La présente invention se rapporte à un ensemble électrique chauffant pour dispositif de dégivrage d'une lèvre d'entrée d'air de nacelle de turboréacteur. L'invention concerne également une lèvre d'entrée d'air de nacelle pour turboréacteur équipée d'un tel ensemble électrique chauffant. L'invention se rapporte encore à une nacelle pour turboréacteur équipée d'un ensemble électrique chauffant selon l'invention. Enfin, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un tel ensemble électrique chauffant.

Un avion est propulsé par un ou plusieurs ensemble propulsifs comprenant chacun un turboréacteur logé dans une nacelle sensiblement tubulaire.

Une nacelle présente de manière générale une structure sensiblement tubulaire entourant le turboréacteur et comprend, une entrée d'air en amont du moteur, une section médiane destinée à entourer une soufflante dudit turboréacteur et une section aval entourant la chambre de combustion du turboréacteur et qui peut être équipée de moyens d'inversion de poussée.

L'entrée d'air comprend, d'une part, une lèvre d'entrée adaptée pour permettre la captation optimale vers le turboréacteur de l'air nécessaire à l'alimentation de la soufflante et des compresseurs internes du turboréacteur, et d'autre part, une structure aval sur laquelle est rapportée la lèvre et destinée à canaliser convenablement l'air vers les aubes de soufflante. L'ensemble est rattaché en amont d'un carter de soufflante appartenant à la section médiane de l'ensemble.

En vol, (et au sol) selon les conditions de température, de pression et d'humidité, de la glace peut se former sur la nacelle, notamment au niveau de la surface externe de la lèvre d'entrée d'air. La présence de glace ou de givre modifie les propriétés aérodynamiques de l'entrée d'air et perturbe l'acheminement de l'air vers la soufflante.

Une solution pour dégivrer ou déglacer la surface externe consiste à éviter que de la glace ne se forme sur cette surface externe en maintenant la surface concernée à une température suffisante. Ainsi, il est connu par exemple du document US 4 688 757, de prélever de l'air chaud au niveau du compresseur du turboréacteur et de l'amener au niveau de la lèvre d'entrée d'air afin de réchauffer les parois. Toutefois, un tel dispositif nécessite un système de conduits d'amenée d'air chaud entre le turboréacteur et l'entrée d'air, ainsi qu'un système d'évacuation de l'air chaud au niveau de la lèvre d'entrée d'air. Ceci augmente la masse de l'ensemble propulsif, ce qui n'est pas souhaitable.

Ces inconvénients ont pu être palliés en recourant à des systèmes de dégivrage électriques. On pourra notamment citer le document EP 1 845 01 8 bien que de nombreux autres documents se rapportent au dégivrage électrique et à ses développements. La mise en oeuvre d'un dispositif de dég ivrage électrique util ise des ensembles de résistances chauffantes, également appelés tapis chauffants, implantés au niveau de la lèvre d'entrée d'air à proximité de la surface externe et alimentés électriquement par une alimentation électrique.

La géométrie extrêmement courbée de la lèvre d'entrée d'air d'une nacelle exige l'utilisation de plusieurs tapis chauffants indépendants pour permettre de recouvrir segment par segment la totalité de la surface de la lèvre d'entrée d'air de la nacelle. Cette solution technique est décrite dans le document EP 1 715 159 qui divulgue un ensemble chauffant constitué par une pluralité de bandes rapportées dans la zone à traiter contre le givre.

Cette opération d'intégration se trouve être particulièrement longue et fastidieuse, du fait qu'elle est réalisée manuellement.

La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients de l'art antérieur, c'est-à-d ire q u'el le a pou r but de proposer u n ensemble électrique chauffant pour dispositif de dégivrage, dont l'intégration dudit ensemble à l'intérieur d'une lèvre de nacelle de turboréacteur est relativement aisée et réalisée directement pendant la phase de fabrication de ladite lèvre.

A cet effet, la présente invention se rapporte à un ensemble électrique chauffant pour dispositif de dégivrage d'une lèvre d'entrée d'air de nacelle de turboréacteur, comprenant au moins une portion conductrice de courant et au moins une portion résistive, ledit ensemble électrique chauffant étant remarquable en ce que la portion résistive comprend une pluralité de lamelles adjacentes espacées entre elles et chacune rel iée à la portion conductrice commune de courant de façon à former au moins un évidement dans ladite portion résistive.

