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WO2010040907A1 - Structure d'entrée d'air pour une nacelle pour turboréacteur - Google Patents

Structure d'entrée d'air pour une nacelle pour turboréacteur Download PDF

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Publication number
WO2010040907A1
WO2010040907A1 PCT/FR2009/000893 FR2009000893W WO2010040907A1 WO 2010040907 A1 WO2010040907 A1 WO 2010040907A1 FR 2009000893 W FR2009000893 W FR 2009000893W WO 2010040907 A1 WO2010040907 A1 WO 2010040907A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air intake
extension
lip
panel
intake structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2009/000893
Other languages
English (en)
Inventor
Guy Bernard Vauchel
Fabien Bravin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Nacelles SAS
Original Assignee
Aircelle SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aircelle SA filed Critical Aircelle SA
Priority to CA2733602A priority Critical patent/CA2733602A1/fr
Priority to CN2009801388168A priority patent/CN102171101A/zh
Priority to RU2011118077/11A priority patent/RU2500585C2/ru
Priority to US13/122,888 priority patent/US20110192134A1/en
Priority to BRPI0917880A priority patent/BRPI0917880A2/pt
Priority to EP09784280A priority patent/EP2344383A1/fr
Publication of WO2010040907A1 publication Critical patent/WO2010040907A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00—Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78—Other construction of jet pipes
    • F02K1/82—Jet pipe walls, e.g. liners
    • F02K1/822—Heat insulating structures or liners, cooling arrangements, e.g. post combustion liners; Infrared radiation suppressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D29/00—Power-plant nacelles, fairings or cowlings
    • B64D29/06—Attaching of nacelles, fairings or cowlings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
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    • B64D33/02—Arrangement in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of combustion air intakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D33/00—Arrangement in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for
    • B64D33/02—Arrangement in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of combustion air intakes
    • B64D2033/0206—Arrangement in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of combustion air intakes comprising noise reduction means, e.g. acoustic liners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • B64D33/02—Arrangement in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of combustion air intakes
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    • B64D2033/0286—Arrangement in aircraft of power plant parts or auxiliaries not otherwise provided for of combustion air intakes specially adapted for particular type of power plants for turbofan engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • an aircraft nacelle has a structure comprising an air intake structure, a median structure and a downstream section.
  • the term “downstream” is understood here to mean the direction corresponding to the direction of the flow of cold air entering the turbojet engine.
  • the term “upstream” refers to the opposite direction.
  • the air intake structure is located upstream of the turbojet engine used to propel the aircraft. Downstream of the air intake structure, the median structure is intended to surround a blower of the turbojet engine. Further downstream is the downstream section generally housing thrust reverser means for surrounding the combustion chamber of the turbojet engine.
  • the nacelle ends with an ejection nozzle whose output is located downstream of the turbojet engine.
  • the air inlet structure comprises at least one outer panel, at least one inner panel and one air inlet lip having an inner wall intended to be in contact with the airflow entering the turbojet engine.
  • the outer panel or panels extend into the air intake lip. In other words, generally, the outer panel or panels are not reported on the air intake lip.
  • the air inlet lip is removably attached to the inner panel (s).
  • the mobile structure comprising an air intake lip and the outer panel or panels is movable relative to a fixed structure comprising the internal panel or panels.
  • Such a mobile structure provides access to the equipment housed inside the nacelle to perform maintenance of the latter.
  • the internal panel or panels may be provided with at least one acoustic panel, in particular a honeycomb structure, so as to absorb the acoustic nuisances resulting from the operation of the turbojet engine.
  • the nacelle also has a partition generally attached to the air inlet lip, thus defining a cavity in which cables or different devices intended to ensure the operation of the nacelle are housed, in particular means for deicing the lip of air inlet.
  • the median structure is intended to surround the fan of the turbojet engine. Said structure is attached to the air intake structure in a fixed manner by the one or more internal panels and movably by the outer panel or panels so as to ensure aerodynamic continuity.
  • the upstream movable structure of the median structure is generally slid by guiding means.
  • guide means are in the form of a rail system.
  • the air intake structure In flight condition, the air intake structure is in the closed position, ie the movable structure is fixed on the inner panel (s) and on the middle structure.
  • the interface zone between the mobile structure and the fixed structure of the nacelles is located near the partition.
  • the air intake lip comprises an interface device in the vicinity of the partition, typically in the form of an L-shaped downstream end configured to be fixed on a complementary device vis-à-vis -vis belonging to an internal panel.
  • the air intake lip undergoes temperatures of up to about 400 ° C.
  • Such a thermal stress causes an expansion.
  • important materials composing the air intake lip The expansion induces a significant deformation of the latter introducing a force pulling the mobile structure upstream.
