ユニットの垂直方向に実質的に平行に延在する直線である。
【0029】
好ましくは、第2の接触リップは、好ましくは、取付支柱の上流端部の側面と可動ナセルカウリングシールとの間で応力を受ける。
【0030】
最後に、推進ユニットはまた、2つの接続カウリングのうちの他方と関連付けられて、取付支柱の上流端部と追加の装置が締結される接続カウリングとの間に配置された追加の耐火装置を備え、後者は、球状シール形態の接触構造を備え、その一方の長手方向端部には、耐火装置に属する第1の接触リップの他方の長手方向端部と協働する接続ピンが備えられる。前述のように、この特定の特徴は、本発明が、別の既存の装置、異なる設計の、推進ユニット上の所定の位置に装置を組み立てることを可能にする形状を有するという事実を示している。
【0031】
本発明の他の利点および特徴は、以下の非限定的な詳細な説明において明らかになるであろう。
【0032】
以下、添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【0033】
図1】本発明の好ましい実施形態にかかる推進ユニットの斜視部分概略図である。
図2図1に示す推進ユニットの一部の斜視分解図である。
図3】前の図に示す部分の斜視図である。
図4】耐火装置が点線で表されている、先行する図に示されている側面図である。
図5図4の線V-Vに沿った断面図である。
図6a】先行する図に示した耐火装置の斜視図である。
図6b】別の視野角にかかる、前述と同様の斜視図である。
図6b-1】代替的な実施形態にかかる、前述と同様の斜視図である。
図6c】端部断面と交差する、図6bの平面Pcに沿った断面図である。
図6c-1】端部断面と交差する、図6b-1の平面Pcに沿った断面図である。
図6d図6aおよび図6bに示す耐火装置の一部の平面図である。
図7図2図4に示す部分の斜視図であり、耐火装置によって得られたシーリング線を示している。
図8】応力状態にある、特に耐火装置の第2の接触リップを示す、図2から図4に示す部分の斜視図である。
図9図10の線IX-IXに沿った断面図である。
図10図9の線V-Vに沿った断面図である。
図11】先行する図に示すような耐火装置と、追加の従来の装置との間の関連付けを表している。
図12図11に示す装置の関連付けの一部の背面図である。
図13】先行する図の図と同様の断面図である。
図14図13の線XIV-XIVに沿った断面図である。
図15図6aに示す装置の一部の拡大斜視図である。
図16】先行する図に示す装置の一部の底面図である。
図17】最小応力状態にある、特に耐火装置の第2の接触リップを示す、下流からの軸線方向図である。
図17a図17の応力状態と同じ応力状態にさらされた装置の斜視図である。
図18】最大応力状態にある、特に耐火装置の第2の接触リップを示す、図17と同様の下流からの軸線方向図である。
図18a図18の応力状態と同じ応力状態にさらされた装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
まず図1を参照すると、本発明の好ましい実施形態にかかる推進ユニット100が部分的に示されている。このユニット100は、航空機用のダブルフロー型ターボ機械1と、航空機の翼要素(図示せず)における、このターボ機械の取付支柱9とを含む。
【0035】
推進ユニット100は、ターボ機械1の長手方向および支柱9の長手方向にも対応する長手方向Xを有する。ユニット100はまた、高さの方向に対応する横方向Yおよび垂直方向Zを有する。3つの方向X、YおよびZは、互いに直交し、直接的な三面体を形成する。
【0036】
好ましくは、支柱9は、ターボ機械1を航空機の翼の下方に吊り下げることを可能にする。この支柱は、ターボ機械から来る力を吸収するように意図された構造部分を含み、この部分は、通常、一次構造または剛性構造と呼ばれる。これは、一般に箱形状をとり、そのうちの1つの上流端部7のみが図1に示されている。この構造は、空力フェアリングの形態の二次構造(図示せず)も備えている。
【0037】
