CA3214105A1 - Portion d'aeronef a trainee reduite - Google Patents

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CA3214105A1
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junction
longitudinal
fairing
plane
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CA3214105A
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English (en)
Inventor
Xavier Bernard
Zdenek Johan
Aurelien Merlet
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Dassault Aviation SA
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Dassault Aviation SA
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C23/00Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for
    • B64C23/06Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for by generating vortices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C7/00Structures or fairings not otherwise provided for
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/26Attaching the wing or tail units or stabilising surfaces
    • YGENERAL 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
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Abstract

La portion d'aéronef, comprend un carénage de jonction voilure-fuselage à l'interface entre la voilure et le fuselage, ledit carénage de jonction présentant une surface externe comprenant deux portions latérales recouvrant chacune l'emplanture d'une aile respective, et une portion inférieure reliant les portions latérales l'une à l'autre en s'étendant sous le fuselage. L'écoulement d'air autour du carénage de jonction lors du déplacement de l'aéronef génère au moins deux tourbillons induits respectivement de part et d'autre d'un plan longitudinal médian. La portion d'aéronef comprend en outre au moins deux dispositifs générateur de tourbillon s'étendant depuis la portion inférieure de la surface externe du carénage de jonction respectivement de part et d'autre du plan longitudinal médian.

Description

Portion d'aéronef à tramée réduite La présente invention concerne une portion d'aéronef comprenant un fuselage s'étendant selon une direction longitudinale et présentant un plan longitudinal médian, une voilure formée d'au moins une paire d'ailes disposées de part et d'autre du fuselage suivant une direction transversale orthogonale au plan longitudinal médian, et un io carénage de jonction voilure-fuselage à l'interface entre la voilure et le fuselage, ledit carénage de jonction présentant une surface externe comprenant deux portions latérales recouvrant chacune l'emplanture d'une aile respective, et une portion inférieure reliant les portions latérales l'une à l'autre en s'étendant sous le fuselage, l'écoulement d'air autour du carénage de jonction lors du déplacement de l'aéronef générant au moins deux tourbillons induits respectivement de part et d'autre du plan longitudinal médian.
On connaît des avions subsoniques à ailes basses comprenant un carénage de jonction voilure-fuselage à l'interface entre leur voilure et leur fuselage, ledit carénage couvrant l'emplanture par laquelle la voilure est raccordée au fuselage. Ce carénage de jonction présente une surface externe dont la forme est étudiée pour favoriser l'écoulement des filets d'air et éviter ainsi les perturbations aérodynamiques à
l'emplanture. Ce carénage est généralement aussi utilisé pour abriter certains systèmes de l'avion tels de que des conduites pneumatiques et/ou hydrauliques, ainsi que les trains d'atterrissage.
La forme de la surface externe de ces carénages de jonction est habituellement conçue de sorte à minimiser les interactions aérodynamiques de ce carénage avec la voilure. Cela donne des carénages de jonction dont :
- la surface externe est en contact avec l'extrados de chaque aile de l'aéronef le long d'une ligne de jonction dont le profil horizontal est faiblement convexe, presque droit, et - le profil vertical de la surface inférieure du carénage de jonction est lui aussi faiblement convexe, presque droit.
Ces avions connus ne donnent toutefois pas entière satisfaction. Il est en effet courant que ces avions subsoniques soient adaptés pour évoluer à des allures suffisamment proches de la vitesse du son pour que l'écoulement d'air autour des ailes de ces avions passe dans un régime transsonique, créant des ondes de choc à
l'extrados Date reçue/Date received 2023-09-26
2 voire, dans certains cas, à l'intrados, qui augmentent la traînée de l'avion en générant ce qui est communément appelé une traînée d'onde .
En outre, indépendamment de la vitesse à laquelle un tel avion se déplace, l'écoulement d'air autour du carénage de jonction donne naissance à des tourbillons induits augmentant également la tramée visqueuse de l'avion.
Un objectif de l'invention est de fournir un carénage de jonction voilure-fuselage permettant de réduire la traînée de l'aéronef et donc la consommation en carburant de l'aéronef.
A cet effet, l'invention a pour objet une portion d'aéronef du type précité, la portion d'aéronef comprend en outre au moins deux dispositifs générateur de tourbillon s'étendant depuis la portion inférieure de la surface externe du carénage de jonction respectivement de part et d'autre du plan longitudinal médian.
Les dispositifs générateur de tourbillon ainsi situés sous le carénage de jonction génèrent un tourbillon atténuateur permettant d'atténuer l'intensité des tourbillons induits par l'écoulement d'air autour du carénage de jonction et permettent ainsi de réduire la traînée de l'aéronef.
Selon des modes de réalisation particuliers de l'invention, la portion d'aéronef présente également l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :
- chaque portion latérale de la surface externe du carénage de jonction est séparée de la portion inférieure de la surface externe du carénage de jonction par une ligne de séparation, la ligne de séparation correspondant à une ligne de reflet à 450 par rapport à la direction transversale sur la surface externe du carénage de jonction ;
- chaque dispositif générateur de tourbillon est disposé sur la trajectoire d'un tourbillon induit, chaque dispositif générateur de tourbillon étant configuré
pour générer un tourbillon atténuateur présentant un sens de rotation opposé au sens de rotation du tourbillon induit correspondant ;
- le carénage de jonction est délimité suivant une direction verticale orthogonale aux directions longitudinale et transversale par une surface d'enveloppe, la projection de ladite surface d'enveloppe dans le plan longitudinal médian dessinant un profil inférieur du carénage de jonction, et l'extrados de chaque aile étant en contact avec ladite surface externe du carénage de jonction le long d'une ligne de jonction dont la projection orthogonale dans un plan de projection orthogonal au plan longitudinal médian dessine un profil horizontal de ladite ligne de jonction, le profil horizontal d'au moins une des lignes de jonction et/ou le profil inférieur du carénage de jonction présentant successivement, suivant la direction longitudinale, un tronçon avant convexe, un tronçon intermédiaire Date reçue/Date received 2023-09-26
3 concave, et un tronçon arrière convexe, l'écoulement d'air autour du tronçon avant convexe, du tronçon intermédiaire concave et du tronçon arrière convexe lors du déplacement de l'aéronef générant les au moins deux tourbillons induits de part et d'autre du plan et entraînant le déplacement des au moins deux tourbillons induit à
l'écart de la surface externe du carénage de jonction ;
- l'aile présente un bord d'attaque et un bord de fuite, l'intersection entre le bord d'attaque et la surface externe du carénage de jonction définissant un point de référence avant, l'intersection entre le bord de fuite et le plan longitudinal passant par ledit point de référence avant définissant un point de référence arrière, et la distance entre les points de io référence avant et arrière constituant une longueur de référence, et le tronçon avant du profil horizontal comprend un sommet de convexité avant, le tronçon intermédiaire du profil horizontal comprend un fond de concavité intermédiaire, et le tronçon arrière du profil horizontal comprend un sommet de convexité arrière, la tangente au profil horizontal en chacun desdits sommets de convexité et fond de concavité étant parallèle à
