CA2717646A1

CA2717646A1 - System for actuating and controlling the mobile cowling of a turbojet engine nacelle

Info

Publication number: CA2717646A1
Application number: CA 2717646
Authority: CA
Inventors: Vincent Pierre Germain Le Coq; Marc Gerome
Original assignee: Aircelle SA
Current assignee: Safran Nacelles SAS
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2009-02-04
Publication date: 2009-09-24

Abstract

La présente invention se rapporte à un système d'actionnement et de contrôle d'au moins un capot mobile (1) d'une nacelle de turboréacteur, comprenant au moins un moyen de verrouillage (4) à commande électrique dudit capot, au moins un actionneur (2) destiné à l'entraînement dudit capot, caractérisé en ce qu'il comprend également une unité de commande électronique (15) centralisée apte à piloter le moyen de verrouillage et l'actionneur selon une séquence d'actionnement prédéterminée ainsi qu'à une nacelle comprenant un capot mobile de maintenance équipé d'un tel système d'actionnement.The present invention relates to a system for actuating and controlling at least one movable cowl (1) of a turbojet engine nacelle, comprising at least one locking means (4) with electric control of said cowl, at least one actuator (2) for driving said cover, characterized in that it also comprises a centralized electronic control unit (15) adapted to drive the locking means and the actuator according to a predetermined actuation sequence as well as a nacelle comprising a movable maintenance cover equipped with such an actuating system.