  • a large clearance resulting in the interface zone greatly compromises the performance of the turbojet engine.
  • the internal panel or panels are made of composite materials. As a result, the latter undergo significant thermal stresses resulting in structural degradation.
  • an object of the present invention is to provide an air intake structure for a nacelle not having the aforementioned drawbacks.
  • the subject of the invention is an air intake structure for a turbojet engine nacelle for channeling a flow of air towards a fan of the turbojet engine, comprising at least one external panel, at less an inner panel and an air inlet lip having an inner wall intended to be in contact with the airflow entering the turbojet and a partition separating the air intake lip from the rest of the nacelle, remarkable in that the air intake lip has an extension adapted to be fixed on the inner panel and extending substantially in continuity with the inner wall downstream of the air inlet structure over a length of less than about the maximum distance between the bulkhead and the air intake lip.
  • the air intake structure of the invention comprises an air intake lip whose inner wall has an extension beyond the partition, downstream of the air intake structure of the air intake. 'invention.
  • the interface area carried by said extension is also moved further downstream than that of the prior art.
  • the interface zone undergoes more or very little thermal stress and therefore the deformation of the air intake lip which avoids the presence of play in said zone.
  • the air intake structure of the invention comprises one or more of the following optional features considered alone or according to all the possible combinations:
  • the extension comprises an interface element adapted to be fixed on a corresponding interface element fixed on the inner panel which allows to removably fix the air inlet lip to the inner panel; the extension is attached to the inner wall of the air intake lip, which makes it possible to use standard air inlet lips;
  • the extension is a structuring panel with alveolar core, which improves the mechanical strength of the extension;
  • the structuring panel is acoustic which increases the acoustic surface and thus the acoustic performance of the nacelle;
  • the extension is a substantially continuous extension of the inner wall of the air inlet lip which facilitates the mounting of the air inlet structure;
  • the inner wall and the extension are structuring panels with cellular cores, which makes it possible to increase the acoustic surface of the air inlet structure;
  • a reinforcement partition is attached to the extension at the level of the interface zone with the inner panel, which makes it possible to reinforce the structural strength of the mobile structure while limiting the associated mass gain.
  • the invention relates to a turbojet engine nacelle comprising an air intake structure of the invention.
  • FIG. 1 is a perspective representation of a nacelle comprising an air intake structure of the invention in the open position
  • FIG. 2 is a partial longitudinal section of an air intake structure according to the invention in the closed position
  • FIG. 3 is a partial longitudinal section of the air intake structure of the embodiment of FIG. 2 in the open position
  • FIG. 4 is a partial longitudinal section of a variant of the air intake structure of FIG. 2 in the closed position
  • FIG. 5 is a partial longitudinal section of another variant of the air intake structure of FIG. 2 in the open position
  • FIG. 6 a partial longitudinal section of another variant of the structure of FIG. the air inlet of FIG. 2 in the closed position.
  • a nacelle 1 comprising an air intake structure according to the invention constitutes a tubular housing for a turbojet engine (not visible) for which it serves to channel the air flows that it generates by defining internal and external aerodynamic lines necessary to obtain optimal performances. It also houses various components necessary for the operation of the turbojet as well as ancillary systems such as a thrust reverser.
  • the nacelle 1 is intended to be attached to a fixed structure of an aircraft, such as a wing 2, by means of a pylon 3.
  • the nacelle 1 has a structure comprising an air inlet structure 4 of the invention upstream, a median structure 5 surrounding a blower (not visible) of the turbojet, and a downstream section 6 surrounding the turbojet engine and housing generally a thrust reversal system (not shown).
  • the median structure 5 comprises a casing 9 attached at one end to the air intake structure 4 of the invention so as to ensure aerodynamic continuity.
  • the air intake structure 4 of the invention is divided into three zones.
  • the first zone furthest upstream is an air intake lip 4a adapted to allow optimal capture to the turbojet of the air necessary to supply the blower and the internal compressors of the turbojet engine.
  • the second zone is a section 4b connected to one end of the air inlet lip 4a comprising at least one outer panel 40.
  • the third zone is a section 4c connected to the other end of the inlet lip of 4a and having at least one inner panel 41.
  • the inner panel (s) 41 is (are) intended (s) to properly channel the air to the blades (not shown) of the blower.
  • the inner panel or panels 41 are thus fixed at their downstream end to an upstream end of the casing 9 by means of fixing flanges.
  • the internal panel or panels 41 form with the median structure 5 a fixed structure relative to the nacelle 1.
  • the internal panel or panels 41 may comprise an acoustic shroud intended to reduce noise pollution due to the operation of the turbojet engine and to the vibrations of the structure.
