Entrée d'air pour nacelle de moteur d'aéronef, et nacelle équipée d'une telle entrée d'air

La présente invention se rapporte à une entrée d'air pour nacelle de moteur d'aéronef, et à une nacelle équipée d'une telle entrée d'air.

On connaît de la technique antérieure une entrée d'air pour nacelle d'aéronef, du type comprenant une virole fixe et un capot comportant une paroi extérieure et une lèvre d'entrée d'air située dans le prolongement de cette paroi extérieure et définissant un compartiment de dégivrage annulaire, ledit capot étant mobile entre une position de fonctionnement dans laquelle le bord intérieur de ladite lèvre est au contact du bord amont de ladite virole fixe, et une position de maintenance dans laquelle ledit bord intérieur est écarté dudit bord amont.

Grâce au fait que, dans une telle entrée d'air, la lèvre est en fait intégrée à la paroi extérieure, on supprime tout moyen de jonction entre ces organes susceptible de nuire aux performances aérodynamiques de la nacelle. On obtient ainsi un capot dit « laminaire », fréquemment désigné par « LFC » (pour « Laminar Forward Cowl », signifiant « Capot Avant Laminaire »).

Un inconvénient de ce type d'entrée d'air réside dans la zone de jonction entre le bord intérieur de la lèvre et le bord amont de la virole fixe, laquelle zone est susceptible de s'ouvrir dans certaines configurations de fonctionnement du moteur.

Ce risque d'ouverture de cette zone de jonction apparaît notamment lorsque l'aéronef effectue son « point fixe » juste avant le décollage, et que les moteurs tournent à plein régime tandis que l'aéronef est toujours immobilisé : pendant cette phase, la force d'aspiration exercée par la soufflante du turboréacteur remonte jusqu'à l'extérieur de la structure amont de la nacelle, engendrant des efforts de décollement de la lèvre par rapport à la virole fixe du capot. Ce décollement a pour conséquence de dégrader les performances aérodynamiques de la face intérieure de l'entrée d'air, et de conduire à des défauts d'étanchéité susceptibles de nuire à la longévité et au bon fonctionnement des organes (électriques, hydrauliques, pneumatiques...) situés à l'intérieur de l'entrée d'air. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients.

On atteint ce but de l'invention avec une entrée d'air pour nacelle d'aéronef, du type comprenant une virole fixe et un capot comportant une paroi extérieure et une lèvre d'entrée d'air située dans le prolongement de cette paroi extérieure et définissant un compartiment de dégivrage annulaire, ledit capot étant mobile entre une position de fonctionnement dans laquelle le bord intérieur de ladite lèvre est au contact du bord amont de ladite virole fixe, et une position de maintenance dans laquelle ledit bord intérieur est écarté dudit bord amont, remarquable en ce qu'elle comprend une pluralité de moyens de renfort disposés de manière à transmettre les efforts entre ledit bord intérieur et des zones de ladite paroi extérieure situées en aval du plan contenant ledit bord intérieur.

Les moyens de renfort sont disposés à l'intérieur de la lèvre d'entrée d'air.

Grâce à ces moyens de renfort, on peut conférer une rigidité accrue à l'entrée d'air, ce qui permet de supprimer les risques de décollement susmentionnés, tout en ménageant un espace annulaire dans la lèvre pour la mise en place de moyens de dégivrage électriques ou pneumatiques.

Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de l'entrée d'air selon l'invention : - lesdits moyens de renfort comprennent une pluralité de longerons ;

- lesdits longerons présentent une section sensiblement en oméga : une telle section permet un compromis poids/rigidité optimal ;

- au moins une partie desdits longerons est en caisson : une structure en caisson renforce ces longerons ;

- lesdits longerons définissent des passages pour des moyens de guidage dudit capot : ces passages permettent d'utiliser le volume défini par les longerons pour les moyens de guidage, et ainsi de libérer de la place pour d'autres organes à l'intérieur de l'entrée d'air ; - cette entrée d'air comprend des raidisseurs circonférentiels interposés entre lesdits longerons et ladite paroi extérieure : ces raidisseurs contribuent, avec les longerons, à l'amélioration de la rigidité du capot de l'entrée d'air ;

- cette entrée d'air comprend une première cloison s'étendant entre ladite paroi extérieure et le bord- intérieur de ladite lèvre, fermant ledit compartiment de dégivrage : une telle cloison est présente dans le cas d'un

dégivrage pneumatique, dans lequel on injecte de l'air chaud à l'intérieur du compartiment de dégivrage ;

- lesdits moyens de renfort comprennent une deuxième cloison située en aval de ladite première cloison et fixée à ladite paroi extérieure, et des raidisseurs radiaux reliant entre elles lesdites première et deuxième cloisons : cette deuxième cloison constitue une alternative à l'utilisation de longerons pour rigidifier le capot de l'entrée d'air ;

- ladite deuxième cloison présente une section en Z ;

- lesdits raidisseurs radiaux présentent des sections choisies dans le groupe comprenant les sections en Z, en L et en U ;

- les extrémités amont desdits longerons sont fixées à ladite deuxième cloison : ce mode de réalisation combine avantageusement l'utilisation des longerons avec celle de la deuxième cloison ;

- lesdits longerons traversent lesdites première et deuxième cloisons, et les extrémités amont desdits longerons sont fixées à ladite première cloison ;

- lesdits raidisseurs radiaux sont situés sensiblement dans le prolongement desdits longerons : cette disposition est optimale du point de vue de la rigidité. La présente invention se rapporte également à une nacelle pour moteur d'aéronef, remarquable en ce qu'elle comprend une entrée d'air conforme à ce qui précède.