Description

WO 2009/11566 WO 2009/11566

2 PCT/FR2009/000125 Système d'actionnement et de contrôle d'un capot mobile de nacelle de turboréacteur La présente invention se rapporte à un système d'actionnement et de contrôle d'au moins un capot mobile d'une nacelle de turboréacteur, comprenant au moins un moyen de verrouillage à commande électrique dudit capot et au moins un actionneur destiné à l'entraînement dudit capot.
Un avion est mû par plusieurs turboréacteurs logés chacun dans une nacelle abritant également un ensemble de dispositifs d'actionnement annexes liés à son fonctionnement et assurant diverses fonctions lorsque le turboréacteur est en fonctionnement ou à l'arrêt. Ces dispositifs d'actionnement annexes comprennent notamment un système mécanique d'actionnement d'inverseurs de poussée mais également un ou plusieurs capots mobiles destinés à permettre l'accès à l'intérieur de la nacelle en vue d'opération de maintenance.
Plus précisément, une nacelle présente généralement une structure comprenant une entrée d'air en amont du moteur, une section médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, et une section aval destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur et abritant des 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 la soufflante, ladite structure aval comprenant une virole externe et un panneau acoustique interne.
L'ensemble est rattaché en amont d'un carter de la soufflante appartenant à la section médiane de la nacelle. La virole externe peut comprendre un ou plusieurs panneaux mobiles permettant un accès à l'intérieur de la structure d'entrée d'air en vue d'opérations de maintenance. Un exemple de panneau de maintenance est décrit dans la demande FR 06/08599 au nom de la demanderesse.
La structure médiane entoure la soufflante et se décompose généralement en une paroi interne formant ledit carter de soufflante et une paroi externe se présentant sous la forme de capots amovibles montés pivotants autour d'un axe longitudinal formant charnière en partie supérieure (à
12h) de la nacelle en vue de permettre un accès à l'intérieur de la nacelle.
Ainsi, de tels capots de maintenance équipant différentes zone d'une nacelle peuvent être montés mobiles de manière générale en translation ou en rotation, et dans ce dernier cas s'ouvrir en papillon, par exemple.
L'actionnement des capots de maintenance se fait au moyen d'un ou plusieurs actionneurs, pneumatiques, hydrauliques ou électriques.
Par ailleurs, chaque capot est associé à des moyens de verrouillage manuel assurant son maintien en position de fermeture.
L'ensemble des opérations de déverrouillage et ouverture et réciproquement de fermeture et verrouillage est consommatrice de temps pour un agent de maintenance et nécessite de nombreuses manoeuvres. Par ailleurs, la fermeture manuelle des moyens de verrouillage peut être source d'erreurs, d'oublis, ou de mauvaise fermeture, ce qui peut présenter un danger en vol.
La présente invention vise à fournir un système d'actionnement simple et fiable assurant l'ouverture d'un ou plusieurs capots mobiles et permettant une simplification des manoeuvres de verrouillage et déverrouillage des capots de maintenance ainsi que présentant une sécurité accrue.
Pour ce faire, la présente invention se rapporte à un système d'actionnement et de contrôle d'au moins un capot mobile d'une nacelle de turboréacteur, comprenant au moins un moyen de verrouillage à commande électrique dudit capot, au moins un actionneur destiné à l'entraînement dudit capot, caractérisé en ce qu'il comprend également une unité de commande électronique centralisée apte à piloter le moyen de verrouillage et l'actionneur selon une séquence d'actionnement prédéterminé.
Ainsi, en associant le capot de maintenance à un système de commande centralisé, il est possible de mettre en oeuvre une ou plusieurs séquences d'ouverture et/ou de fermeture adaptées qui seront réalisées par l'unité de commande gérant alors l'ensemble des opérations de verrouillage /
déverrouillage et d'actionnement.
La mise en oeuvre d'une telle séquence automatique facilite grandement le travail de l'opérateur et représente un gain de temps non négligeable, notamment puisque celui-ci n'a plus à se déplacer tout autour de la nacelle pour ouvrir ou fermer les différents capots mobiles. 2 PCT / FR2009 / 000125 System for actuating and controlling a mobile platform cowl turbojet The present invention relates to an actuating system and controlling at least one moving cowl of a turbojet engine nacelle, comprising at least one electrically-controlled locking means of said hood and at least one actuator for driving said hood.
An airplane is driven by several turbojet engines each housed in a nacelle also housing a set of actuating devices annexes related to its operation and performing various functions when the turbojet engine is in operation or stationary. These devices actuation annexes include a mechanical actuation system thrust reversers but also one or more movable hoods intended to allow access to the interior of the nacelle for the purpose of maintenance.
More specifically, a nacelle generally has a structure comprising an air inlet upstream of the engine, a section median intended to surround a blower of the turbojet, and a section downstream intended to surround the combustion chamber of the turbojet and housing thrust reverser means.
The air intake comprises, on the one hand, an adapted entry lip to allow optimum capture to the turbojet of the necessary air at the supply of the blower and the internal compressors of the turbojet engine, and on the other hand, a downstream structure on which the lip and destiny to properly channel the air towards the blades of the blower, said structure downstream comprising an outer shell and an internal acoustic panel.
The assembly is attached upstream of a blower housing belonging to the mid section of the basket. The outer ferrule may comprise one or several movable panels allowing access to the interior of the structure air intake for maintenance operations. An example of a panel of maintenance is described in application FR 06/08599 in the name of the Applicant.
The middle structure surrounds the blower and breaks down generally an inner wall forming said fan casing and a outer wall in the form of mounted removable covers pivoting about a longitudinal axis forming a hinge at the top (at 12h) of the nacelle to allow access to the interior of the nacelle.
Thus, such maintenance covers equipping different areas a nacelle can be mounted generally movable in translation or in rotation, and in the latter case open in butterfly, for example.
The actuation of the maintenance covers is done by means of a or several actuators, pneumatic, hydraulic or electric.
Moreover, each hood is associated with means of manual locking ensuring its retention in the closed position.
All the operations of unlocking and opening and reciprocally closing and locking is time consuming for a maintenance agent and requires many maneuvers. By elsewhere, the manual closure of the locking means can be source errors, omissions, or bad closure, which can be dangerous in flight.
The present invention aims to provide an actuating system simple and reliable ensuring the opening of one or more mobile covers and allowing a simplification of the locking and unlocking maneuvers maintenance covers as well as having increased security.
In order to do this, the present invention relates to a system for actuating and controlling at least one movable hood of a nacelle of turbojet engine comprising at least one control locking means said hood, at least one actuator intended for driving said hood, characterized in that it also comprises a control unit centralized electronic device capable of controlling the locking means and actuator according to a predetermined actuation sequence.
Thus, by associating the maintenance hood with a system of centralized control, it is possible to implement one or more appropriate opening and / or closing sequences that will be carried out by the control unit then managing all lock operations /
unlocking and actuating.
The implementation of such an automatic sequence facilitates greatly the work of the operator and represents a saving of time not negligible, especially since it no longer has to move around the nacelle to open or close the various mobile covers.