la .. direction longitudinale, le fond de concavité intermédiaire étant en retrait vers le plan longitudinal médian relativement à chacun des sommets de convexité avant et arrière ;
- le point de référence avant est situé sur le tronçon avant convexe ;
- le sommet de convexité avant est situé à une distance non-nulle du point de référence avant selon la direction longitudinale ;
- le fond de concavité intermédiaire est à une première distance longitudinale secondaire du point de référence avant comprise entre 35% et 50% de la longueur de référence ;
- le sommet de convexité arrière est à une première distance longitudinale tertiaire du point de référence avant comprise entre 85% et 100% de la longueur de référence ;
- la portion d'aéronef comprend un premier groupe de dispositifs générateur de tourbillon disposés d'un côté de la portion inférieure de la surface externe relativement au plan longitudinal médian et un second groupe de dispositifs générateur de tourbillon disposés de l'autre côté de la portion inférieure de la surface externe relativement au plan longitudinal médian, les dispositifs générateur de tourbillon d'un même groupe étant disposés sur la trajectoire d'un même tourbillon induit ;
- chaque groupe de dispositifs générateur de tourbillon comprend au moins trois dispositifs générateur de tourbillon ;
- la portion inférieure de la surface externe du carénage de jonction comprend une partie avant située à l'avant de l'aéronef selon la direction longitudinale, une partie arrière située à l'opposé de la partie avant selon la direction longitudinale et une partie intermédiaire reliant les parties avant et arrière, la partie intermédiaire s'étendant Date reçue/Date received 2023-09-26
4 sensiblement selon un premier plan parallèle aux directions longitudinale et transversale, la partie arrière s'étendant sensiblement selon un second plan formant un angle compris entre 0 et 150 avec le premier plan, chaque dispositif générateur de tourbillon s'étendant à partir de la partie arrière de la portion inférieure de la surface externe du carénage de jonction ;
- chaque dispositif générateur de tourbillon comprend une ailette s'étendant sensiblement selon un plan d'ailette sensiblement parallèle à une direction verticale orthogonale aux directions longitudinale et transversale ;
- le plan d'ailette forme un angle avec la direction longitudinale, l'angle étant o sensiblement compris entre -50 et +5 ;
- chaque groupe de dispositifs générateur de tourbillon comprend un nombre entier N de dispositifs générateur de tourbillon agencés successivement de l'amont vers l'aval, l'angle formé par le plan d'ailette du i-ème dispositif générateur de tourbillon du premier groupe de dispositifs générateur de tourbillon avec la direction longitudinale est égal à l'opposé de l'angle formé par le plan d'ailette du i-ème dispositif générateur de tourbillon du deuxième groupe de dispositifs générateur de tourbillon avec la direction longitudinale, i étant un nombre entier compris entre 1 et N ; et - chaque ailette comprend :
- une base fixée à la surface externe du carénage de jonction le long d'une ligne de fixation ;
- un bord inférieur libre opposé à la base ;
- une bord amont reliant la base et le bord inférieur libre, le bord amont étant sensiblement orienté vers l'avant de l'aéronef ;
le bord amont s'étendant selon une direction formant un angle avec la ligne de fixation, compris entre 400 et 500.
L'invention concerne en outre une utilisation en vol d'un aéronef comprenant une portion d'aéronef telle que définie plus haut, l'utilisation comprenant les étapes suivantes :
- génération d'au moins deux tourbillons induits par l'écoulement d'air autour du carénage de jonction lors du déplacement de l'aéronef ;
- génération par le ou chaque dispositif générateur de tourbillon d'un tourbillon atténuateur présentant un sens de rotation opposé au sens de rotation du tourbillon induit.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- la Figure 1 est une vue en perspective d'un aéronef incluant une portion d'aéronef selon l'invention, Date reçue/Date received 2023-09-26
5 - la Figure 2 est une vue de dessus d'une partie avant de la portion de l'aéronef de la Figure 1, - la Figure 3 est une vue de côté de la partie avant de la portion d'aéronef de la Figure 2 , prise suivant un plan de coupe marqué III sur la Figure 1 ;
- la Figure 4 est une vue en perspective d'une partie arrière de la portion d'aéronef de la Figure 1 ;
- la Figure 5 est une vue de dessous de la partie arrière de l'aéronef de la Figure 4;
- la Figure 6 est une vue de côté de la partie arrière de la portion d'aéronef de la Figure 4 ;
- la Figure 7 est une représentation schématique d'un dispositif générateur de tourbillon de la portion d'aéronef de la Figure 1.
L'aéronef 10 de la Figure 1 est un avion à ailes basses. Il comprend, de manière connue, un fuselage 12, une voilure 14, et un carénage de jonction voilure-fuselage 18 à
l'interface entre la voilure 14 et le fuselage 12. L'aéronef 10 comprend également un empennage 20 et un groupe motopropulseur 22, ce dernier étant ici formé de trois turboréacteurs 24.
Dans la suite, les termes de référence s'entendent en référence au repère orthogonal usuel des aéronefs, lequel est représenté sur les Figures, et dans lequel on distingue :
- une direction longitudinale X orientée de l'avant vers l'arrière de l'aéronef, - une direction transversale Y orientée de la gauche vers la droite de l'aéronef, ladite direction transversale Y formant avec la direction longitudinale X un plan horizontal (X, Y), et - une direction verticale Z orientée du bas vers le haut, ladite direction verticale Z formant :
o avec la direction longitudinale X un plan longitudinal (X, Z), et o avec la direction transversale Y un plan transversal (Y, Z).
On définit également les termes amont et aval relativement au sens de l'écoulement de l'air par rapport à l'aéronef 10 lors du déplacement de ce dernier en cours de vol.
Le fuselage 12 est allongé suivant la direction longitudinale X. Il est en particulier cylindrique et est centré sur un axe longitudinal (non représenté) formant l'axe du fuselage 12.
Le fuselage 12 présente un plan longitudinal médian M s'étendant suivant les directions longitudinale X et verticale Z, ledit plan M formant en particulier un plan de Date reçue/Date received 2023-09-26
6 symétrie du fuselage 12. Ce plan longitudinal médian M forme également un plan longitudinal médian de l'aéronef 10, lequel est avantageusement globalement symétrique par rapport à ce plan M.
La voilure 14 est formée d'une paire d'ailes 26 disposées de part et d'autre du fuselage 12 suivant la direction transversale Y. Ces ailes 26 sont en particulier disposées symétriquement l'une par rapport à l'autre relativement au plan longitudinal médian M.
Optionnellement, la voilure 14 comprend également au moins une autre paire d'ailes (non représentée).
Chaque aile 26 est montée sur le fuselage 12 au niveau d'une emplanture (non représentée). Cette emplanture est localisée dans une moitié inférieure du fuselage 12, en particulier dans un quart inférieur du fuselage 12.
Chaque aile 26 présente un bord d'attaque 30 et un bord de fuite 32.
Le bord d'attaque 30 est constitué par la ligne d'extrémité avant de l'aile 26. En d'autres termes, le bord d'attaque 30 est constitué par une ligne dont chaque point constitue une extrémité avant de la section longitudinale de l'aile 26 passant par ce point.
Le bord de fuite 32 est constitué par la ligne d'extrémité arrière de l'aile 26. En d'autres termes, le bord de fuite 32 est constitué par une ligne dont chaque point constitue une extrémité arrière de la section longitudinale de l'aile 26 passant par ce point.
Chaque aile 26 présente par ailleurs un intrados 34 et un extrados 36.
L'intrados .. 34 est formé par la surface extérieure de l'aile 26 s'étendant depuis le bord d'attaque 30 jusqu'au bord de fuite 32, en dessous de l'aile 26. L'extrados 36 est formé
par la surface extérieure de l'aile 26 s'étendant depuis le bord d'attaque 30 jusqu'au bord de fuite 32, au-dessus de l'aile 26.
Le carénage de jonction voilure-fuselage 18 comprend deux parties latérales 40 recouvrant chacune l'emplanture d'une aile 26 respective, et une partie inférieure 42 reliant les parties latérales 40 l'une à l'autre en s'étendant sous le fuselage 12.