記載および図示された、好ましい実施形態では、ターボ機械1は、ダブルフロー型の二重体型ターボジェットである。ターボジェット1は、方向Xと平行な長手方向中心軸線2を有し、その周りに様々な構成要素が延在する。それは、このターボ機械を通るガスの流れの主方向5に応じて上流から下流に、ファン3と、圧縮機、燃焼室およびタービンによって従来形成されたガス発生器とを備える。ガス発生器のこれらの要素は、流れ間区画8aの内側に向かって半径方向に画定する、「コア」ケーシングとも呼ばれる中央ケーシング6によって囲まれている。この区画8aは、さらに、1つ以上のカウリングによって外側に向かって半径方向に画定され、そのうちの上流リング10は、図1に示されている唯一のものである。上流リング10は、ターボジェットの中間ケーシング14のハブ12の下流側連続部に配置される。中間ケーシング14はまた、ファンケーシング18の下流に連続して配置された外側シェル16を含む。それはまた、ファンブレードの下流に配置され、ハブ12を外側シェル16に接続する出口ガイドベーン20を含む。
【0038】
ファンケーシング18および外側シェル16は共に、半径方向内側に向かってファン区画8bを画定する。この区画8bは、さらに、1つ以上のカウリング(図示せず)によって外側に向かって半径方向に画定され、ターボジェットのナセルの一部を形成する。この区画8bは、従来技術において広く知られているように、流れ間区画8aと同様に、設備および地役権を収容する。
【0039】
2つの区画8a、8bを接続するために1つ以上のアーム22が設けられている。例えば、ターボジェットに装着された2つのアーム22は、それぞれ12時および6時のいわゆる時計位置に配置されている。これらのアーム22は、中空であり、例えば電気ケーブルおよび/または流体管を循環させることを可能にする。より具体的には、これらのアームは、外側シェル16の下流側部を上流リング10に接続する。このため、それらはターボジェットの二次流れ26を横切って延在しており、この流れは、シェル16およびその下流に配置されたカウリング(図示せず)によって外側に向かって部分的に画定され、流れ間区画8aの上流リング10によって内側に向かって部分的に画定される。二次流れ26は、従来はガス発生器を介して通過する一次流れ28に加えられる。
【0040】
ここで、図2から図5を参照すると、支柱9の上流端部7、12時の時計位置に配置されたアーム22、および上流リング10を含む推進ユニット100の一部が示されている。より具体的には、方向Yにおいて、支柱9の上流端部7の両側に、アーム22と上流リング10との間の空気力学的接合を確実にする2つの接続カウリング30が設けられる。各カウリングは、支柱9の両側にそれぞれ配置される。したがって、このユニットは、360°にわたって完全には閉塞されていないが、12時の時計位置を中心とする角度開口部を有し、2つの接続カウリング30は、アーム22の半径方向内側端部との接合を確実にする。
【0041】
図では、様々な要素間のアセンブリは、支柱の一方の側についてのみ表されているが、支柱9の上流端部7の他方の側に同一または同様のアセンブリ、好ましくは対称的なアセンブリが設けられていることが理解される。したがって、支柱9の両側において、接続カウリング30は、中間ケーシングハブの下流連続部に配置されるように意図された上流端部32を有する。その上端部33(半径方向外側方向)は、アーム22の壁に接続し、その周方向端部35は、上流リング10の周方向端部に接続する。最後に、その下流端部38は、好ましくは可動ナセルカウリング(図2図5には示されていない)によって支持されたナセルシール40を収容する角度溝セクタタイプのハウジング39を形成する。三分岐シールまたは三脚シールとも呼ばれるこのシール40は、実際には、そこから延在するノードを含み、第1のシール部40aがハウジング39内に、次いで上流リング10上に圧潰し、第2のシール部40bがハウジング39内に、次いでアーム22上に圧潰し、第3のシール部40cが支柱の側面42上に圧潰する。シール40の各分岐は、管状タイプの球形またはビード形である。
【0042】
したがって、シール40は、それが嵌合される可動ナセルカウリング、すなわち、接続カウリング30の外面34の下流側に連続して配置された外面を有するカウリングの閉鎖後に、図3に示す位置をとる。
【0043】