3 L'automatisation du verrouillage et du déverrouillage des capots permet également la mise en oeuvre d'un réglage en pré-tension du capot mobile en position fermée.
Avantageusement, le système d'actionnement comprend au moins un moyen de détection de l'état verrouillé ou déverrouillé du moyen de verrouillage ledit moyen de détection étant apte à retourner l'information au système de commande pour traitement et/ou affichage.
Avantageusement encore, le système d'actionnement comprend au moins un capteur de position du capot mobile, ledit capteur de position étant apte à retourner l'information au système de commande pour traitement et/ou affichage.
De manière avantageuse, le système d'actionnement comprend au moins un capteur d'approche d'une position de fermeture du capot mobile, ledit capteur étant apte à retourner l'information au système de commande pour traitement en vue de limiter l'effort délivré par l'actionneur électromécanique et/ou limiter la vitesse et/ou avertir, de façon sonore ou lumineuse par exemple, de la fermeture ou de l'ouverture.
Préférentiellement, le système d'actionnement comprend au moins un organe de commande manuel relié au système de commande.
Avantageusement, l'unité de commande est intégrée à un actionneur.
De manière avantageuse, l'unité de commande centralisée comprend au moins une sortie d'informations d'état à destination du cockpit, par exemple. Ainsi, le pilote peut se rendre compte visuellement du bon verrouillage des capots, notamment.
De manière préférentielle, l'actionneur est un actionneur électromécanique.
La présente invention se rapporte également à une nacelle de turboréacteur comprenant une structure d'entrée d'air apte à canaliser un flux d'air vers une soufflante du turboréacteur et une structure médiane destinée à
entourer ladite soufflante et à laquelle est rattachée la structure d'entrée d'air de manière à assurer une continuité aérodynamique, la structure d'entrée d'air comprenant, d'une part, au moins un panneau interne fixé à la structure médiane et formant avec cette dernière une structure fixe de la nacelle, et d'autre part, au moins un panneau externe longitudinal rattaché de manière amovible à la structure fixe et intégrant une lèvre d'entrée d'air de manière à 3 Automation of locking and unlocking hoods also allows the implementation of a pre-tension adjustment hood mobile in closed position.
Advantageously, the actuation system comprises at least means for detecting the locked or unlocked state of the means of locking said detection means being able to return the information to the control system for processing and / or display.
Advantageously, the actuation system comprises at minus a mobile hood position sensor, said position sensor being able to return the information to the control system for processing and / or display.
Advantageously, the actuation system comprises at least one approach sensor of a closed position of the movable cowl, said sensor being able to return the information to the control system for treatment to limit the force delivered by the actuator electromechanical and / or to limit the speed and / or to warn, sound or light by example, closing or opening.
Preferably, the actuation system comprises at least a manual control member connected to the control system.
Advantageously, the control unit is integrated in a actuator.
Advantageously, the centralized control unit includes at least one status information output to the cockpit, for example. Thus, the pilot can be visually aware of the good locking of covers, in particular.
Preferably, the actuator is an actuator electromechanical.
The present invention also relates to a nacelle of turbojet comprising an air intake structure capable of channeling a stream of air to a blower of the turbojet engine and a median structure for surround said fan and to which is attached the input structure air in order to ensure aerodynamic continuity, the air intake structure comprising, on the one hand, at least one inner panel attached to the structure median and forming with it a fixed structure of the nacelle, and on the other hand, at least one longitudinally attached longitudinal outer panel removable to the fixed structure and integrating an air inlet lip so at