  • the acoustic ferrule is typically made of a honeycomb structure or any other structure known to those skilled in the art for absorbing noise.
  • the internal panel or panels 41 are made of carbon composite material, or even aluminum.
  • the air intake lip 4a is fixed to the outer panel (s) 40 so as to form a single removable piece, called mobile structure.
  • the air intake lip 4a may be integrated with the external panel (s) 40.
  • the outer panel or panels 40 are made of carbon composite material, or even aluminum.
  • the air inlet lip 4a is made of aluminum, titanium or any other high temperature composite material known to those skilled in the art.
  • the latter is typically provided with guide means 15 capable of allowing substantially rectilinear movement of the outer panel (s) 40 upstream of the nacelle 1 so as to ability to open air intake structure 4 for maintenance purposes.
  • guide means 15 capable of allowing substantially rectilinear movement of the outer panel (s) 40 upstream of the nacelle 1 so as to ability to open air intake structure 4 for maintenance purposes.
  • a rail system mention may be made of the rail systems described in application FR 2 906 568, such as sliders on rails, a trench rail capable of cooperating with a slide system, a trolley system, roller skates adapted to cooperate with a corresponding rail and a longitudinal axis slidable through a corresponding opening.
  • the air intake structure 4 of the invention also comprises a partition 45 separating the air inlet lip 4a from the rest of said air inlet structure 4.
  • the partition 45 thus makes it possible to define a cavity 47 in which equipment, such as de-icing equipment, is arranged to operate the platform 1.
  • equipment such as de-icing equipment
  • the partition 45 and the air intake lip 4a are separated by a maximum distance d.
  • the maximum distance d here corresponds to the distance separating the point of the air intake lip 4a furthest from the partition 45 in a longitudinal section.
  • the maximum distance d corresponds to the length of the cavity 47.
  • the partition 45 is made of aluminum, titanium, or any other high temperature composite material known to those skilled in the art.
  • the air intake lip 4a further comprises an extension 60 adapted to be fixed on the inner panel 41 extending beyond the partition 45, substantially in continuity with the inner wall 70, over a length I at least equal to about the maximum distance d between the partition 45 and the air intake lip 4a.
  • the extension 60 extends downstream of the air intake structure of the invention and more generally of the nacelle 1, the interface zone between the internal panel (s) 41 and the extension 60 no longer suffers or very little deformation of the air intake lip 4a. Thus, said zone has little or no clearance between the inner panel 41 and the extension 60.
  • the extension 60 typically has a length I between 50 mm and 400 mm, or even between 150 mm and 300 mm, in particular equal to about 200 mm. Such length I provides an extension 60 having an interface not or slightly subject to deformation of the air inlet lip 4a. Furthermore, the extension 60 is typically made of aluminum, or even carbon composite material.
  • the extension 60 is attached to the inner wall 70 of the air intake lip
  • the extension 60 is for example reported by bolting or any other means known to those skilled in the art.
  • the extension 60 may advantageously be a structuring panel with a cellular core, which further improves the mechanical strength of the extension 60.
  • the structuring panel is acoustic, which makes it possible to increase the acoustic surface area. and thus the acoustic performance of the pod 1.
  • the extension 60 can be different in order to better absorb the acoustic nuisances To obtain different impedances, it is possible to modify certain parameters of the acoustic panel such as the depth of the acoustic cells, the number of cell layers, the diameter of the acoustic holes. It is also possible to provide a transition zone between the two acoustic treatments.
  • the extension 60 comprises an interface element 62 able to be attached to an interface element 64 correspondingly fixed on the inner panel 41 which allows to removably fix the air inlet lip 4a to the inner panel 41.
  • the interface device 64 is mounted substantially vis-à-vis the interface device 62 and is substantially complementary in shape to said interface element 62.
  • Interface elements 62 and 64 are all interface elements known to those skilled in the art.
  • the interface elements 62 and 64 can also fulfill the role of centering the mobile structure on the fixed structure.
  • rigid centering means such as centering pins adapted to cooperate with corresponding bores, and / or flexible to ensure structural continuity, such as an elastic tongue.
  • an elastic tongue In the case where an elastic tongue is used, it is located in extension of the extension 60.
  • resilient tongue include those described in the international application WO 2008/040877.
  • the interface device 62 may be attached to the downstream end of the surface of extension 60 and facing inward of the air intake structure 4 of the invention.
  • the interface device 62 is an extension of the downstream end of the extension 60.
  • the structure of the guide means 15 may overflow the upstream interface of the inner panel 41. If it is necessary to bind the end of said structure protruding from the inner panel 41, it is possible to fix a connection 68 on the interface device 64 of the inner panel or the non-acoustic skin of said panel 41 which is oriented towards the inside of the air intake structure 4.