支柱9の上流端部7は、特に2つの側面42から延在する基部44を有する。基部44は、この基部44の輪郭に沿って、略U字形の周囲支持面46と一体である。これは、実質的に平坦であり、方向XおよびYに平行であり、側面42に実質的に直交する。その機能は、本質的に、流れ間区画8aと支柱の上流端部7との間の防火障壁の確立にある。この機能を果たすために、ユニット100は、各接続カウリング30に関連付けられた、本発明に特有の耐火装置50を備える。後述する本発明の代替的な実施形態では、ユニット100は、本発明に特有であり、2つの接続カウリング30の一方に関連付けられた耐火装置と、他方の接続カウリング30に関連付けられたより従来的な追加の耐火装置とを備える。
【0044】
2つの接続カウリング30は、例えば軸線2を通過する長手方向平面XZに関して対称に設計されることによって、同一または同様の設計を有することができる。この構成は、図2に概略的に示されており、これはまた、本発明に特有の2つの装置50の関連付けを示しており、これらの装置は、これらの装置が圧潰する周囲支持面46のプロファイルと同様のプロファイルを共に画定するために、上流端部で接合する。
【0045】
図2図5を参照して、2つの装置50のうちの一方のみが説明され、その設計は、例えば、軸線2を通過する長手方向平面XZに関して対称的に設計されることによって、同一または同様である。
【0046】
したがって、耐火装置50は、支柱の上流端部7と、この同じ装置が締結されるその関連する接続カウリング30との間に配置される。一般に、装置50は、第1の接触リップ52aおよび第2の接触リップ52bを有し、第1のリップ52aは、その半部において、周囲支持面46の半径方向外面に当接している。この第1の接触リップ52aは、流れ間区画8a内で発生する火が、支柱の側面42に向かって周方向に、またはこの同じ支柱の上流端部面の方向に外側に向かって径方向に広がるのを防止する。
【0047】
第2の接触リップ52bは、ナセルシール40の2つの部分40a、40bの下流において、支柱の側面42上にその一部が載置される。それは、流れ間区画8a内に起こり得る火が、支柱の側面42に沿って軸線方向下流に広がることがないように、この火を止めるように設計されている。
【0048】
そのリップ52a、52bによって、装置50は、航空機の様々な飛行段階中にターボジェットと支柱との間の相対運動が観察される可能性が高いにもかかわらず、防火機能を与えるための巧妙で効率的な解決策を提供する。
【0049】
図5は、ターボジェットと支柱との間の相対位置から生じる低レベルの圧縮を有する第1のリップ52aを示している。この第1のリップ52aは、応力を受けていない状態での公称形状に対応するC字形、好ましくは半円形の横断面を有する。したがって、第1のリップ52aが圧縮されると、第1のリップは、その2つの周方向端部53を方向Zに対応する圧縮方向に互いに近付けるように平坦化/楕円化する傾向がある形状を有する。
【0050】
2つの周方向端部53の一方は、周囲支持面46に実質的に接することによって、この周囲支持面46に当接する。他端部53は、ボルトまたはリベットタイプの締結要素54によって横断される締結部56によって支持される。実際に、これらの要素54は、装置50の締結部56、ならびに接続カウリング30の第1の支持部58を横断しており、接続カウリングと周囲支持面46との間の内側に向かって半径方向に配置されている。第1の支持部58は、外側に向かって横方向に開いた略U字形状であるのに対して、第1の半円形リップ52aは、内側に向かって横方向に開いている。
【0051】
したがって、締結部56は、第1の半円形リップ52aの周方向端部53の一方に接続するまで、U字の58の基部と平行に下方に方向Zに延在する。締結部56と端部53との間の可撓性接続領域は、U字の基部とその下側分岐部との間の接続領域の近くに位置する。その結果、第1のリップ52aの上部は、好ましくは、第1のU字形支持部58の下側分岐部に当接する。
【0052】