4 former une structure d'entrée d'air amovible, caractérisée en ce que la structure d'entrée d'air amovible est associée à un système d'actionnement selon l'invention.
La mise en oeuvre de l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard du dessin annexé
dans lequel la figure unique est une représentation schématique d'un système d'actionnement selon l'invention.
Une nacelle (non représentée) constitue un logement tubulaire pour un turboréacteur 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 est destinée à être rattachée à une structure fixe d'un avion, telle qu'une aile, par l'intermédiaire d'un pylône.
Plus précisément, une nacelle possède une structure comprenant une section avant formant une entrée d'air, une section médiane comprenant un carter entourant une soufflante du turboréacteur, et une section arrière entourant le turboréacteur et pouvant abriter un système d'inversion de poussée.
Afin de permettre un accès à l'intérieur de la nacelle lors d'opérations de maintenance au sol, la structure médiane comporte un ou plusieurs panneaux mobiles formant capots constitués chacun par au moins une partie d'une paroi externe de la structure médiane. Selon la nacelle, on pourra trouver des capots mobiles pouvant s'ouvrir en papillon, par exemple, en les articulant autour de charnières disposées à proximité du mât en partie supérieure de la nacelle, mais encore latéralement ou par translation.
Chaque capot mobile est associé à des moyens de verrouillage assurant son maintien en position de fermeture.
Ainsi, en position de fermeture, les capots mobiles assurent la continuité aérodynamiques externe de la nacelle tandis qu'après déverrouillage et ouverture, ils permettent un accès à l'intérieur de la nacelle afin d'y réaliser des opérations de maintenance.
La structure d'entrée d'air peut également présenter de tels capots mobiles.

Un système d'acctionnement et de commande selon l'invention est représenté schématiquement sur la figure unique.
Un capot mobile 1 est apte à être actionné par l'intermédiaire d'au moins un actionneur électromécanique 2 alimenté électriquement par une ligne 4 forming a removable air intake structure, characterized in that the removable air intake structure is associated with an actuation system according to the invention.
The implementation of the invention will be better understood by means of the detailed description which is set out below with reference to the attached drawing in which the single figure is a schematic representation of a system actuating device according to the invention.
A nacelle (not shown) constitutes a tubular housing for a turbojet engine which it serves to channel the air flows it generates into defining internal and external aerodynamic lines necessary for obtaining optimal performance. It is also home to different components necessary for the operation of the turbojet engine and the ancillary systems such as a thrust reverser.
The nacelle is intended to be attached to a fixed structure of a airplane, such as a wing, through a pylon.
More specifically, a nacelle has a structure comprising a front section forming an air inlet, a middle section comprising a casing surrounding a turbojet fan, and a rear section surrounding the turbojet and able to house a system of inversion of thrust.
In order to allow access to the interior of the platform when maintenance operations on the ground, the median structure has one or several movable panels forming hoods each consisting of at least part of an outer wall of the middle structure. According to the basket, we will be able to find movable hoods that can open in butterfly, for example, by articulating them around hinges arranged near the mast in part top of the nacelle, but still laterally or by translation.
Each mobile cowl is associated with locking means ensuring its maintenance in closed position.
Thus, in the closed position, the movable covers ensure the external aerodynamic continuity of the nacelle while after unlocking and opening, they allow access to the interior of the nacelle to achieve maintenance operations.
The air intake structure may also have such hoods mobile.

An actuation and control system according to the invention is schematically shown in the single figure.
A movable cowl 1 is able to be actuated via minus an electromechanical actuator 2 powered electrically by a line