  • the link 68 used may be of any type known to man of the profession and adapted to this application. By way of example, there may be mentioned a support flange connection.
  • the inner wall 70 is extended continuously in the extension 60 which simplifies the mounting of the air intake structure 4 of the invention.
  • the extension 60 is also a metal sheet coated with an outer skin.
  • the inner wall 70 and the extension 60 are structuring panels with a cellular core, possibly treated acoustically.
  • the acoustic treatment of the extension 60 and the inner wall 70 can be different in order to obtain impedances of different values. It is thus possible to modify certain parameters of the acoustic panel such as the depth of the acoustic cells, the number of cell layers, the diameter of the acoustic holes.
  • a reinforcing partition 80 is attached to the extension 60 at the level of the interface zone with the inner panel 41, which makes it possible to reinforce the structural strength of the mobile structure while limiting the associated mass gain.
  • the reinforcing partition 80 is typically mounted downstream and opposite the usual partition 45.
  • the reinforcing partition 80 is made of acoustic carbon material in order to substantially preserve the mass of the nacelle 1.

Landscapes

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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

L'invention a trait à une structure d'entrée d'air (4) pour une nacelle pour turboréacteur destinée à canaliser un flux d'air vers une soufflante du turboréacteur, comportant au moins un panneau externe (40), au moins un panneau interne (41) et une lèvre d'entrée d'air (4a) présentant une paroi interne (70) destinée à être au contact du flux d'air pénétrant dans le turboréacteur et une cloison (45) séparant la lèvre d'entrée d'air (4a) du reste de la nacelle, la lèvre d'entrée d'air (4a) comportant une extension (60) apte à être fixée sur le panneau interne (41) et s'étendant sensiblement en continuité de la paroi interne (70) vers l'aval de la structure d'entrée d'air sur une longueur (I) au moins égale à environ la distance maximale (d) entre la cloison (45) et la lèvre d'entrée d'air (4a). L'invention a également trait à une nacelle pour turboréacteur comportant une telle structure d'entrée d'air (4).

Description

Structure d'entrée d'air pour une nacelle pour turboréacteur
L'invention concerne une nacelle pour turboréacteur. D'une façon générale, une nacelle d'aéronef présente une structure comprenant une structure d'entrée d'air, une structure médiane et une section aval. On entend ici par le terme « aval » la direction correspondant au sens du flux d'air froid pénétrant dans le turboréacteur. Le terme « amont » désigne la direction opposée.
La structure d'entrée d'air est située en amont du turboréacteur servant à propulser l'aéronef. En aval de la structure d'entrée d'air, la structure médiane est destinée à entourer une soufflante du turboréacteur. Plus en aval encore se situe la section aval abritant en général des moyens d'inversion de poussée destinés à entourer la chambre de combustion du turboréacteur. La nacelle se termine par une tuyère d'éjection dont la sortie est située en aval du turboréacteur.
La structure d'entrée d'air comprend au moins un panneau externe, au moins un panneau interne et une lèvre d'entrée d'air présentant une paroi interne destinée à être au contact du flux d'air pénétrant dans le turboréacteur. Généralement, le ou les panneaux externes se prolongent en la lèvre d'entrée d'air. Autrement dit, généralement, le ou les panneaux externes ne sont pas rapportés sur la lèvre d'entrée d'air.
En revanche, la lèvre d'entrée d'air est fixée de manière amovible sur le ou les panneaux internes. Ainsi, la structure mobile comportant une lèvre d'entrée d'air et le ou les panneaux externes est mobile par rapport à une structure fixe comportant le ou les panneaux internes. Une telle structure mobile permet d'avoir accès aux équipements logés à l'intérieur de la nacelle pour réaliser la maintenance de ces derniers.
Par ailleurs, le ou les panneaux internes peuvent être dotés d'au moins un panneau acoustique, notamment une structure en nid d'abeille, de sorte à absorber les nuisances acoustiques issues du fonctionnement du turboréacteur.
La nacelle comporte également une cloison généralement rapportée sur la lèvre d'entrée d'air, définissant ainsi une cavité dans laquelle sont logés des câbles ou différents dispositifs destinés à assurer le fonctionnement de la nacelle, notamment des moyens de dégivrage de la lèvre d'entrée d'air. La structure médiane est destinée à entourer la soufflante du turboréacteur. Ladite structure est rattachée la structure d'entrée d'air de manière fixe par le ou les panneaux internes et de manière mobile par le ou les panneaux externes de manière à assurer une continuité aérodynamique. Pour réaliser les opérations de maintenance sur les équipements logés à l'intérieur de la structure d'entrée d'air, on coulisse généralement la structure mobile amont de la structure médiane par des moyens de guidage. Généralement, de tels moyens de guidage sont sous la forme d'un système de rails. Ainsi, en position d'ouverture, à savoir lors du retrait en position amont de la lèvre d'entrée d'air et du ou des panneaux externes, l'opérateur a accès à l'intérieur de la nacelle. Il peut donc réaliser les opérations de maintenance nécessaires.