さらに、図5のような断面において、第1のリップ52aの周方向の両端部53は、好ましくは、締結部56を延長する垂直仮想線に内接する。この幾何学的形状は、第1のリップ52aの応力を受けていない状態で特に観察される。それにもかかわらず、耐火装置50の設計は、ターボジェットと支柱との間、および3方向X、Y、およびZのそれぞれにおいて観察される相対運動にかかわらず、第1のリップ52aと周囲支持面46との間の接触を維持することを可能にすると規定されている。
【0053】
支持面46と協働する周方向端部53は、支柱との装置50の第1の接触端部70aの大部分を画定する。この第1の接触端部70aは、図6aから図6dで参照される端部71から来る小さな部分によって完成される。この実施形態では、端部71は、好ましくは中空部が空のままである円形断面の球状部、すなわち管状部である。この部分71は、第1のリップ52aと共に、支柱の周囲支持面46上に載置するように意図された接触構造73を形成する。
【0054】
部分71は、第1のリップ75aの下流側長手方向端部52aに連続して配置されている。より具体的には、円形球状部71は、開いており、リップ52aの下流長手方向端部75aに連続している上流端部77aを有する。その結果、リップ52aと端部75a、77aによって操作される部分71との間の移行部において、接触構造73は、円形部から半円形部に、必要に応じて漸進的に、しかしながら好ましくは急激に変化する。より一般的には、リップ52aの形状および部分71の形状にかかわらず、接触構造73は、(部分71内の)閉塞部から(U字形リップ52a内の)この閉塞部の半分まで変化する。
【0055】
2つの端部75a、77aの外径および内径は、それぞれ略同一である。これらの直径は、たとえ僅かな変動が、例えば15%以上または以下の範囲で観察されることができる場合であっても、ついでに言えば接触構造73の全長にわたって実質的に一定である。
【0056】
部分71の下流端部77bは、閉塞されている。それは、例えばドームの形状でドーム型である。この閉塞ならびに部分71の管状形状のおかげで、接触構造73のこの下流部は、この部分によって延長された第1のC字形リップ52aの横断面積よりも大きい横断面積に起因して、補強されてより容易に得られる封止を確実にする。特に、これにより、この部分71は、周囲支持面46および支柱9の側面42の双方に接触することが可能になる。
【0057】
前述のように、円形球状部71は、接触構造73のごく一部、すなわちその下流端部のみを構成する。好ましくは、その長さは、接触構造73の全長の20%以下を表し、より好ましくは15%未満の割合を表す。これに関して、図6b-1および図6c-1は、端部71が短い長さにわたってのみ延在する代替的な実施形態を表している。この部分71は、もはや球状部を有する必要はないが、第1のリップ52aに接続するその上流端部77aで開口し、その下流端部77bで閉塞された一般的なドーム形状に縮小されてもよい。換言すれば、この部分71は、図6aから図6dに示される実施形態の部分71のドーム形状の閉塞端部において縮小される。図6c-1に最もよく見られるように、ドーム形状部71の半径方向下端部は、上流端部77aに開口するノッチ55を有してもよい。このノッチ55は、推進ユニットの動作中の圧縮において、セクション71のさらなる制御された変形を可能にする。
【0058】
想定される実施形態にかかわらず、リップ52aに関して、部分71の円形/ドーム形状は、応力を受けていない状態で観察されるその公称形状に対応する。したがって、推進ユニット上に配置されると、この部分71はまた、ターボジェットと支柱との間の相対運動から生じる平坦化/楕円化を受け、これは、3方向X、Y、およびZのそれぞれにおいて行われる。それにもかかわらず、本発明の範囲から逸脱することなく、圧縮時に本質的に応力を受けるこの部分には、他のタイプの変形が観察されることができる。
【0059】
第1の接触リップ52aと部分71の半径方向下端部とが協働して、周囲支持面46上に第1のシーリング線を確立することを可能にする。図7に示すように、これは、接触構造に関連する支持面半部46の輪郭に続く第1の曲線72aに関する。この接触構造70の第1の接触端部70a(図7には示されていないが、図6aおよび図6bでは視認可能である)は、この第1の曲線72aに沿ってほぼL字形に延在する。
【0060】