Le carénage de jonction voilure-fuselage 18 présente une surface externe 44 orientée à l'opposé du fuselage 12. Cette surface externe 44 s'étend continûment sur les parties latérales 40 et sur la partie inférieure 42. Elle est au moins de classe C2. En particulier, la surface externe 44 comprend deux portions latérales 72 s'étendant chacune sur une partie latérale 40 du carénage de jonction voilure-fuselage 18 et recouvrant chacune l'emplanture d'une aile 26 respective ainsi qu'une portion inférieure s'étendant sur la partie inférieure 42 du carénage de jonction voilure-fuselage 18 et reliant les deux portions latérales 72 l'une à l'autre en s'étendant sous le fuselage 12.
Comme illustré sur la Figure 4, chaque portion latérale 72 de la surface externe 44 du carénage de jonction 18 est séparée de la portion inférieure 74 de la surface externe Date reçue/Date received 2023-09-26
7 44 du carénage de jonction 18 par une ligne de séparation 78. Cette ligne de séparation 78 correspond à la ligne de reflet à 45 par rapport à la direction transversale Y sur la surface externe 44 du carénage de jonction 18.
La ligne de reflet à 45 par rapport à la direction transversale Y comprend l'ensemble des points de la surface externe 44 du carénage de jonction 18 dont la normale à la surface en ces points forme un angle de 45 par rapport à la direction transversale Y. Autrement dit, un rayon lumineux incident suivant la direction Y impactant un point de la ligne de reflet se réfléchira avec un angle de 45 par rapport à la normale à
la surface en ce point.
io La ligne de séparation 78 sépare géométriquement la portion inférieure 74 de la surface externe 44 du carénage de jonction 18 et la portion latérale 72 de la surface externe 44 du carénage de jonction 18 correspondante.
Pour les points de la portion inférieure 74 de la surface externe 44 du carénage de jonction 18, la ligne de reflet par rapport à la direction transversale Y
présente un angle de reflet supérieur à 45 . Pour les points de chaque portion latérale 72 de la surface externe 44 du carénage de jonction 18, la ligne de reflet par rapport à la direction transversale Y
présente un angle de reflet inférieur à 45 .
En référence aux Figures 4 à 6, la portion inférieure 74 de la surface externe 44 du carénage de jonction 18 comprend une partie avant 75, une partie intermédiaire 76 et une partie arrière 77.
La partie avant 75 est située la plus à l'avant de l'aéronef 10 selon la direction longitudinale X. Elle s'étend en particulier sous les emplantures des ailes et à l'avant de celle-ci.
La partie intermédiaire 76 relie les parties avant 75 et arrière 77 et s'étend sensiblement selon un premier plan parallèle aux directions longitudinale X et transversale Y, sous l'aéronef.
La partie arrière 77 est située à l'opposé de la partie avant selon la direction longitudinale X, c'est-à-dire à l'arrière de l'aéronef 10 selon la direction longitudinale X. En outre, comme illustré sur la Figure 6, la partie arrière 77 s'étend sensiblement selon un second plan formant un angle a compris entre 0 et 15 avec le premier plan.
En référence à la Figure 2, pour chaque aile 26, le bord d'attaque 30 de ladite aile 26 présente une intersection avec la surface externe 44 du carénage de jonction 18 ;
cette intersection définit un point de référence avant Pi. Par ailleurs, le bord de fuite 32 de l'aile 26 présente une intersection avec le plan longitudinal passant par le premier point de référence P1 ; cette intersection définit un point de référence arrière P2.
Le segment reliant les points P1 et P2 constitue une corde de l'aile 26 à l'emplanture, et la distance de Date reçue/Date received 2023-09-26
8 P1 à P2 constitue une longueur de corde L (Figure 3) de l'aile 26 à
l'emplanture. Cette longueur de corde L est ci-après désignée longueur de référence .
Comme illustré sur la Figure 5, on définit en outre un plan transversal PT
sensiblement orthogonal à la direction longitudinale X, le plan transversal PT
passant par le point de référence arrière P2.
A nouveau en référence à la Figure 2, l'extrados 36 de chaque aile 26 est en contact avec la surface externe 44 du carénage de jonction 18 le long d'une ligne de jonction 46. Cette jonction peut être franche ou définie par un congé de raccordement présentant un rayon de courbure minimal au niveau de ladite ligne de jonction 46. Cette io .. ligne de jonction 46 est au moins de classe C2.
Chaque point de la ligne de jonction 46 a un projeté orthogonal unique, spécifique audit point, sur le segment reliant les points de référence avant et arrière Pi, P2. Il existe ainsi une application bijective liant les points de la ligne de jonction 46 au segment reliant les points de référence avant et arrière Pl, P2.
Le projeté orthogonal de la ligne de jonction 46 dans un plan de projection horizontal dessine un profil horizontal 48 de ladite ligne de jonction 46 présentant successivement, suivant la direction longitudinale X, un tronçon avant 50, un tronçon intermédiaire 52, et un tronçon arrière 54, chacun desdits tronçons 50, 52, 54 étant continu.
Ces tronçons 50, 52, 54 sont accolés les uns aux autres ; en d'autres termes, le profil horizontal 48 ne comprend pas de tronçon intercalé entre deux desdits tronçons 50, 52, 54. En outre, le tronçon avant 50 définit une extrémité avant 56 du profil horizontal 48, confondue avec le premier point de référence Pi, et le tronçon arrière 52 définit une extrémité arrière 58 du profil horizontal 48. Ainsi, le profil horizontal 48 est constitué par les tronçons 50, 52, 54.
Selon l'invention, le tronçon avant 50 est convexe, le tronçon intermédiaire 52 est concave, et le tronçon arrière 54 est convexe. On notera que les qualificatifs de convexe et concave s'entendent ici et dans la suite par rapport à une observation depuis l'extérieur de l'aéronef 10 ; ainsi, un tronçon qualifié de convexe s'étend à
l'opposé du plan longitudinal médian M relativement au segment reliant les extrémités longitudinales dudit tronçon, et un tronçon qualifié de concave s'étend entre le plan longitudinal médian M et le segment reliant les extrémités longitudinales dudit tronçon. En outre, chacun des tronçons 50, 52, 54 est dépourvu de point d'inflexion, exception faite des points de jonction entre lesdits tronçons 50, 52, 54. Comme illustré sur l'exemple de la Figure 2, le point de référence avant P1 est situé sur le tronçon avant 50 convexe.
Date reçue/Date received 2023-09-26
9 Pour faciliter la lecture des dessins, les aspects concaves et convexes des tronçons 50, 52, 54 ont été accentués sur la Figure 2.
Le tronçon avant 50 comprend un sommet de convexité avant Al tel que la tangente au profil horizontal 48 au niveau dudit sommet Al est parallèle à la direction longitudinale X. Comme illustré sur l'exemple de la Figure 2, le sommet de convexité
avant Al est situé à une distance non-nulle du point de référence avant P1 selon la direction longitudinale X. De même, le tronçon intermédiaire 52 comprend un fond de concavité intermédiaire A2 tel que la tangente au profil horizontal 48 au niveau dudit fond A2 est parallèle à la direction longitudinale X, et le tronçon arrière 54 comprend un io sommet de convexité arrière A3 tel que la tangente au profil horizontal 48 au niveau dudit sommet A3 est parallèle à la direction longitudinale X. Le fond de concavité
intermédiaire A2 est disposé en retrait vers le plan longitudinal médian M relativement à
chacun des sommets de convexité avant et arrière Al, A3, c'est-à-dire que le fond de concavité
intermédiaire A2 est plus proche du plan longitudinal médian M que chacun des sommets de convexité avant et arrière Ai, A3.