5 d'alimentation électrique 3, et est associé à des moyens de verrouillage 4 commandables électriquement et alimentés par une ligne d'alimentation électrique 5.
Bien que la figure unique ne montre qu'un actionneur 2 et qu'un moyen de verrouillage 4, leur nombre n'est bien évidemment pas limité, et l'invention vise également l'actionnement de plusieurs capots 1, pouvant chacun être actionnés par un ou plusieurs actionneurs 2 et associés à un ou plusieur moyens de verrouillage 4.
Le système de commande comprend également une unité de commande électronique centralisée 15 comportant, d'une part, une première sortie de pilotage 6 apte à transmettre des ordres de pilotage à l'actionneur 2, et d'autre part, une deuxième sortie de pilotage 7 apte à transmettre des commandes au moyen de verrouillage 4 afin d'en piloter l'ouverture ou la fermeture.
Ainsi l'unité de commande est donc apte à piloter l'ensemble des actionneurs 2 et des moyens de verrouillage 4 en fonction d'un ordre reçu en provenance d'un boitier de commande 8 destiné à être actionné par un opérateur.
Par ailleurs, à fin d'optimiser les séquences d'ouverture et de fermeture, le système de commande comprend également un ensemble de capteurs aptes à remonter une information d'état à l'unité de commande 15.
Plus particulièrement, on prévoira un capteur d'état 9 pour chaque moyen de verrouillage 4, un capteur d'approche de fermeture 10 du capot 2, un détecteur de position fermée 11.
Bien évidemment, cette liste de capteurs n'est pas exhaustive et on pourra ajouter tout type de capteur (position,...) nécessaire à la mise en oeuvre d'une séquence d'ouverture ou de fermeture souhaitée.
Les informations retournées par les capteurs 9, 10, 11 sont donc remontées au niveau de l'unité de commande 15 pour traitement et/ou affichage. 5 of power supply 3, and is associated with locking means 4 electrically controllable and powered by a power line Electric 5.
Although the single figure only shows one actuator 2 and one locking means 4, their number is obviously not limited, and the invention also relates to the actuation of several covers 1, which can each be actuated by one or more actuators 2 and associated with one or several locking means 4.
The control system also includes a unit of centralized electronic control system 15 comprising, on the one hand, a first pilot output 6 able to transmit control commands to the actuator and secondly, a second pilot output 7 capable of transmitting by means of locking 4 in order to control the opening or the closing.
Thus the control unit is able to control all the actuators 2 and locking means 4 according to an order received in from a control box 8 intended to be actuated by a operator.
In addition, in order to optimize the opening and closure, the control system also includes a set of sensors capable of reassembling a status information to the control unit 15.
More particularly, a state sensor 9 will be provided for each locking means 4, a closure approach approach sensor 10 of the hood 2, a closed position detector 11.
Of course, this list of sensors is not exhaustive and we can add any type of sensor (position, ...) necessary for the implementation artwork a desired opening or closing sequence.
The information returned by the sensors 9, 10, 11 are therefore remounts at the control unit 15 for treatment and / or display.