装置50はまた、前述の第2のリップを一体化し、その機能は、支柱9の側面42上に第2のシーリング線72bを確立することである。この第2の線は、好ましくは直線であり、方向Zと実質的に平行である。好ましくは、図7に示す2つの線72a、72bは、装置50の半径方向内側下流端部において接合する。接触構造および第2のリップは、端部で直接隣接していてもよいが、代替的に、図6b、図6b-1に見える材料接続部79によって接続されてもよく、部分71の閉塞された下流端部77bを第2の接触リップ52bに接続する。
【0061】
再び図6aから図6d、図6b-1および図6c-1を参照して、装置50をより詳細に説明する。これらの図では、第1の曲線72aがまず示されており、これに沿って第1のリップ52aおよび端部71が連続している。線72aは、周囲支持面46の半径方向外面に対応する第1の実質的に平坦な接触面S1に内接する。この表面S1は、厳密に平坦であってもよく、または例えば数ミリメートルを超えない1つ以上の非常に浅いレベルを有してもよい。したがって、表面S1は、推進ユニット100の平面XYに対応することが好ましい。さらにまた、このXY平面に内接する第1の曲線72aは、実際には略L字形状であり、L字の基部とL字の分岐部との間の角度は丸みを帯びていてもよく、分岐部の自由端も丸みを帯びていてもよい。
【0062】
締結部56は、上述したボルト54によって横断されるように意図された貫通孔76が穿孔されたラメラの形態で、リップ52aから方向Zに上方に延在する。貫通孔76は、後に装置50に取り付けられるインサート81によって補強されてもよい。
【0063】
第1のリップ75aの下流側長手方向端部52aまたはその上流側において、装置50は、このリップの上部周方向端部53から方向Zに実質的に上方にも延在する支持部60を含む。より具体的には、この支持部60は、より大きな厚さを有し、装置50の機械的強度を補強するために設けられたリブ80に隣接している。リブ80は、締結部56と支持部60との間にブロック状に配置されている。それはまた、第1の曲線72aの方向に、そこから離れるように移動されることができる締結部56と平行に、方向Zに実質的に上方に延在する。リブ80は、締結部56の厚さと支持部60の厚さとの中間の厚さを有する。方向Zにおける高さについても同様である。
【0064】
支持部60の目的は、それらの間に配置された接合領域62を介して第2のリップ52bを支持することである。接合領域62は、低減された厚さを有し、第2のリップ52bにおける関節として機能し、これは、好ましくは真っ直ぐのままであり、耐久される圧縮レベルにかかわらず、曲げ中に変形しないか、またはほとんど変形しない。
【0065】
接合領域62は、支持部60から実質的に下流の方向Xに延在する。その半径方向内側端部において、接合領域62は、この同じ接合領域62の下流端部によって支持されたリップ52bの下流に位置する部分71の上部を支持する。
【0066】
第2のリップ52bの第2の接触端部70bは、第2の線72bに沿って、好ましくは直線状に、好ましくは第1の接触面S1に略直交して延在している。したがって、第2の直線72bは、好ましくは、リップ52bが支柱の関連する側面に接触するように、実質的に方向Zに延在する。
【0067】
要素60、62、および52bによって形成されたユニットの外側半径方向端部は、図6bに最もよく見られるように傾斜している。
【0068】
さらに、第2の接触リップ52bは、図6aで参照されるその基部68bから第2の接触端部70bに向かって増加する厚さを有する。その結果、後者は、例えば平坦な垂直ストリップの形態の表面特性を有することができる。この図6dに表されている非応力状態では、支柱(図示せず)の側面の法線64bと、基部68bとリップ52bの第2の接触端部70bとの間に画定された第2のほぼリップ方向66bとの間に傾斜角B0が観察されることができる。
【0069】