En particulier, le sommet de convexité avant Al est à une première distance longitudinale primaire dxi 1 du point de référence avant P1 comprise entre 5%
et 20% de la longueur de référence L, le fond de concavité intermédiaire A2 est à une première distance longitudinale secondaire dx12 du point de référence avant P1 comprise entre 35% et 50% de la longueur de référence L, et le sommet de convexité arrière A3 est à
une première distance longitudinale tertiaire dx13 du point de référence avant P1 comprise entre 85% et 100% de la longueur de référence L.
Par ailleurs, le fond de concavité intermédiaire A2 présente un premier écart longitudinal primaire exil relativement au sommet de convexité avant Al avantageusement compris entre 15% et 45% de la longueur de référence, par exemple compris entre 25% et 35% de la longueur de référence L, et un premier écart longitudinal secondaire exi2 relativement au sommet de convexité arrière A3 avantageusement compris entre 35% et 65% de la longueur de référence L, par exemple compris entre 45%
et 60% de la longueur de référence L.
De plus, le fond de concavité intermédiaire A2 présente un écart transversal primaire eyi relativement au sommet de convexité avant Al de préférence compris entre 0,5% et 2,5% de la longueur de référence L, par exemple compris entre 1,0% et 2,0% de la longueur de référence L, et un écart transversal secondaire ey2 relativement au sommet de convexité arrière A3 de préférence compris entre 2,0% et 4,5% de la longueur de référence L, par exemple compris entre 2,5% et 4,0% de la longueur de référence L.
Date reçue/Date received 2023-09-26
10 A cet effet, le sommet de convexité avant Al est typiquement placé à une distance transversale primaire dyi du point de référence avant P1 comprise entre 0,0%
et 1,0% de la longueur de référence L, en saillie à l'opposé du plan longitudinal médian M par rapport audit point Pi, le fond de concavité intermédiaire A2 à une distance transversale secondaire dy2 du point de référence avant P1 comprise entre 0,5% et 2,0 % de la longueur de référence L, en retrait vers le plan longitudinal médian M par rapport audit point Pl, et le sommet de convexité arrière A3 à une distance transversale tertiaire dy3 du point de référence avant P1 comprise entre 1,5% et 3,0% de la longueur de référence L, en saillie à l'opposé du plan longitudinal médian M par rapport audit point P1.
Avantageusement, le rapport entre les écarts eyi et exil est compris entre 0,035 et 0,060.
Avantageusement encore, le rapport entre les écarts ey2 et exi2 est compris entre 0,055 et 0,065.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, le rapport (ey2 x exil)//(exi2 x eyi) est compris entre 1,15 et 1,45.
Il a été constaté que cette forme particulière du profil horizontal 48 des lignes de jonction 46 permet de réduire significativement la force des ondes de choc à
l'extrados de la voilure et, ainsi, la traînée d'onde de l'aéronef. On observe en effet, grâce à cette seule forme particulière, un gain de 1% à 2% de la traînée globale de l'aéronef 10 lorsqu'il évolue à un nombre de Mach supérieur ou égal à MMO-0,05, MMO étant le Mach maximal autorisé en opération de l'aéronef 10.
En référence à la Figure 3, le carénage de jonction 18 est délimité suivant la direction verticale Z par une surface d'enveloppe 60 telle que, en chaque point de ladite surface d'enveloppe 60, passe une génératrice transversale contenue dans ladite surface d'enveloppe 60 et affleurant le carénage de jonction 18. La projection de cette surface d'enveloppe 60 dans le plan longitudinal médian M dessine un profil inférieur 62 du carénage de jonction 18.
Le profil inférieur 62 présente successivement, suivant la direction longitudinale X, une région avant 64, une région intermédiaire 66, et une région arrière 68, chacune desdites régions 64, 66, 68 étant continue, la région avant 64 présentant une extrémité
avant BO qui est sensiblement alignée verticalement avec le point de référence avant P1 et la région arrière 68 présentant une extrémité arrière B3 qui est sensiblement alignée verticalement avec le point de référence arrière P2.
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11 Ces régions 64, 66, 68 sont accolées les unes aux autres ; en d'autres termes, le profil inférieur 62 ne comprend pas de tronçon intercalé entre deux desdites régions 64, 66, 68.
La portion du profil inférieur 62 formée par la réunion des régions 64, 66, 68 a une extension longitudinale égale à l'extension longitudinale de la corde des ailes 26 à
l'emplanture.
Dans l'exemple représenté, la région avant 64 est convexe, la région intermédiaire 66 est concave, et la région arrière 68 est convexe. On notera que les qualificatifs de convexe et concave s'entendent ici toujours par rapport à une observation depuis io l'extérieur de l'aéronef 10 ; ainsi, une région qualifiée de convexe s'étend à l'opposé
du fuselage 12 relativement au segment reliant les extrémités longitudinales de ladite région, et une région qualifiée de concave s'étend entre le fuselage 12 et le segment reliant les extrémités longitudinales de ladite région. En outre, chacune des régions 64, 66, 68 est dépourvue de point d'inflexion, exception faite des points de jonction entre lesdites régions 64, 66, 68.
Pour faciliter la lecture des dessins, les aspects concaves et convexes des régions 64, 66, 68 ont été accentués sur la Figure 3.
La région avant 64 comprend un sommet de courbure avant B1 tel que la tangente au profil inférieur 62 au niveau dudit sommet B1 est parallèle à la direction longitudinale X. Par ailleurs, le profil inférieur 62 présente, à l'interface entre la région intermédiaire 66 et la région arrière 68, un point d'inflexion B2 tel que la tangente au profil inférieur 62 au niveau dudit point d'inflexion B2 est sensiblement parallèle à la direction longitudinale X.
Le point d'inflexion B2 est disposé en retrait vers le fuselage 12 relativement au sommet de courbure avant B1, c'est-à-dire que le point d'inflexion B2 est plus proche du fuselage
12 que le sommet de courbure avant B1.
En particulier, le sommet de courbure avant B1 est à une deuxième distance longitudinale primaire dx21 du point de référence avant P1 comprise entre 35%
et 45 % de la longueur de référence L, en particulier comprise entre 37% et 42 % de ladite longueur L, et le point d'inflexion B2 est à une deuxième distance longitudinale secondaire dx22 du point de référence avant P1 comprise entre 80% et 90 % de la longueur de référence L, en particulier comprise entre 83% et 88 % de ladite longueur L.
Par ailleurs, le point d'inflexion B2 présente un deuxième écart longitudinal primaire ex2i relativement au sommet de courbure avant B1 avantageusement compris entre 40% et 55 % de la longueur de référence L, par exemple compris entre 42%
et 51 %
de la longueur de référence L.
Date reçue/Date received 2023-09-26 De plus, le point d'inflexion B2 présente un écart vertical ez relativement au sommet de courbure avant B1 de préférence compris entre 1,0% et 2,5 % de la longueur de référence L, par exemple compris entre 1,4% et 2,2 % de la longueur de référence L.
Avantageusement, le rapport entre les écarts ez et ex2i est compris entre 0,030 et 0,045, par exemple entre 0,035 et 0,042.
Il a été constaté que cette forme particulière du profil vertical de la surface inférieure du carénage de jonction 18 permet de réduire la force des ondes de choc à
l'intrados de la voilure et, ainsi, la traînée d'onde de l'aéronef. On observe en effet que celle-ci permet à elle seule un gain d'environ 1% de la traînée globale de l'aéronef 10 io lorsqu'il évolue à un nombre de Mach supérieur ou égal à MMO-0,025, MMO
étant le Mach maximal autorisé en opération de l'aéronef 10. Lorsqu'elle est combinée à
la forme particulière du profil horizontal de la ligne de jonction 46 décrite plus haut, c'est ainsi un gain de près de de 3% de la traînée globale de l'aéronef 10 qu'il est possible d'atteindre.