Ainsi, en prévoyant des lamelles espacées, l'ensemble électrique chauffant épouse la forme complexe de la lèvre d'entrée d'air, et peut par conséquent aisément y être intégré. Il est ainsi possible de réaliser des tapis de grande taille, ce qui permet de réduire le nombre de tapis nécessaires pour recouvrir une surface souhaitée de la lèvre d'entrée d'air. Aussi, un ensemble électrique chauffant selon l'invention permet de recouvrir environ 1 /6 ^eme de la surface de la lèvre d'entrée d'air, ce qui permet de réduire le temps d'intégration dans la lèvre d'un tel ensemble.

Selon une caractéristique optionnelle de l'invention, les lamelles sont espacées de man ière sensiblement régulière le long de l a portion conductrice de courant.

La portion résistive comprend au moins une couche chauffante comprenant chacune au moins un élément résistif et au moins un élément isolant superposé audit au moins un élément résistif.

Préférentiellement, la portion résistive comprend deux couches chauffantes.

Avantageusement, chaque couche résistive peut être alimentée indépendamment l'une de l'autre.

Selon un autre aspect de l'invention, la portion conductrice de courant comprend au moins un élément conducteur de phase associé à au moins un élément conducteur neutre ou « terre ».

Ledit au moins un élément résistif comprend au moins un serpentin résistif comprenant une première extrémité reliée audit élément conducteur de phase et une deuxième extrémité reliée audit élément conducteur neutre.

Selon une autre caractéristique de l'ensemble selon l'invention, la portion conductrice de courant comprend au moins un côté adjacent à l'un des côtés de la portion résistive.

L'invention se rapporte également à une lèvre d'entrée d'air de nacelle pour turboréacteur, ladite lèvre étant remarquable en ce qu'elle comprend au moins un ensemble électrique chauffant selon l'invention.

L'invention concerne aussi u ne nacel le pou r turboréacteu r remarquable en ce qu'elle comprend au moins un dispositif de dégivrage comprenant au moins un ensemble électrique chauffant selon l'invention alimenté par au moins une source d'alimentation électrique.

Enfin, l'invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un ensemble électrique chauffant se l on l 'invention, led it procédé étant remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes visant à :

- positionner au moins un élément résistif entre au moins deux éléments isolants de façon à former au moins une couche chauffante comprenant au moins une portion résistive ; - positionner au moins un élément conducteur entre au moins deux éléments isolants de façon à former au moins une portion conductrice de l'ensemble électrique chauffant ;

- relier lesdites portions résistives et conductrices ; - découper partiellement lesdites couches de façon à former au moins deux lamelles de lad ite portion résistive, lesdites lamelles étant espacées entre elles par un évidement.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des figures ci-annexées, dans lesquelles :

- la figure 1 illustre schématiquement un ensemble électrique chauffant selon l'invention, en vue de dessus ;

- la figure 2 est une vue en coupe transversale d'une lamelle de l'ensemble électrique chauffant ;

- la figure 3 est une vue en coupe longitudinale de l'ensemble selon l'invention, illustrant les éléments résistifs positionnés sur la portion diffuseur de courant ;

- les figures 4a et 4b représentent la liaison entre l'ensemble électrique chauffant et une sou rce d'al imentation d'u n dispositif de dégivrage ;

- la figure 5 illustre l'ensemble électrique chauffant en vue de dessus ;

- la figure 6 est une vue isométrique d'une portion de lèvre d'entrée d'air d'une nacelle de turboréacteur équipée de l'ensemble électrique chauffant selon l'invention.

Sur l'ensemble des figures, des références identiques ou analogues désignent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues.

On se réfère à la figure 1 , illustrant schématiquement en vue de dessus l'ensemble électrique chauffant selon l'invention.

L'ensemble électrique chauffant 1 adopte une géométrie sensiblement rectangulaire en forme de peigne présentant une portion conductrice de courant 3 à laquelle sont solidaires une pluralité de lamelles 5 ou dents, le long d'un côté C de l'ensemble 1 .