En condition de vol, la structure d'entrée d'air est en position de fermeture, à savoir la structure mobile est fixée sur le ou les panneaux internes et sur la structure médiane.
Usuellement, la zone d'interface entre la structure mobile et la structure fixe des nacelles est située à proximité de la cloison. A cet effet, la lèvre d'entrée d'air comporte un dispositif d'interface à proximité de la cloison, typiquement sous la forme d'une extrémité aval en forme de L configuré pour venir se fixer sur un dispositif complémentaire en vis-à-vis appartenant à un panneau interne.
Cependant, en phase d'avant vol, à savoir lorsque le turboréacteur est en phase d'accélération avion arrêté, la lèvre d'entrée d'air subit des températures allant jusqu'à environ 4000C. Une telle contrainte thermique engendre une dilatation importante des matériaux composant la lèvre d'entrée d'air. La dilation induit une déformation importante de cette dernière introduisant une force tirant la structure mobile vers l'amont. Un jeu important résultant dans la zone d'interface compromet fortement la performance du turboréacteur.
Par ailleurs, généralement, le ou les panneaux internes sont réalisés en matériaux composites. De ce fait, ces derniers subissent des efforts thermiques importants ce qui a pour conséquence une dégradation structurelle.
Un but de la présente invention est de fournir une structure d'entrée d'air pour une nacelle ne présentant pas les inconvénients précités. A cet effet, selon un premier aspect, l'invention a pour objet une structure d'entrée d'air pour une nacelle pour turboréacteur destinée à canaliser un flux d'air vers une soufflante du turboréacteur, comportant au moins un panneau externe, au moins un panneau interne et une lèvre d'entrée d'air présentant une paroi interne destinée à être au contact du flux d'air pénétrant dans le turboréacteur et une cloison séparant la lèvre d'entrée d'air du reste de la nacelle, remarquable en ce que la lèvre d'entrée d'air comporte une extension apte à être fixée sur le panneau interne et s'étendant sensiblement en continuité de la paroi interne vers l'aval de la structure d'entrée d'air sur une longueur au moins égale à environ la distance maximale entre la cloison et la lèvre d'entrée d'air.
La structure d'entrée d'air de l'invention comporte une lèvre d'entrée d'air dont la paroi interne présente une extension au-delà de la cloison, vers l'aval de la structure d'entrée d'air de l'invention. De ce fait, la zone d'interface portée par ladite extension est également déplacée plus en l'aval que celle de l'art antérieur. Ainsi, la zone d'interface ne subit plus ou très peu les contraintes thermiques et donc la déformation de la lèvre d'entrée d'air ce qui permet d'éviter la présence de jeu dans ladite zone.
Parallèlement, l'accessibilité aux équipements disposés à l'intérieur de la nacelle et au(x) panneau(x) interne(s), notamment à la virole acoustique, n'est pas impactée.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la structure d'entrée d'air de l'invention comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes considérées seules ou selon toutes les combinaisons possibles :
- l'extension comporte un élément d'interface apte à se fixer sur un élément d'interface correspondant fixé sur le panneau interne ce qui permet de fixer de manière amovible la lèvre d'entrée d'air au panneau interne ; - l'extension est rapportée sur la paroi interne de la lèvre d'entrée d'air ce qui permet d'employer des lèvres d'entrée d'air usuelles ;
- l'extension est un panneau structurant à âme alvéolaire ce qui améliore la résistance mécanique de l'extension ;
- le panneau structurant est acoustique ce qui permet d'augmenter la surface acoustique et ainsi la performance acoustique de la nacelle ; - l'extension est un prolongement sensiblement continu de la paroi interne de la lèvre d'entrée d'air ce qui permet de faciliter le montage de la structure d'entrée d'air ;
- la paroi interne et l'extension sont des panneaux structurants à âmes alvéolaires ce qui permet d'augmenter la surface acoustique de la structure d'entrée d'air ;
-une cloison de renfort est rapportée sur l'extension au niveau de la zone d'interface avec le panneau interne ce qui permet de renforcer la tenue structurale de la structure mobile tout en limitant le gain de masse associé.
Selon un autre aspect, l'invention a pour objet une nacelle pour turboréacteur comportant une structure d'entrée d'air de l'invention.