装置50の組み立てられた状態では、その第2の接触リップ52bは、ナセルシールの第3の部分40cによって方向Yに応力を受ける。図8を参照すると、ナセルカウリング82(概略的にのみ示されている)が閉塞されると、このカウリングと一体のシール40の第3の分岐部40cが第2のリップ52bを押圧する。そして、これは、支柱の側面42とジョイント40の第3の部分40cとの間で応力を受け、リップ52bがその接合領域62にしたがって回動することを含む。この回動により、角度B0は、図6dの応力を受けていない状態で観察されるものに対して増加する。この角度B0の値は、それ自体がターボジェットと支柱との間の相対運動の振幅に依存する耐火装置50の圧縮レベルに依存する。図8はまた、シール40の第3の部分40cが方向Yに応力を受けていることを示しており、これは、その管状シール部がナセルカウリング82とリップ52bとの間で変形していることを意味する。したがって、応力を受けていない状態で略円形の断面を有する管状部は、応力下で平坦化し、例えば楕円形、長円形などの形状に適応する。
【0070】
この図8はまた、部分71の存在が、角度B0の高い値をもたらす著しい変形レベルであっても、支柱の側面42と、この同じ部分との間の漏洩部91を大きく制限することを示している。下流側がドーム形状で上流側が開放しているそのような下流側端部を提供するという事実は、支柱の側面42との満足のいく制御された封止を容易に得るのに役立つ。したがって、漏洩部91は、第2のリップ52bのかなりの回動中であっても、妥当なままである。この部分91は、図6a、図6b、図6b-1、図6c-1、図15および図16を参照して後述する第2のリップ52bの特定の形状によって制限される。
【0071】
さらに図8を参照すると、装置50の支持部60は、接続カウリング30に設けられた第2の支持部86に受け入れられ、その下流端部38において図2に見ることができるシールハウジング39を形成することが示されている。図7に最もよく示されている第2の支持部86は、支持部60によって支持された細長締結要素90を受け入れるように意図された孔88を、リップ52bおよびその接合領域62が位置する側とは反対側に有する。これらの細長要素90は、装置50と一体に製造されるか、または装置に取り付けられる。それらは、例えば、ロッドによって形成され、ロッドの端部は、それらが横切る第2の支持部86とは反対側の表面上で折り畳むように意図されている。
【0072】
本発明の別の特定の特徴は、耐火装置50の一体製造にある。換言すれば、装置50の前述の要素の全ては、好ましくは圧縮成形によって一体に製造される。この一体型製造は、その軸線方向端部の1つで開いたままであり、好ましくは非常に短い長さに沿ってのみ延在するため、球状部の存在によって問題にならない。
【0073】
細長締結要素90は、必要に応じてこの部分に一体的に一体化されるが、インサート81は、接続カウリング30に締結するための手段の一部を形成するため、装置の外側に取り付けられた要素と見なされる。
【0074】
装置50の製造のために、これは、単一のエラストマーブロックに関することができるが、後者は、好ましくは様々な機能の1つ以上の層と組み合わされる。
【0075】
図9および図10に示す例では、装置50は、エラストマー材料99から作製され、好ましくはシリコーンエラストマー材料から作製された層と、機能性繊維層110とを後者の厚さ92の方向に重ね合わせることによって形成される。後者から、これは、装置の剛性を強化するガラス布、セラミックまたはメタアラミド(ポリ(m-フェニレンイソフタルアミド))層に関することができる。続いて、例えばセラミック繊維から作製された特定の耐火層が設けられることができる。好ましくは、これらは、火炎に最もさらされる装置の領域に配置される。層99のシリコーンエラストマー材料は、著しい熱の場合にシリカに分解および変換され、使用される布地110は、それらの噛み合いのおかげで、これらの分解粒子を保持することを可能にする。
【0076】
層の交互は、依然としてユニットの剛性を強化するために、メタアラミド繊維層110によってさらに完成されることができる。これらの層のうちの1つは、それらの摩耗および接触部による損傷を制限するために、リップの外面上にコーティングされてもよい。
【0077】
層99および110は、好ましくは、装置50のプロファイルにしたがって、互いに平行である。それらのうちの少なくとも1つ以上は、装置50の全高にわたって、且つ装置の一方の端部から他方の端部まで、第1の前述の曲線72aの方向に延在してもよい。