Lors du déplacement de l'aéronef, l'écoulement d'air autour du carénage de jonction 18 génère au moins un tourbillon induit par la forme du carénage de jonction 18, notamment par la forme de la partie inférieure 42. En particulier, l'au moins un tourbillon est induit par la forme de la surface externe 44 du carénage de jonction 18, notamment par la forme de portion inférieure 74 de la surface externe 44 du carénage de jonction 18.
En particulier, lors du déplacement de l'aéronef, l'écoulement d'air autour du carénage de jonction 18 génère au moins deux tourbillons induits, notamment exactement deux tourbillons induits par la forme du carénage de jonction 18, notamment par la forme de la partie inférieure 42. Les deux tourbillons induits s'écoulent de manière sensiblement symétrique par rapport au plan longitudinal médian M. En d'autres termes, l'écoulement d'air autour du carénage de jonction 18 génère au moins deux tourbillons induits respectivement de part et d'autre du plan longitudinal médian M.
Chaque tourbillon induit est, en particulier, généré sur la portion inférieure 74 de la surface externe 44 du carénage de jonction 18. Lors du déplacement de l'aéronef 10, chaque tourbillon induit se propage le long de la portion inférieure 74 vers l'arrière de l'aéronef 10.
Chaque tourbillon induit augmente la traînée visqueuse de l'aéronef 10 quelle que soit la vitesse de déplacement de l'aéronef 10 et amoindrit par conséquent les performances aérodynamiques de l'aéronef 10. Chaque tourbillon induit est caractérisé
par un sens de rotation. Chacun de ces deux tourbillons induits est caractérisé par un sens de rotation opposé au sens de rotation de l'autre.
Un premier tourbillon induit se propage d'un côté de la portion inférieure 74 de la surface externe 44 relativement au plan longitudinal médian M et un deuxième tourbillon Date reçue/Date received 2023-09-26
13 induit se propage de l'autre côté de la portion inférieure 74 de la surface externe 44 relativement au plan longitudinal médian M, de manière sensiblement symétrique.
L'écoulement d'air autour du tronçon avant 50, 64 convexe, du tronçon intermédiaire 52, 66 concave et du tronçon arrière 54, 68 convexe lors du déplacement de l'aéronef 10 déplace l'au moins un tourbillon induit à l'écart de la surface externe 44 du carénage de jonction 18, notamment à l'écart de la portion inférieure 74 de la surface externe 44. En d'autres termes, la forme particulière du profil horizontal 48 des lignes de jonction 46 et la forme particulière du profil inférieur 62 du carénage de jonction 18 provoque le détachement du ou de chaque tourbillon induit par rapport à la surface io externe 44 du carénage de jonction 18, notamment par rapport à la portion inférieure de la surface externe 44 du carénage de jonction 18.
Avantageusement, le détachement du ou de chaque tourbillon induit par rapport à
la surface externe 44 du carénage de jonction 18, notamment par rapport à la portion inférieure 74 de la surface externe 44, a lieu en regard de la portion inférieure 74.
En particulier, le détachement du ou de chaque tourbillon induit par rapport à
la surface externe 44 du carénage de jonction 18, notamment par rapport à la portion inférieure 74 de la surface externe 44, est dû à la forme du tronçon arrière 54, 68 convexe du profil horizontal 48 de la ligne de jonction 46 et/ou du profil inférieur 62 du carénage de jonction 18.
Par détachement et par déplace l'au moins un tourbillon induit à l'écart de la surface externe , on entend que, lors du déplacement de l'aéronef 10, le ou chaque tourbillon induit s'éloigne de la surface externe 44 du carénage de jonction 18 au fur et à
mesure que le ou chaque tourbillon induit se déplace vers l'aval de l'aéronef 10. Le déplacement de l'au moins un tourbillon induit à l'écart de la surface externe 44 du carénage de jonction 18 facilite l'action palliative sur l'au moins un tourbillon induit d'un dispositif de générateur de tourbillon 80 qui sera décrit plus en détails ci-dessous.
Comme illustré sur les Figures 4 à 7, l'aéronef 10 comprend au moins un dispositif générateur de tourbillon 80, notamment au moins deux dispositifs générateur de tourbillon 80 respectivement de part et d'autre du plan longitudinal médian M.
Le ou chaque dispositif générateur de tourbillon 80 s'étend à partir de la portion inférieure 74 de la surface externe 44 du carénage de jonction 18, en particulier à partir de la partie arrière 77 de la portion inférieure 74 de la surface externe 44 du carénage de jonction 18. Le ou chaque dispositif générateur de tourbillon 80 est en particulier situé en aval du plan PT.
Dans ce qui suit, par soucis de simplicité, sauf s'il est explicitement indiqué
autrement, un seul dispositif générateur de tourbillon 80 sera décrit. Sauf lorsqu'il est Date reçue/Date received 2023-09-26
14 précisé autrement, la description de ce dispositif générateur de tourbillon 80 s'applique à
chaque dispositif générateur de tourbillon 80 lorsque l'aéronef 10 comprend une pluralité
de ces dispositifs 80.
Avantageusement, le dispositif générateur de tourbillon 80 est disposé sur la trajectoire d'un tourbillon induit et est configuré pour générer un tourbillon atténuateur présentant un sens de rotation opposé au sens de rotation du tourbillon induit correspondant.
En référence à la Figure 7, le dispositif générateur de tourbillon 80 comprend une ailette 82 s'étendant sensiblement selon un plan d'ailette sensiblement parallèle à la io .. direction verticale Z.
L'ailette 82 est fine. Par fine , on entend que l'ailette 82 s'étend dans trois dimensions, deux de ces trois dimensions (correspondant au plan d'ailette) étant très supérieures à l'autres dimension de l'ailette 82 (correspondant à une épaisseur de l'ailette, c'est-à-dire à une distance entre deux surfaces de l'ailette s'étendant .. sensiblement parallèlement à la direction verticale Z). L'épaisseur de l'ailette 82 est, par exemple, comprise entre 1 mm et 3 mm.
Comme illustré sur l'exemple de la Figure 5, le plan d'ailette forme un angle [3 sensiblement compris entre -5 et +50 avec la direction longitudinale X.
En référence à la Figure 7, l'ailette 82 comprend avantageusement une base 83, un bord inférieur libre 84 et un bord amont 85. Encore avantageusement, l'ailette 82 comprend un bord aval 86.
Selon l'exemple illustré sur la Figure 7, le bord inférieur libre 84 de l'ailette 82 est séparé de la base 83 par une hauteur H mesurée selon une direction sensiblement perpendiculaire à une ligne de fixation de la base 83. Avantageusement, la hauteur H est comprise entre 2 cm et 8 cm, notamment sensiblement égale à 5 cm.
La base 83 de l'ailette 82 est fixée à la surface externe 44 du carénage de jonction le long de la ligne de fixation. Par exemple, la base 83 présente une longueur B, illustrée sur la Figure 7, mesurée le long de la ligne de fixation entre une extrémité
amont et une extrémité aval de la base 83. Avantageusement, la longueur B est comprise entre 2 fois et 4 fois la hauteur H, notamment sensiblement égale à 3 fois la hauteur H.
Le bord inférieur libre 84 de l'ailette 82 est opposé à la base 83. Selon l'exemple illustré sur la Figure 7, le bord inférieur libre 84 s'étend selon une direction sensiblement parallèle à la ligne de fixation de la base 83. Par exemple, le bord inférieur libre 84 présente une longueur EL, illustrée sur la Figure 7, mesurée parallèlement à
la ligne de fixation entre une extrémité amont et une extrémité aval du bord inférieur libre 84.
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15 Le bord amont 85 de l'ailette 82 relie la base 83 au bord inférieur libre 84.