6 L'unité de commande pourra également remonter diverses informations d'états vers le cockpit de l'avion par le biais d'une sortie d'informations 12.
Un opérateur souhaitant manoeuvrer les capots de maintenance d'une nacelle procédera de la façon suivante.
A partir d'une position initiale dans laquelle le capot est fermé et verrouillé, l'opérateur commande l'ouverture par action sur le boîtier de commande 8.
L'unité de commande centralisée 15 reçoit alors cet ordre et met en oeuvre la séquence appropriée.
L'unité de commande 15 envoie tout d'abord un ordre de déverrouillage au moyens de verrouillage 4.
Le capteur 9 renvoie alors une information de déverrouillage du moyen de déverrouillage 4. Lorsque cette information est reçue par l'unité de commande 5, cette dernière peut alors commander l'actionneur 2.
L'arrêt de l'actionneur 2 pourra se faire par simple butée mécanique.
Inversement, à partir d'une position initiale dans laquelle le capot est ouvert l'opérateur commande la fermeture par action sur le boîtier de commande 8.
L'unité de commande centralisée 15 reçoit alors cet ordre et met en oeuvre la séquence appropriée.
L'unité de commande 5 commande donc tout d'abord le retour de l'actionneur 2 en position rétractée.
Le capteur 10 indique l'approche de la position de fermeture.
L'unité de commande 15 ordonne alors une limitation de l'effort de l'actionneur en fin de course afin d'éviter des chocs dans les verrous ou autres pièces sensibles et/ou limiter la vitesse et/ou avertir (de façon sonore ou lumineuse par exemple) de la fermeture.
Une fois le capot 2 revenu en position fermée, le capteur 11 confirme cette fermeture à l'unité de commande 15.
Celle-ci peut alors commander la fermeture des moyens de verrouillage 4. Le capteur 9 confirme la bonne fermeture des moyens de verrouillage 4.
Au cours de ces manoeuvres, l'ensemble de ces informations est remonté au cockpit de l'avion. 6 The control unit can also go up various state information to the cockpit of the aircraft through an exit information 12.
An operator wishing to operate the maintenance covers a nacelle will proceed as follows.
From an initial position in which the hood is closed and locked, the operator controls the opening by action on the housing of order 8.
The centralized control unit 15 then receives this order and sets the appropriate sequence.
The control unit 15 first sends an order of unlocking with locking means 4.
The sensor 9 then returns unlocking information from the means of unlocking 4. When this information is received by the command 5, the latter can then control the actuator 2.
The shutdown of the actuator 2 can be done by simple stop mechanical.
Conversely, from an initial position in which the hood is open the operator controls the closure by action on the housing of order 8.
The centralized control unit 15 then receives this order and sets the appropriate sequence.
The control unit 5 therefore first controls the return of the actuator 2 in the retracted position.
The sensor 10 indicates the approach of the closed position.
The control unit 15 then orders a limitation of the effort of actuator at the end of the race to avoid shocks in locks or other parts sensitive and / or limit the speed and / or warn (in sound or light for example) of the closure.
Once the hood 2 returns to the closed position, the sensor 11 confirms this closure to the control unit 15.
The latter can then order the closure of the means of The sensor 9 confirms the good closure of the means of lock 4.
During these maneuvers, all of this information is back to the cockpit of the plane.

7 Bien que l'invention ait été décrite avec un exemple particulier de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. 7 Although the invention has been described with a particular example of realization, it is obvious that it is by no means includes all the technical equivalents of the means described and their combinations if they fall within the scope of the invention.

Claims

1. System for actuating and controlling at least one hood mobile device (1) of a turbojet engine nacelle, comprising at least one means of locking (4) with electrical control of said hood, at least one actuator (2) intended for driving said hood, characterized in that it comprises also a centralized electronic control unit (15) able to drive the locking means and the actuator according to an actuation sequence predetermined.

Actuating system according to claim 1, characterized in that it comprises at least one detection means (9) of the locked state or unlocked from the locking means (4), said detecting means being suitable at return the information to the control unit (15) for processing and / or display.

3. Actuation system according to any one of 1 or 2, characterized in that it comprises at least one sensor of position of the mobile cowl (1), said position sensor being able to return information to the control unit (15) for processing and / or display.

4. Actuation system according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that it comprises at least one sensor (10) approaching a closed position of the movable cowl (2), said the sensor being able to return the information to the control unit (15) for treatment to limit the force delivered by the actuator electromechanical (2) and / or limit its speed and / or warn of closing and / or opening.

5. Operating system according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that it comprises at least one manual control (8) connected to the control unit (15).

6. Actuation system according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that the control unit (15) is integrated into an actuator.

7. Control system according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the centralized control unit (15) comprises at least one status information output (12) destined for the cockpit, for example.

8. Control system according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that the actuator is an actuator electromechanical (2).

9. Nacelle for a turbojet comprising an input structure of air capable of channeling a flow of air to a fan of the turbojet engine and a median structure for surrounding said fan and to which is attached the air intake structure so as to ensure continuity aerodynamic structure, the air intake structure comprising, on the one hand, at least one internal panel attached to the middle structure and forming with the latter a fixed structure of the nacelle, and secondly, at least one outer panel longitudinally removably attached to the fixed structure and incorporating a air inlet lip so as to form an air intake structure removable, characterized in that the removable air inlet structure is associated with a actuating system according to one of Claims 1 to 8.