L'invention sera davantage comprise à la lecture de la description non limitative qui va suivre, faite en référence aux figures ci-annexées. - la figure 1 est une représentation en perspective d'une nacelle comportant une structure d'entrée d'air de l'invention en position d'ouverture,
- la figure 2 est une coupe longitudinale partielle d'une structure d'entrée d'air selon l'invention en position de fermeture,
- la figure 3 est une coupe longitudinale partielle de la structure d'entrée d'air du mode de réalisation de la figure 2 en position d'ouverture,
- la figure 4 est une coupe longitudinale partielle d'une variante de la structure d'entrée d'air de la figure 2 en position de fermeture,
- la figure 5 est une coupe longitudinale partielle d'une autre variante de la structure d'entrée d'air de la figure 2 en position d'ouverture, - la figure 6 une coupe longitudinale partielle d'une autre variante de la structure d'entrée d'air de la figure 2 en position de fermeture.
Selon le mode de réalisation représenté à la figure 1 , une nacelle 1 comportant une structure d'entrée d'air selon l'invention constitue un logement tubulaire pour un turboréacteur (non visible) dont elle sert à canaliser les flux d'air qu'il génère en définissant des lignes aérodynamiques internes et externes nécessaires à l'obtention de performances optimales. Elle abrite également différents composants nécessaires au fonctionnement du turboréacteur ainsi que des systèmes annexes tels qu'un inverseur de poussée. La nacelle 1 est destinée à être rattachée à une structure fixe d'un avion, telle qu'une aile 2, par l'intermédiaire d'un pylône 3. Plus précisément, la nacelle 1 possède une structure comprenant une structure d'entrée d'air 4 de l'invention en amont, une structure médiane 5 entourant une soufflante (non visible) du turboréacteur, et une section aval 6 entourant le turboréacteur et abritant généralement un système d'inversion de poussée (non représenté).
La structure médiane 5 comporte un carter 9 rattaché à une extrémité à la structure d'entrée d'air 4 de l'invention de manière à assurer une continuité aérodynamique.
La structure d'entrée d'air 4 de l'invention se divise en trois zones. La première zone la plus en amont est une lèvre d'entrée d'air 4a 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. La seconde zone est une section 4b reliée à une extrémité de la lèvre d'entrée d'air 4a comprenant au moins un panneau externe 40. La troisième zone est une section 4c reliée à l'autre extrémité de la lèvre d'entrée d'air 4a et comportant au moins un panneau interne 41.
Le ou les panneaux internes 41 est(sont) destiné(s) à canaliser convenablement l'air vers les aubes (non représentées) de la soufflante. Le ou les panneaux internes 41 sont ainsi fixés à leur extrémité aval à une extrémité amont du carter 9 par l'intermédiaire de brides de fixation. Ainsi, le ou les panneaux internes 41 forment avec la structure médiane 5 une structure fixe par rapport à la nacelle 1. Par ailleurs, le ou les panneaux internes 41 peuvent comprendre une virole acoustique destinée à atténuer les nuisances sonores dues au fonctionnement du turboréacteur et aux vibrations de la structure. La virole acoustique est typiquement constituée d'une structure en nid d'abeille ou de toute autre structure connue de l'homme du métier permettant d'absorber les nuisances sonores.
Typiquement, le ou les panneaux internes 41 sont réalisés en matériau composite en carbone, voire en aluminium. Selon l'invention, la lèvre d'entrée d'air 4a est fixée au(x) panneau(x) externe(s) 40 de manière à former une pièce unique démontable, dénommée structure mobile. A cet effet, la lèvre d'entrée d'air 4a peut être intégrée au(x) panneau(x) exteme(s) 40.
Typiquement, le ou les panneaux externes 40 sont réalisés en matériau composite en carbone, voire en aluminium. Typiquement, la lèvre d'entrée d'air 4a est réalisée en aluminium, en titane, voire en tout matériau composite haute température connu de l'homme du métier.