Par amont , on entend que le bord amont 85 est situé relativement au reste de l'ailette 82 sensiblement en amont de l'écoulement d'air autour du carénage de jonction provoqué par le déplacement de l'aéronef 10. En d'autres termes, comme visible sur la Figure 5, le bord amont 85 est sensiblement orienté vers l'avant de l'aéronef 10 selon la direction longitudinale X.
Comme illustré sur la Figure 7, le bord amont 85 s'étend selon une direction formant un angle y avec la ligne de fixation de la base 83, compris entre 40 et 50 , avantageusement sensiblement égal à 45 .
io Le bord aval 86 de l'ailette 82 relie la base 83 au bord inférieur libre 84. Par aval , on entend que le bord aval 86 est situé relativement au reste de l'ailette 82 sensiblement en aval de l'écoulement d'air autour du carénage de jonction 18 provoqué
par le déplacement de l'aéronef 10. En d'autres termes, comme visible sur la Figure 5, le bord aval 86 est sensiblement orienté vers l'arrière de l'aéronef 10 selon la direction longitudinale X.
Selon l'exemple illustré sur la Figure 7, le bord aval 86 s'étend selon une direction formant un angle avec la ligne de fixation de la base 83, sensiblement égal à
90 .
Selon l'exemple illustré sur la Figure 5, l'aéronef 10 comprend une pluralité
de dispositifs générateur de tourbillon 80. Avantageusement, les plans d'ailette des ailettes 82 des dispositifs 80 forment des angles [31, [32, [33 avec la direction longitudinale X
distincts les uns des autres.
Avantageusement, l'aéronef 10 comprend un premier groupe 90 de dispositifs générateur de tourbillon 80 et un deuxième groupe 92 de dispositifs générateur de tourbillon 80.
Comme illustré sur les Figures 4 à 6, les dispositifs générateur de tourbillon 80 du premier groupe 90 sont disposés d'un côté de la portion inférieure 74 de la surface externe 44 relativement au plan longitudinal médian M et les dispositifs générateur de tourbillon 80 du deuxième groupe 92 sont disposés de l'autre côté de la portion inférieure 74 de la surface externe 44 relativement au plan longitudinal médian M. Comme illustré
sur la Figure 5, les dispositifs générateur de tourbillon 80 du premier groupe 90 et les dispositifs générateur de tourbillon 80 du deuxième groupe 92 sont disposés respectivement de part et d'autre du plan longitudinal médian M de manière symétrique par rapport au plan longitudinal médian M.
Avantageusement, les dispositifs générateur de tourbillon 80 d'un même groupe 90, 92 sont disposés sur la trajectoire d'un même tourbillon induit. Par exemple, les dispositifs générateur de tourbillon 80 du premier groupe 90 sont disposés sur la Date reçue/Date received 2023-09-26
16 trajectoire du premier tourbillon induit et les dispositifs générateur de tourbillon 80 du deuxième groupe 92 sont disposés sur la trajectoire du deuxième tourbillon induit.
Chaque groupe 90, 92 de dispositifs générateur de tourbillon 80 comprend un nombre entier N de dispositifs générateur de tourbillon 80 agencés successivement de l'amont vers l'aval. Selon l'exemple illustré sur les Figures 4 à 6, chaque groupe 90, 92 de dispositifs générateur de tourbillon 80 comprend au moins trois dispositifs générateur de tourbillon 80, notamment exactement trois dispositifs générateur de tourbillon 80.
Autrement dit, selon l'exemple des Figures 4 à 6, le nombre entier N est égal à 3.
Par exemple, comme illustré sur la Figure 5, pour chaque dispositif générateur de io tourbillon 80 du premier groupe 90, l'angle [3i formé par le plan d'ailette du i-ème dispositif générateur de tourbillon 80 du premier groupe 90 de dispositifs générateur de tourbillon 80 avec la direction longitudinale X est égal à l'opposé de l'angle [3i formé
par le plan d'ailette du i-ème dispositif générateur de tourbillon 80 du deuxième groupe 92 de dispositifs générateur de tourbillon 80 avec la direction longitudinale X, i étant un nombre entier compris entre 1 et N.
Dans l'exemple illustré sur la Figure 5, pour chaque dispositif générateur de tourbillon 80 des deux groupes 90, 92, la distance entre l'extrémité amont du bord amont 85 de l'ailette 82 et le plan longitudinal médian M, mesurée selon la direction transversale Y est plus grande que la distance entre l'extrémité aval du bord aval 86 de l'ailette 82 et le plan longitudinal médian M, également mesurée selon la direction transversale Y.
Comme illustré sur les Figures 4 à 6, chaque groupe 90, 92 de dispositifs générateur de tourbillon 80 comprend un dispositif générateur de tourbillon amont 80A, un dispositif générateur de tourbillon intermédiaire 80B et un dispositif générateur de tourbillon aval 80C.
Pour chaque groupe 90, 92, le dispositif générateur de tourbillon amont 80A
est le dispositif générateur de tourbillon 80 le plus en amont selon la direction longitudinale X, le dispositif générateur de tourbillon aval 80C est le dispositif générateur de tourbillon le plus en aval selon la direction longitudinale X et le dispositif générateur de tourbillon intermédiaire 80B est situé entre le dispositif générateur de tourbillon amont 80A et le dispositif générateur de tourbillon aval 80C selon la direction longitudinale X.
Dans ce qui suit, on décrit les dispositifs générateur de tourbillon amont 80A, intermédiaire 80B et aval 80C du premier groupe 90. Cette description s'applique également, par symétrie, aux dispositifs générateur de tourbillon amont 80A, intermédiaire 80B et aval 80C du deuxième groupe 92.
On définit les grandeurs éloignement longitudinal de référence ELOREF et éloignement latéral de référence ELAREF de sorte que :
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17 - l'éloignement longitudinal de référence ELOREF correspond à la distance entre le plan transversal PT et l'extrémité aval du carénage jonction 18 mesurée selon la direction longitudinale X ;
- l'éloignement latéral de référence ELAREF correspond à la distance entre le plan longitudinal médian M et la ligne de jonction 78 mesurée selon la direction transversale Y
à l'abscisse le long de la direction longitudinale X du point de référence arrière P2.
Le dispositif générateur de tourbillon amont 80A est caractérisé par un premier éloignement longitudinal EL01 relativement au plan transversal PT. Le premier éloignement longitudinal EL01 est une distance mesurée selon une direction io perpendiculaire au plan transversal PT, c'est-à-dire sensiblement parallèle au plan longitudinal médian M, entre le plan transversal PT et l'extrémité amont du bord amont 85 de l'ailette 82 du dispositif générateur de tourbillon amont 80A. Le premier éloignement longitudinal EL01 est, par exemple, compris entre 0% et 10% de l'éloignement longitudinal de référence ELOREF, notamment sensiblement égal à 5 % de l'éloignement longitudinal de référence ELOREF.
Le dispositif générateur de tourbillon intermédiaire 80B est caractérisé par un deuxième éloignement longitudinal EL02 relativement au plan transversal PT. Le deuxième éloignement longitudinal EL02 est une distance mesurée selon une direction perpendiculaire au plan transversal PT, c'est-à-dire sensiblement parallèle au plan longitudinal médian M, entre le plan transversal PT et l'extrémité amont du bord amont 85 de l'ailette 82 du dispositif générateur de tourbillon intermédiaire 80B. Le deuxième éloignement longitudinal EL02 est, par exemple, compris entre 10% et 30% de l'éloignement longitudinal de référence ELOREF, notamment sensiblement égal à
19% de l'éloignement longitudinal de référence ELOREF.