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

- les figures 1a et 1b représentent, en coupe axiale, une entrée d'air du type « LFC » pour nacelle d'aéronef, en positions respectivement de fonctionnement et de maintenance,

- la figure 2 représente, en coupe axiale, un premier mode de réalisation d'une entrée d'air selon l'invention,

- la figure 2a représente, en coupe transversale prise selon la ligne H-Il de la figure 2, un longeron de cette entrée d'air,

- la figure 3 représente, en coupe transversale, une variante du mode de réalisation de la figure 2, - la figure 4 représente, en perspective, un mode de réalisation possible d'un longeron de l'entrée d'air des figures 2 et 3,

- la figure 5 représente en coupe transversale, une première variante de fixation des longerons de l'entrée d'air des figures 2 et 3, lorsque la paroi intérieure du capot de cette entrée d'air comporte des raidisseurs circonférentiels, - la figure 6 représente une deuxième variante de fixation de ces longerons en présence de tels raidisseurs circonférentiels,

- la figure 6a représente, en coupe transversale prise selon la ligne Vl-Vl de la figure 6, la zone de coopération des longerons avec des raidisseurs circonférentiels, - la figure 7 représente, en coupe axiale, un autre mode de réalisation de l'entrée d'air selon l'invention,

- les figures 8a à 8c représentent, en coupe prise selon ligne VIII- VIII de la figure 7, la zone de coopération des deux cloisons faisant partie de ce deuxième mode de réalisation, - la figure 9 est une vue en coupe axiale d'une première variante de ce mode de réalisation,

- la figure 10 est une vue en coupe de cette variante, prise selon la ligne X-X de la figure 9,

- la figure 11 est une vue en coupe axiale d'une autre variante de ce deuxième mode de réalisation, et

- la figure 12 est une vue en coupe de cette autre variante, prise selon la ligne XII-XII de la figure 11.

Sur l'ensemble de ces figures, des références identiques désignent des organes sous l'ensemble d'organes identiques ou analogues. On notera de plus que les figures ci-annexées ne représentent en réalité qu'une demi entrée d'air, d'un souci de simplification.

Il faut bien entendu comprendre qu'en fait une coupe axiale d'une entrée d'air comporte en principe deux parties de coupe disposées symétriquement par rapport à l'axe de l'entrée d'air, qui est également l'axe du turboréacteur et de l'ensemble de la nacelle.

On notera également que dans ce qui suit les termes « amont » et « aval » s'entendent par rapport au sens de circulation du flux d'air à l'intérieur de l'entrée d'air de la nacelle, et correspondent en l'occurrence respectivement à la gauche et à la droite des feuilles des figures ci-annexées. Les figures 1a et 1b représentent de manière schématique une entrée d'air de l'état de la technique.

Une telle entrée d'air comporte une virole fixe 1 , formée en général par un ou plusieurs panneaux acoustiques définissant une forme sensiblement cylindrique, ces panneaux étant fixés sur le carter de soufflante 3 disposé en aval de l'entrée d'air par des moyens appropriés tels qu'une bride 5. Autour de cette virole fixe 1 , l'entrée d'air comporte un capot 7 comportant une paroi extérieure 9 et une lèvre d'entrée d'air 10 située dans le prolongement et en amont de cette paroi extérieure 9.

Cette lèvre 10 définit un compartiment de dégivrage 13 apte à recevoir des moyens de dégivrage automatique ou électrique. Le capot 7 est monté coulissant sur des rails fixes 15 par l'intermédiaire d'organes de guidage 17 solidaires du carter de soufflante 3.

Ces rails 15 permettent de mouvoir le capot 7 entre une position de fonctionnement normal, visible sur la figure 1a, dans laquelle le bord intérieur

19 de la lèvre 10 est en contact avec le bord amont 21 de la virole fixe 1 , et une position de maintenance dans laquelle le capot 7 coulisse vers l'amont de la nacelle comme cela est représenté.

Dans cette position de maintenance le bord intérieur 19 de la lèvre 10 est écarté du bord amont 21 de la virole fixe 1.

Comme cela a été indiqué dans le préambule de la présente description, le fait de prévoir que la lèvre 10 soit intégrée à la paroi extérieure 9 du capot 7 permet de supprimer les points de liaison entre ces deux organes et ainsi obtenir un écoulement aérodynamique optimal.

Comme cela a toutefois été indiqué dans le préambule de la présente description, il existe un problème d'étanchéité de la zone de jointure entre le bord intérieur 19 de la lèvre 10 et le bord amont 21 de la virole fixe 1 , notamment lorsque l'aéronef équipé de cette entrée d'air effectue un « point fixe » juste avant le décollage.