Afin de permettre à la structure mobile de reculer en amont de la nacelle 1 , cette dernière est typiquement dotée de moyens de guidage 15 aptes à permettre un déplacement sensiblement rectiligne du ou des panneaux externes 40 vers l'amont de la nacelle 1 de manière à pouvoir ouvrir la structure d'entrée d'air 4 pour les questions de maintenance. A titre d'exemple de système de rails, on peut citer les systèmes de rails décrits dans la demande FR 2 906 568, tels que des coulisseaux sur des rails, un rail en rigole apte à coopérer avec un système de glissière, un système de patins à rouleaux aptes à coopérer avec un rail correspondant ainsi qu'un axe longitudinal apte à coulisser à travers une ouverture correspondante. La structure d'entrée d'air 4 de l'invention comporte également une cloison 45 séparant la lèvre d'entrée d'air 4a du reste de ladite structure d'entrée d'air 4. La cloison 45 permet ainsi de délimiter une cavité 47 au sein de laquelle des équipements, tels que des équipements de dégivrage, sont disposés pour assurer le fonctionnement de la nacelle 1. Dans une coupe longitudinale de la structure d'entrée d'air 4 de l'invention, la cloison 45 et la lèvre d'entrée d'air 4a sont séparées d'une distance maximale d. La distance maximale d correspond, ici, à la distance séparant le point de la lèvre d'entrée d'air 4a le plus éloigné de la cloison 45 dans une coupe longitudinale. Typiquement, la distance maximale d correspond à la longueur de la cavité 47.
Typiquement, la cloison 45 est réalisée en aluminium, en titane, voire en tout matériau composite haute température connu de l'homme du métier.
La lèvre d'entrée d'air 4a comporte en outre une extension 60 apte à être fixée sur le panneau interne 41 s'étendant au-delà de la cloison 45, sensiblement en continuité de la paroi interne 70, sur une longueur I au moins égale à environ la distance maximale d entre la cloison 45 et la lèvre d'entrée d'air 4a.
Dans la mesure où l'extension 60 s'étend vers l'aval de la structure d'entrée d'air de l'invention et plus généralement de la nacelle 1 , la zone d'interface entre le ou les panneaux internes 41 et l'extension 60 ne subit plus ou très peu la déformation de la lèvre d'entrée d'air 4a. Ainsi, ladite zone ne présente peu ou pas de jeu entre le panneau interne 41 et l'extension 60.
L'absence de jeu assure alors une longévité de la structure d'entrée d'air 4 plus importante que celle de l'art antérieur et garantit un risque moins élevé de rupture de la zone de fixation lorsque l'aéronef est en condition de vol. De plus, les performances aérodynamiques dues à la continuité des lignes ne sont pas impactées.
De plus, il n'existe plus de jeu induit par la déformation thermique de la lèvre d'entrée d'air 4a au niveau de cette zone d'interface ce qui permet de conserver une bonne fixation lorsque l'aéronef est en configuration de vol. L'extension 60 a typiquement une longueur I comprise entre 50 mm et 400 mm, voire entre 150 mm et 300 mm, notamment égale à environ 200 mm. Une telle longueur I assure une extension 60 présentant une interface pas ou peu soumise aux déformations de la lèvre d'entrée d'air 4a. Par ailleurs, l'extension 60 est typiquement réalisée en aluminium, voire en matériau composite en carbone.
Selon le mode de réalisation préféré représenté sur les figures 2 et
3, l'extension 60 est rapportée sur la paroi interne 70 de la lèvre d'entrée d'air
4a ce qui permet d'employer des lèvres d'entrée d'air 4a usuelles connues de l'homme du métier. L'extension 60 est par exemple rapportée par éclissage ou tout autre moyen connu de l'homme du métier.
Dans ce cas, l'extension 60 peut être de manière avantageuse un panneau structurant à âme alvéolaire ce qui améliore encore la résistance mécanique de l'extension 60. De manière préférentielle, le panneau structurant est acoustique ce qui permet d'augmenter la surface acoustique et ainsi la performance acoustique de la nacelle 1.
Le traitement acoustique du panneau interne 41 et de l'extension
60 peut être différent afin d'absorber au mieux les nuisances acoustiques Pour obtenir des impédances différentes, il est possible de modifier certains paramètres du panneau acoustique tels que la profondeur des cellules acoustiques, le nombre de couches cellulaires, le diamètre des trous acoustiques. Il est également possible de prévoir une zone de transition entre les deux traitements acoustiques. Selon un mode de réalisation préféré, l'extension 60 comporte un élément d'interface 62 apte à se fixer sur un élément d'interface 64 correspondant fixé sur le panneau interne 41 ce qui permet de fixer de manière amovible la lèvre d'entrée d'air 4a au panneau interne 41. Typiquement le dispositif d'interface 64 est monté sensiblement en vis-à-vis du dispositif d'interface 62 et est de forme sensiblement complémentaire audit élément d'interface 62.
Les éléments d'interface 62 et 64 sont tous les éléments d'interface connus de l'homme du métier. Les éléments d'interface 62 et 64 peuvent également remplir le rôle de centrage de la structure mobile sur la structure fixe. A cet effet, on peut citer des moyens de centrage rigides, tels que des pions de centrage aptes à coopérer avec des alésages correspondants, et/ou souples pour assurer une continuité structurelle, tels qu'une languette élastique. Dans le cas où une languette élastique est employée, elle est située en prolongement de l'extension 60. On peut citer comme exemples de languette élastique celles décrites dans la demande internationale WO 2008/040877.