Les lamelles 5 forment une portion résistive 7 de l'ensemble électrique chauffant 1 .

Les lamelles représentées en figure 1 sont de forme sensiblement rectang u l a ire, rég u l ièrement espacées, le long d u côté C de l a portion conductrice de courant 3.

Selon une alternative non représentée sur les figures, les lamelles 5 sont espacées le long de plusieurs côtés de la portion conductrice de courant 3.

Par ailleurs, la géométrie d'une lamelle est susceptible d'être modifiée en fonction de la géométrie de la pièce à laquelle l'ensemble électrique chauffant est intégré. Plus particulièrement, le rayon de courbure de la pièce à laquelle l'ensemble électrique chauffant est destiné détermine la forme et les dimensions d'une lamelle. Une lamelle peut ainsi adopter une forme rectangulaire, triangulaire, trapézoïdale, etc.

En outre, la distance qui sépare deux lamelles entre elles est également variable, selon les besoins de la pièce.

A cet effet, on précise que l'ensemble électrique chauffant selon l'invention est, selon un mode de réalisation préféré, destiné à être intégré à une lèvre d'entrée d'air composite, monolithique ou sandwich, d'une nacelle de turboréacteur. Bien entendu , l'ensemble chauffant peut également équ iper d'autres zones de la nacelle. De plus, un tel ensemble ne se restreint pas non plus à une application dans le domaine de l'aéronautique.

La fig u re 2 i l l u stre u n e l a melle 5 rectangulaire, en coupe transversale. La lamelle 5 comprend deux couches chauffantes 9 et 1 1 superposées, chacune comprenant un élément résistif 13 surmonté de part et d'autre d'un élément isolant 15.

Typiquement, l'élément résistif 1 3 est réalisé grâce à un matériau métallique conducteur d'électricité, et l'élément isolant 15 est quant à lui réalisé par exemple à partir d'un pli de verre.

Bien sûr, les éléments résistifs et les éléments isolants peuvent être réalisés en tout autre matériau respectivement conducteur d'électricité et isolant.

Le maintien entre un élément résistif 13 et un élément isolant est réalisé grâce à des moyens adhésifs tels que de la colle 17 par exemple. Le nombre de couches chauffantes peut être adapté en fonction des besoins de l'homme du métier.

On se reporte à présent à la figure 3, illustrant l'ensemble électrique chauffant en coupe longitudinale.

L'élément isolant 15 reçoit sur sa face supérieure un élément conducteur 19, par exem ple et com me représenté , u n él ém ent fil a i re conducteur de phase P, associé à un élément conducteur 21 , par exemple et comme représenté, un élément filaire conducteur neutre N.

Le conducteur de phase P et le conducteur neutre N sont regroupés le long d'un même côté 22 de l'élément isolant 15.

On se réfère aux figures 4a et 4b. Les conducteurs de phase et neutre sont reliés à une source d'alimentation 23 d'un dispositif de dégivrage.

La source d'alimentation est logée dans la lèvre d'entrée d'air (non représentée) ou à proximité, à l'intérieur de la nacelle.

La source d'al imentation peut encore indifféremment être logée dans le fuselage de l'avion.

Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 4a, la source d'alimentation 23 est située dans le prolongement du côté 22 de l 'élément isol ant 1 5. Selon une variante représentée en figure 4b, la source d'alimentation est située dans le prolongement du côté perpendiculaire audit côté C.

Les conducteurs de phase et neutre transitent, entre la source d'alimentation 23 et l'ensemble électrique chauffant 1 , à l'intérieur d'un élément flexible 24, par exemple réalisé dans une matière du type Kapton®.

On revient à la figure 3. L'élément résistif 13 adopte une forme de serpentin, dont une de ses extrémités est reliée au conducteur de phase P et l'autre de ses extrémités est rel iée au conducteur neutre N . Les pistes du serpenti n sont pa ral lèles, ce q u i permet avantag eusement de réd u i re considérablement la surface de boucle inductrice formée par le serpentin.

Toutefois, il est à noter que la forme des éléments résistifs est adaptée en fonction de la géométrie des lamelles de l'ensemble. Ainsi, les éléments résistifs peuvent avoir une forme autre que celle précédemment décrite et représentée sur la figure 3.