【0078】
方向Xにおいて、装置50は、30~50cmの間の長さを有することができるが、方向Yにおいて、この装置の幅は、10~20cm程度である。最後に、方向Zにおいて、装置50の最大高さは、15~20cm程度とすることができる。各リップ52a、52bは、数センチメートルにわたってのみ延在する。
【0079】
装置50によって調達される耐火性に関して、規範的要件ISO2685-1998およびAC20-135に準拠することに加えて、最も好ましくない条件、すなわち、飛行中の耐火性および地上での耐火性が求められることが考慮される。これは、特に、以下の条件で防火機能を保証する解決策を設計することを含む。
-火炎温度:1100±80℃;
-振動:50Hzの周波数で±0.4mm;
-圧力:火災試験の最初の5分間で0.4バール;
-試験時間:15分、以下の2相に分解;
5分:加えられた過圧;および、
10分:大気圧;
-限られた時間内で自己消火する。
【0080】
上述した実施形態では、本発明に特有の2つの装置50が、周囲支持面46に関連付けられている。両者の間の接合は、それぞれの第1のリップ52aの上流長手方向端部75bにおいて特に容易であることが証明されている。実際に、これらの2つのC字形端部75b(その一方は図6bに見ることができる)は、容易に重なり合うことができ、したがって、2つの装置50の間の接合領域における耐火障壁の継続を提供することができる。
【0081】
しかしながら、本発明はまた、このユニット上に既に配置されている2つの従来の装置のうちの1つのみを交換するために、既存の推進ユニット上の取付具に役立つことも証明されている。この機能は、図11から図14に示されており、本発明にかかる装置50と従来の設計の追加の耐火装置50’との間の関連を示している。2つの装置は、推進ユニットの2つの接続カウリング30にそれぞれ固定されるように意図されている。
【0082】
追加の耐火装置50’は、複数の要素が互いに取り付けられた従来の設計を有する。それは、装置50’のほぼ全長にわたって延在する球状シール71’を全体的に含み、このシールは、装置50の接触構造73のように、支柱の周囲支持面に対してピン留めされるように意図されている。図11から図14に示すような応力のない状態では、球状シール71’は、円形の断面を有する。
【0083】
したがって、この球状シール71’は、追加の装置50’の接触構造73’を構成し、接続ピン112’を備えた上流長手方向端部75b’を有する。このピン112’は、中空であり、球状部の直径よりも小さい直径の円形断面でもあり、必要に応じてその閉塞端部で面取りされている。装置50に関して、C字形断面のその第1の接触リップ52aの上流長手方向端部75bは、この接続ピン112’と協働するように完全に適合されていることが証明されている。実際に、C字形の内径は、接続ピン112’の外径と実質的に等しくてもよく、接続ピンがC字形の上流側長手方向端部75bの内側に収容されることを可能にする。この被覆は、図12から図14に見ることができ、インターロックと同様であり、新たな装置50と推進ユニットに既に設置されている追加の装置50’との間の接合部において耐火障壁の継続を確実にすることを可能にする。したがって、2つの既存の装置のうちの一方のみの交換が、提案された本発明の設計によって容易にされる。
【0084】
ここで、図6a、図6b、図6b-1、図6c-1、図15および図16を参照して、第2のリップ52bの特定の設計について説明する。これは、材料靭帯79で終端していないが、その半径方向内側端部に、第2の線72bにしたがって突出する閉塞部63を含む。したがって、この突出部63は、リップ52bを、材料靭帯79を越えて第1の線72aの方向に延在させる。したがって、それは、端部71の閉塞下流端部77bに面し、そこから距離を置いて配置される。換言すれば、それは、第1の線72aの方向に閉塞された下流端部77bに面し、このドーム状の下流端部77bの方向に軸線方向下流に広がる火炎を妨げる。
【0085】