En se rapportant à la figure 2, on peut voir que, selon un premier mode de réalisation, l'invention propose de placer des longerons à l'intérieur du capot 7, ces longerons s'étendant sensiblement selon la direction de l'axe de la nacelle, et étant fixés (par exemple par rivetage ou vissage) d'une part sous la paroi extérieure 9, et d'autre part, sur le bord intérieur 19 de la lèvre 10.

Plus précisément, ces longerons 23 comportent une partie longue

25 épousant sensiblement le profil intérieur du capot extérieur 9, des pieds 27 descendant de la partie 25 jusqu'à l'extrémité amont 29 de ces longerons, cette

extrémité amont pouvant comporter une ferrure pour la liaison du longeron avec le bord intérieur 19 de la lèvre 10.

Dans la partie 25, le longeron 23 a de préférence une section en Oméga, comme cela est représenté sur la figure 2a. Le fond 33 du longeron 23 comporte un orifice 35 permettant le passage d'un rail de guidage 15 pour permettre le mouvement du coulissement du capot 7 par rapport aux parties fixes de la nacelle.

Comme cela visible sur la variante représentée à la figure 3, la partie inclinée 27 du longeron 23 peut être fermée par une plaque 37 permettant d'obtenir un effet de « boîte », conférant une résistance accrue au longeron 23.

Ce longeron peut être également complètement fermé tant sur son fond 33 que sur sa partie supérieure 39, comme cela est visible sur la figure 4.

On remarquera que le longeron 23 établit une liaison rigide entre les bords intérieurs 19 de la lèvre 10 et une zone intérieure du capot 9 située en aval du plan P contenant le bord intérieur 19 de la lèvre 10, lequel plan est par définition sensiblement perpendiculaire à l'axe A de la nacelle.

De préférence, la partie 25 du longeron 23 qui coopère avec la paroi 9 du capot 7 représente environ les deux tiers de la longueur globale du longeron.

En se reportant aux figures 5 et 5a, on peut voir que des encoches 41 peuvent être formées dans les longerons 23 de manière à permettre le passage de raidisseurs circonférentiels 43, fixés sur l'intrados de la paroi extérieure 9. En variante, comme cela est représenté sur les figures 6 et 6a, les longerons 23 peuvent être montés sur l'intrados de la paroi extérieure 9 par l'intermédiaire de ces raidisseurs circonférentiels 43.

On se reporte à présent à la figure 7, sur laquelle on a représenté un autre mode de réalisation de l'entrée d'air selon l'invention. Comme cela est visible sur cette figure, une première cloison 45 est montée à l'intérieur de la lèvre 10, coopérant d'une part avec l'intrados de la paroi extérieure 9 du capot 7, et d'autre part, le bord intérieur 19 de la lèvre 10.

Cette première cloison 45 définit un compartiment permettant de réaliser notamment le dégivrage pneumatique de la lèvre 10.

Une deuxième cloison 47 est située en aval de la première cloison 45, fixée sur l'intrados de la paroi extérieure 9.

Comme cela est visible sur la figure 7, cette deuxième cloison 47 peut présenter sensiblement une section en Z, c'est-à-dire présenter des retours 49, 51 s'étendant de part et d'autre de l'âme 53 de cette deuxième cloison.

Entre la première cloison 45 et la deuxième cloison 47, s'étendent des paires de raidisseurs radiaux 55, pouvant être reliés entre eux de manière à définir une forme en U, comme cela est représenté sur la figure 8a, ou séparés l'un de l'autre et présenter chacun une section en Z ou en U comme cela est visible sur les figure 8b et 8c.

Sur la variante représentée à la figure 9, les longerons 23 coopèrent avec la deuxième cloison 47, c'est-à-dire que ces longerons sont fixés sur cette deuxième cloison sans aller au-delà en amont de celle-ci. Des orifices sont prévus dans cette deuxième cloison de manière à permettre les passages des rails de guidage 15.

Dans la variante représentée à la figure 11 , la partie inclinée 27 du longeron 23 traverse de manière étanche la première cloison 45, ainsi que la deuxième cloison 47. Ce mode de réalisation permet donc une rigidification importante du capot de la lèvre d'entrée d'air, du fait des rigidifications obtenues d'une part avec les cloisons 45 et 47 et d'autre part avec les longerons 23.

Comme on aura compris à la lumière de la description qui précède, l'invention fournit des moyens de renfort permettant de rigidifier le capot mobile 7 de l'entrée d'air, grâce à quoi le joint entre le bord intérieur 19, et le bord amont 21 de la virole fixe 1 ne risque plus de s'ouvrir.

On obtient de la sorte un surcroît de sécurité, une protection vis-à- vis des organes (électriques, hydrauliques, pneumatiques...) situés l'intérieur du capot 7, et une amélioration de l'écoulement d'air à l'intérieur de la lèvre d'entrée d'air, du fait de l'absence de marche entre l'entrée d'air et la virole fixe.

Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, fournis à titre de simples exemples.