Les éléments résistifs 13 sont connectés au même conducteur de phase et conducteur neutre. Ils sont ainsi alimentés en parallèle. Chaque couche chauffante est équipée d'éléments résistifs 13 tels que précédemment décrits.

Ainsi, chaque couche chauffante est électriquement indépendante l 'u ne de l 'autre, c'est-à-dire que chaque couche peut être alimentée simultanément ou indépendamment l'une de l'autre, en fonction de l'intensité de chauffage nécessaire.

Par ailleurs, l'alimentation indépendante de chacune des couches de l'ensemble électrique chauffant permet de diffuser de la chaleur à la lèvre en mode « dégradé », en cas de dysfonctionnement d'une des couches.

On se réfère à présent à la figure 5, illustrant l'ensemble électrique chauffant selon l'invention, en vue de dessus, disposé à plat.

L'ensemble électrique chauffant 1 est réalisé selon le procédé de fabrication selon l'invention.

Pou r cel a , on positionne sur u n prem ier él ément isolant, typiquement un pli de verre, un élément résistif, que l'on recouvre par un second élément isolant, de façon à former une couche chauffante et une portion résistive. On positionne également un élément conducteur entre les deux éléments isolants de façon à former u ne portion conductrice de l'ensemble électrique chauffant. On relie ensuite lesdites portions résistives et conductrices.

On itère cette étape du procédé jusqu'à l'obtention du nombre de couches voulues. On obtient alors l'ensemble électrique chauffant, présentant une forme sensiblement parallélépipédique.

Il est important de noter que le positionnement des éléments résistifs sur les éléments isolants dépend de la géométrie de la zone de la pièce destinée à supporter l'ensemble électrique chauffant.

On réalise ensuite l'étape de découpage grâce à un outillage connu de l'art antérieur. Pour cela, on positionne l'ensemble électrique chauffant à plat et on découpe des portions dud it ensemble de façon à former des évidements 25 dans la portion résistive 7.

Les évidements permettent d'une part l'intégration aisée de l'ensemble électrique dans la pièce à équiper, et d'autre part une couverture maximale de la surface de ladite pièce. A cet effet, chacun des évidements 25 peut adopter une forme spécifique différente des autres évidements de l'ensemble, comme représenté sur la figure 5. L'ensemble électrique chauffant 1 est alors apte à être intégré aisément à une lèvre d'entrée d'air 27 d'une nacelle, comme représenté en figure 6. Lorsque l'ensemble électrique chauffant est positionné dans la lèvre 27, l'espacement entre deux lamelles adjacentes est sensiblement constant.

G râce à la présente invention, l e procédé d'intégration d'un ensemble électrique chauffant pour dispositif de dégivrage dans la lèvre d'entrée d'air d'une nacelle est simplifié.

En effet, la présence d'évidements entre les lamelles permet de réduire le temps d'intégration dans la lèvre. La présence d'évidements entre les lamelles facil ite également considérablement l'insertion de l'ensemble électrique chauffant dans la lèvre de la nacelle, tout en permettant audit ensemble d'épouser la forme géométriq ue de lad ite lèvre . En outre, l'intégration d'un tel ensemble de chauffe peut avantageusement être réalisée pendant la phase de fabrication de la lèvre d'entrée d'air de la nacelle.

Enfin , un ensemble électrique chauffant selon l'invention peut permettre de recouvrir jusqu'à environ 1 /6 ^eme de la lèvre d'entrée d'air de la nacelle, ce qui permet d'éviter d'avoir à positionner manuellement segment par segment de nombreux ensembles de chauffe de taille inférieure, comme il est le cas selon l'art antérieur.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de cet ensemble électrique chauffant, de cette nacelle intégrant un tel ensemble ou du procédé de fabrication d'un tel ensemble, décrites ci- dessus à titre d'exemples, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes, et notamment, et uniquement à titre d'exemple, celles où l'ensemble électrique chauffant est intégré à un bord d'attaque d'une aile ou d'un empennage, d'une « winglet », du radô m e , o u e n co re d e pa l es d e tu rbopropulseur ou d'hélicoptère.