より具体的に図15および図16を参照すると、突出部の形態のこの閉塞部63は、リップ52bの残りの部分の形状の連続部に内接する形状を有することに留意されたい。その結果、閉塞部は、支柱の側面に対して圧潰するために、実質的に平坦な幾何学的形状の第2の接触端部70bの下部を形成する、第1の接触面63aを有する。第1の面の反対側に、突出部63は、火炎を支柱の側面から横方向に離して移動させるために火炎を偏向させることを可能にし、敏感な領域への火炎の侵入を防止するような形状の第2の面63bを有する。このため、第2の面63bは、閉塞端部77bに近付くにつれて第1の接触面63aから遠ざかり、閉塞端部は、突出閉塞部63の方向にドーム状になっている。したがって、それは、横方向の火炎偏向傾斜面を画定するために、例えば単純な湾曲を有する湾曲形状に適応する。
【0086】
第2の面63bはまた、第2のリップ52bの上側部の外面の延長部および連続部に位置し、この面は、図15では69で示されている。同様に湾曲形状の外面69は、第3のナセルシール部40cによって覆われるように意図されている。一方、動作中、このナセルシール部分40cは、第2のリップ52bの突出部63がシール部40cよりも半径方向下法に延在するため、この突出部63を覆うことを意図していない。これに関連して、本発明が、閉塞部63が第2の線72bにしたがって下方に突出していることを提供する場合、その突出長は、好ましくは、第1の接触端部70aに対して後退した端部、したがって方向Zに後退した端部を有するように制限されたままである。これは、この閉塞部63が、支柱の側面と接触して、第1の接触端部70aが押圧する周囲支持面46とも接触する危険性を制限する。第2の線72bの方向における、閉塞部63の下端部と支持面46との間の間隙67bは、8~13mmの間、例えば11mm程度とすることができる。閉塞部63の突出距離67cは、その部分に関して、10~20mmの間、例えば16mm程度とすることができる。したがって、閉塞部63は、好ましくは、ドーム状の閉塞端部77bの中心を超えて第2の線72bの方向に終端する。
【0087】
2つの面63a、63bは、閉塞部63の第3の接続面63cの上流側に接続され、閉塞端部77bとの軸線方向間隙67aを画定する。図16で参照されるこの間隙67aは、例えば3.5mm程度であることによって、2から5mmの間とすることができる。この同じ図では、第2の面63b、間隙67aおよび閉塞端部77bが一体になってシケインを画定することが示されている。これは、接触構造の閉塞端部77bの変形から生じる、上述した可能性のある漏洩部を通って広がるまで火炎がそれに追従するリスクを大幅に低減する。
【0088】
ここで図17図17a、図18、および図18aを参照すると、周囲支持面46に対して様々な応力状態にある装置50が示されている。図17および図17aは、最小応力状態を示し、支持面46における、支柱の側面42と部分71の閉塞端部77bとの間の漏洩部91は最小である。この状態では、リップ52bの閉塞部63は、支持面46に隣接する漏洩部91に向かって進む火炎に対して軸線方向障害物を形成するのに十分低くなくてもよい。しかしながら、この応力レベルで観察される非常に小さい部分91は、支柱の感受性領域への火炎の侵入のリスクを低減するため、これは有害な結果を伴わずに残る。さらに、この低い応力レベルであっても、閉塞部63は、支持面46から距離を置いて支柱の面42に沿って発生する可能性があり、依然として閉塞端部77bの変形に起因する任意の他の漏洩部に向かう火炎に対する軸線方向障害物を形成することができる。
【0089】
図18および図18aは、最大応力状態を示し、閉塞部63による閉塞端部77bの被覆が最適である。したがって、支柱の側面42と部分71の変形端部77bとの間の漏洩部(視認可能でない)は、この部分に面して軸線方向に配置された閉塞部63によって火炎から保護される。
【0090】
当然のことながら、非限定的な例としてのみ説明され、その範囲が添付の特許請求の範囲によって定義される本発明に対して、当業者によって様々な変更が行われてもよい。
図1
図2
図3
図4
図5
図6a
図6b
図6b-1】
図6c
図6c-1】
図6d
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図17a
図18
図18a
【国際調査報告】