Le dispositif générateur de tourbillon aval 80C est caractérisé par un troisième éloignement longitudinal EL03 relativement au plan longitudinal transversal PT. Le troisième éloignement longitudinal EL03 est une distance mesurée selon une direction perpendiculaire au plan transversal PT, c'est-à-dire sensiblement parallèle au plan longitudinal médian M, entre le plan transversal PT et l'extrémité amont du bord amont 85 de l'ailette 82 du dispositif générateur de tourbillon aval 80C. Le troisième éloignement longitudinal EL03 est, par exemple, compris entre 35% et 50% de l'éloignement longitudinal de référence ELOREF, notamment sensiblement égal à 44% de l'éloignement longitudinal de référence ELOREF.
Le dispositif générateur de tourbillon amont 80A est caractérisé par un premier éloignement latéral ELA1 relativement au plan longitudinal médian M. Le premier éloignement latéral ELA1 est une distance mesurée selon une direction perpendiculaire Date reçue/Date received 2023-09-26
18 au plan longitudinal médian M, entre le plan longitudinal médian M et l'extrémité amont du bord amont 85 de l'ailette 82 du dispositif générateur de tourbillon amont 80A. Le premier éloignement latéral ELA1 est, par exemple, compris entre 80% et 95% de l'éloignement latéral de référence ELAREF, notamment sensiblement égal à 87% de l'éloignement latéral de référence ELAREF.
Le dispositif générateur de tourbillon intermédiaire 80B est caractérisé par un deuxième éloignement latéral ELA2 relativement au plan longitudinal médian M.
Le deuxième éloignement latéral ELA2 est une distance mesurée selon une direction perpendiculaire au plan longitudinal médian M, entre le plan longitudinal médian M et l'extrémité amont du bord amont 85 de l'ailette 82 du dispositif générateur de tourbillon intermédiaire 80B. Le deuxième éloignement latéral ELA2 est, par exemple, compris entre 60% et 75% de l'éloignement latéral de référence ELAREF, notamment sensiblement égal à 68% de l'éloignement latéral de référence ELAREF.
Le dispositif générateur de tourbillon aval 80C est caractérisé par un troisième éloignement latéral ELA3 relativement au plan longitudinal médian M. Le troisième éloignement latéral ELA3 est une distance mesurée selon une direction perpendiculaire au plan longitudinal médian M, entre le plan longitudinal médian M et l'extrémité amont du bord amont 85 de l'ailette 82 du dispositif générateur de tourbillon aval 80C.
Le troisième éloignement latéral ELA3 est, par exemple, compris entre 35% et 50% de l'éloignement latéral de référence ELAREF, notamment sensiblement égal à 42% de l'éloignement latéral de référence ELAREF.
Dans ce qui suit, on décrit l'utilisation en vol d'un aéronef 10 tel que décrit précédemment.
Comme expliqué précédemment, au moins un tourbillon induit est généré par l'écoulement d'air autour du carénage de jonction 18 lors du déplacement de l'aéronef 10.
En particulier, l'écoulement d'air autour du carénage de jonction 18 génère au moins deux tourbillons induits respectivement de part et d'autre du plan longitudinal médian M, notamment exactement deux tourbillons induits s'écoulant de manière sensiblement symétrique par rapport au plan longitudinal médian M.
Avantageusement, l'écoulement d'air autour du tronçon avant 50, 64 convexe, du tronçon intermédiaire 52, 66 concave et du tronçon arrière 54, 68 convexe lors du déplacement de l'aéronef 10 déplace l'au moins un tourbillon induit à l'écart de la surface externe 44 du carénage de jonction 18.
Le ou chaque tourbillon induit généré se déplace en regard de la portion inférieure 74 de la surface externe 44 du carénage de jonction 18 vers l'aval.
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19 Chaque dispositif générateur de tourbillon 80, avantageusement disposé sur la trajectoire d'un tourbillon induit, génère un tourbillon atténuateur présentant un sens de rotation opposé au sens de rotation du tourbillon induit. Comme son nom l'indique, ce tourbillon atténuateur atténue le tourbillon induit ce qui a pour effet de réduire la traînée visqueuse engendrée par le tourbillon induit et d'améliorer les performances aérodynamiques de l'aéronef 10.
Grâce à l'invention, les tourbillons induits, générés par l'écoulement d'air autour du carénage de jonction 18, sont atténués. Cette atténuation entraîne la réduction de la traînée de l'aéronef 10. Les performances aérodynamiques de l'aéronef 10 sont ainsi io améliorées.
En outre, le déplacement de l'au moins un tourbillon induit à l'écart de la surface externe 44 du carénage de jonction 18, dû à l'écoulement d'air autour du tronçon avant 50, 64 convexe, du tronçon intermédiaire 52, 66 concave et du tronçon arrière 54, 68 convexe lors du déplacement de l'aéronef 10, renforce davantage l'atténuation du tourbillon induit par les dispositifs générateur de tourbillon 80.
Dans une variante, le carénage de fonction 18 est dépourvu de tronçon avant 50 convexe, de tronçon intermédiaire 52 concave et/ou de tronçon arrière 54 convexe du profil horizontal 48 de la ligne de jonction 46. Il comprend néanmoins un dispositif générateur de tourbillon 80 tel que décrit plus haut.
Dans une autre variante, le carénage de fonction 18 est dépourvu de tronçon avant 64 convexe, de tronçon intermédiaire 66 concave et/ou de tronçon arrière convexe du profil inférieur 62 du carénage de jonction 18. Il comprend néanmoins un dispositif générateur de tourbillon 80 tel que décrit plus haut.
Encore dans une autre variante, le carénage de fonction 18 :
- est dépourvu de tronçon avant 50 convexe, de tronçon intermédiaire 52 concave du profil horizontal 48 de la ligne de jonction 46 ;
- est dépourvu de tronçon avant 64 convexe, de tronçon intermédiaire 66 concave du profil inférieur 62 du carénage de jonction 18 ;
- comprend le tronçon arrière 54 convexe du profil horizontal 48 de la ligne de jonction 46 et/ou le tronçon arrière 68 convexe du profil inférieur 62 du carénage de jonction 18.
Il comprend néanmoins un dispositif générateur de tourbillon 80 tel que décrit plus haut.
Encore dans une autre variante, les plans d'ailette des ailettes 82 des dispositifs 80 forment des angles [31, [32, [33 avec la direction longitudinale X égaux entre eux.
Encore en variante, certains plans d'ailette des ailettes 82 des dispositifs 80 forment des Date reçue/Date received 2023-09-26
20 angles [31, [32, [33 avec la direction longitudinale X distincts et d'autres forment des angles , [32, [33 avec la direction longitudinale X égaux entre eux.
Selon encore une autre variante, pour chaque dispositif générateur de tourbillon 80 des deux groupes 90, 92, la distance entre l'extrémité amont du bord amont 85 de l'ailette 82 et le plan longitudinal médian M, mesurée selon la direction transversale Y est plus petite que la distance entre l'extrémité aval du bord aval 86 de l'ailette 82 et le plan longitudinal médian M, également mesurée selon la direction transversale Y.
Selon encore une autre variante, pour certains dispositifs générateur de tourbillon 80 d'un même groupe 90, 92, la distance entre l'extrémité amont du bord amont 85 de l'ailette 82 et le plan longitudinal médian M, mesurée selon la direction transversale Y est plus grande que la distance entre l'extrémité aval du bord aval 86 de l'ailette 82 et le plan longitudinal médian M, également mesurée selon la direction transversale Y et pour d'autres dispositifs générateur de tourbillon 80 du même groupe 90, 92, la distance entre l'extrémité amont du bord amont 85 de l'ailette 82 et le plan longitudinal médian M, mesurée selon la direction transversale Y est plus petite que la distance entre l'extrémité
aval du bord aval 86 de l'ailette 82 et le plan longitudinal médian M, également mesurée selon la direction transversale Y.