A titre d'exemple de moyens de centrage de l'extension 60 et du panneau interne 41 , on peut citer ceux décrits dans la demande FR 2 906 568. Le dispositif d'interface 62 peut être rapporté sur l'extrémité aval de la surface de l'extension 60 et orientée vers l'intérieur de la structure d'entrée d'air 4 de l'invention. Dans une variante, le dispositif d'interface 62 est un prolongement de l'extrémité aval de l'extension 60.
La structure des moyens de guidage 15 peut déborder de l'interface amont du panneau interne 41. S'il s'avère nécessaire de lier l'extrémité de la dite structure dépassant du panneau interne 41 , il est possible de fixer une liaison 68 sur le dispositif d'interface 64 du panneau interne ou sur la peau non acoustique dudit panneau 41 qui est orientée vers l'intérieur de la structure d'entrée d'air 4. La liaison 68 employée peut être de tout type connu de l'homme du métier et adaptée à cette application. A titre d'exemple, on peut citer une liaison bride support. Selon le mode de réalisation préféré représenté à la figure 4, la paroi interne 70 se prolonge de manière continue en l'extension 60 ce qui simplifie le montage de la structure d'entrée d'air 4 de l'invention. Dans le cas où la paroi interne 70 est une tôle métallique recouverte d'une peau externe, l'extension 60 est également une tôle métallique revêtue d'une peau externe. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 5, la paroi interne 70 et l'extension 60 sont des panneaux structurant à âme alvéolaire, éventuellement traités de manière acoustique. Comme indiqué plus haut, il est possible de prévoir un traitement acoustique de l'extension 60 et de la paroi interne 70 différent de celui du panneau interne 41. De même, le traitement acoustique de la paroi interne 70 et de l'extension 60 peut être différent afin d'obtenir des impédances de valeurs différentes. Il est ainsi possible de modifier certains paramètres du panneau acoustique tels que la profondeur des cellules acoustiques, le nombre de couches cellulaires, le diamètre des trous acoustiques.
Selon le mode de réalisation représenté à la figure 6, une cloison de renfort 80 est rapportée sur l'extension 60 au niveau de la zone d'interface avec le panneau interne 41 ce qui permet de renforcer la tenue structurale de la structure mobile tout en limitant le gain de masse associé. La cloison de renfort 80 est typiquement montée en aval et en vis-à-vis de la cloison 45 usuelle. A titre d'exemple, la cloison de renfort 80 est réalisée en en matériau acoustique en carbone afin de préserver sensiblement la masse de la nacelle 1.

Claims

REVENDICATIONS
1. Structure d'entrée d'air (4) pour une nacelle (1 ) pour turboréacteur destinée à canaliser un flux d'air vers une soufflante du turboréacteur, comportant au moins un panneau externe (40), au moins un panneau interne (41) et une lèvre d'entrée d'air (4a) présentant une paroi interne (70) destinée à être au contact du flux d'air pénétrant dans le turboréacteur et une cloison (45) séparant la lèvre d'entrée d'air (4a) du reste de la nacelle (1), caractérisée en ce que la lèvre d'entrée d'air (4a) comporte une extension
(60) apte à être fixée sur le panneau interne (41 ) et s'étendant sensiblement en continuité de la paroi interne (70) vers l'aval de la structure d'entrée d'air sur une longueur (I) au moins égale à environ la distance maximale (d) entre la cloison (45) et la lèvre d'entrée d'air (4a).
2. Structure d'entrée d'air (4) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'extension (60) comporte un élément d'interface (62) apte à se fixer sur un élément d'interface (64) correspondant fixé sur le panneau interne (41).
3. Structure d'entrée d'air (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extension (60) est rapportée sur la paroi interne (70) de la lèvre d'entrée d'air (4a).
4. Structure d'entrée d'air (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extension (60) est un panneau structurant à âme alvéolaire.
5. Structure d'entrée d'air (4) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le panneau structurant est acoustique.
6. Structure d'entrée d'air (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'extension (60) est un prolongement sensiblement continu de la paroi interne (70) de la lèvre d'entrée d'air (4a).
7. Structure d'entrée d'air (4) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la paroi interne (70) et l'extension (60) sont des panneaux structurants à âmes alvéolaires.
8. Structure d'entrée d'air (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une cloison de renfort (80) est rapportée sur l'extension (60) au niveau de la zone d'interface avec le panneau interne (41 ).
9. Nacelle (1) pour turboréacteur comportant une structure d'entrée d'air (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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