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Claims (17)

REVENDICATIONS
1. Portion d'aéronef, comprenant un fuselage s'étendant selon une direction longitudinale et présentant un plan longitudinal médian, une voilure formée d'au moins une paire d'ailes disposées de part et d'autre du fuselage suivant une direction transversale orthogonale au plan longitudinal médian, et un carénage de jonction voilure-fuselage à l'interface entre la voilure et le fuselage, ledit carénage de jonction présentant une surface externe comprenant deux portions latérales recouvrant chacune l'emplanture d'une aile respective, et une portion inférieure reliant les portions latérales l'une à l'autre en s'étendant sous le fuselage, l'écoulement d'air autour du carénage de jonction lors du déplacement de l'aéronef générant au moins deux tourbillons induits respectivement de part et d'autre du plan longitudinal médian, dans laquelle la portion d'aéronef comprend en outre au moins deux dispositifs générateur de tourbillon s'étendant depuis la portion inférieure de la surface externe du carénage de jonction respectivement de part et d'autre du plan longitudinal médian.
2. Portion d'aéronef selon la revendication 1, dans laquelle chaque portion latérale de la surface externe du carénage de jonction est séparée de la portion inférieure de la surface externe du carénage de jonction par une ligne de séparation, la ligne de séparation correspondant à une ligne de reflet à 45 par rapport à la direction transversale sur la surface externe du carénage de jonction.
3. Portion d'aéronef selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle chaque dispositif générateur de tourbillon est disposé sur la trajectoire d'un tourbillon induit, chaque dispositif générateur de tourbillon étant configuré pour générer un tourbillon atténuateur présentant un sens de rotation opposé au sens de rotation du tourbillon induit correspondant.
4. Portion d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le carénage de jonction est délimité suivant une direction verticale orthogonale aux directions longitudinale et transversale par une surface d'enveloppe, la projection de ladite surface d'enveloppe dans le plan longitudinal médian dessinant un profil inférieur du carénage de jonction, et l'extrados de chaque aile étant en contact avec ladite surface externe du carénage de jonction le long d'une ligne de jonction dont la projection orthogonale dans un plan de projection orthogonal au plan longitudinal médian dessine un profil horizontal de ladite ligne de jonction, le profil horizontal d'au moins une des lignes de jonction et/ou le profil inférieur du carénage de jonction présentant successivement, suivant la direction longitudinale, un tronçon avant convexe, un tronçon intermédiaire concave, et un tronçon arrière convexe, l'écoulement d'air autour du tronçon avant convexe, du tronçon intermédiaire concave et du tronçon arrière convexe lors du déplacement de l'aéronef générant les au moins deux tourbillons induits de part et d'autre du plan et entraînant le déplacement des au moins deux tourbillons induit à
l'écart de la surface externe du carénage de jonction.
5. Portion d'aéronef selon la revendication 4, dans laquelle l'aile présente un bord d'attaque et un bord de fuite, l'intersection entre le bord d'attaque et la surface externe du carénage de jonction définissant un point de référence avant, l'intersection entre le bord de fuite et le plan longitudinal passant par ledit point de référence avant définissant un point de référence arrière, et la distance entre les points de référence avant et arrière constituant une longueur de référence, et le tronçon avant du profil horizontal comprend un sommet de convexité avant, le tronçon intermédiaire du profil horizontal comprend un fond de concavité intermédiaire, et le tronçon arrière du profil horizontal comprend un sommet de convexité arrière, la tangente au profil horizontal en chacun desdits sommets de convexité et fond de concavité étant parallèle à la direction longitudinale, le fond de concavité intermédiaire étant en retrait vers le plan longitudinal médian relativement à chacun des sommets de convexité avant et arrière.
6. Portion d'aéronef selon la revendication 5, dans lequel le point de référence avant est situé sur le tronçon avant convexe.
7. Portion d'aéronef selon la revendication 5 ou 6, dans lequel le sommet de convexité avant est situé à une distance non-nulle du point de référence avant selon la direction longitudinale.
8. Portion d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans laquelle le fond de concavité intermédiaire est à une première distance longitudinale secondaire du point de référence avant comprise entre 35% et 50% de la longueur de référence.
9. Portion d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans laquelle le sommet de convexité arrière est à une première distance longitudinale tertiaire du point de référence avant comprise entre 85% et 100% de la longueur de référence.
10. Portion d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle la portion d'aéronef comprend un premier groupe de dispositifs générateur de tourbillon disposés d'un côté de la portion inférieure de la surface externe relativement au plan longitudinal médian et un second groupe de dispositifs générateur de tourbillon disposés de l'autre côté de la portion inférieure de la surface externe relativement au plan longitudinal médian, les dispositifs générateur de tourbillon d'un même groupe étant disposés sur la trajectoire d'un même tourbillon induit.
11. Portion d'aéronef selon la revendication 10, dans laquelle chaque groupe de dispositifs générateur de tourbillon comprend au moins trois dispositifs générateur de tourbillon.
12. Portion d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle la portion inférieure de la surface externe du carénage de jonction comprend une partie avant située à l'avant de l'aéronef selon la direction longitudinale, une partie arrière située à l'opposé de la partie avant selon la direction longitudinale et une partie intermédiaire reliant les parties avant et arrière, la partie intermédiaire s'étendant sensiblement selon un premier plan parallèle aux directions longitudinale et transversale, la partie arrière s'étendant sensiblement selon un second plan formant un angle compris entre 0 et 15 avec le premier plan, chaque dispositif générateur de tourbillon s'étendant à partir de la partie arrière de la portion inférieure de la surface externe du carénage de jonction.
13. Portion d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle chaque dispositif générateur de tourbillon comprend une ailette s'étendant sensiblement selon un plan d'ailette sensiblement parallèle à une direction verticale orthogonale aux directions longitudinale et transversale.
14. Portion d'aéronef selon la revendication 13, dans laquelle le plan d'ailette forme un angle avec la direction longitudinale, l'angle étant sensiblement compris entre -5 et +5 .
15. Portion d'aéronef selon la revendication 14 lorsque pris en combinaison avec la revendication 10, dans laquelle chaque groupe de dispositifs générateur de tourbillon comprend un nombre entier N de dispositifs générateur de tourbillon agencés successivement de l'amont vers l'aval, l'angle formé par le plan d'ailette du i-ème dispositif générateur de tourbillon du premier groupe de dispositifs générateur de tourbillon avec la direction longitudinale est égal à l'opposé de l'angle formé par le plan d'ailette du i-ème dispositif générateur de tourbillon du deuxième groupe de dispositifs générateur de tourbillon avec la direction longitudinale, i étant un nombre entier compris entre 1 et N.
16. Portion d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, dans laquelle chaque ailette comprend :
- une base fixée à la surface externe du carénage de jonction le long d'une ligne de fixation ;
- un bord inférieur libre opposé à la base ;
- une bord amont reliant la base et le bord inférieur libre, le bord amont étant sensiblement orienté vers l'avant de l'aéronef ;

le bord amont s'étendant selon une direction formant un angle avec la ligne de fixation, compris entre 400 et 50 .
17.
Utilisation en vol d'un aéronef comprenant une portion d'aéronef selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, l'utilisation comprenant les étapes suivantes :
- génération d'au moins deux tourbillons induits par l'écoulement d'air autour du carénage de jonction lors du déplacement de l'aéronef ;
- génération par le ou chaque dispositif générateur de tourbillon d'un tourbillon atténuateur présentant un sens de rotation opposé au sens de rotation du tourbillon induit.
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