EP2398707A1 - Procédé de fermeture d'un élément mobile de nacelle - Google Patents

Procédé de fermeture d'un élément mobile de nacelle

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EP2398707A1
EP2398707A1 EP10707075A EP10707075A EP2398707A1 EP 2398707 A1 EP2398707 A1 EP 2398707A1 EP 10707075 A EP10707075 A EP 10707075A EP 10707075 A EP10707075 A EP 10707075A EP 2398707 A1 EP2398707 A1 EP 2398707A1
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EP
European Patent Office
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closing
movable
cover
cylinder
stroke
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10707075A
Other languages
German (de)
English (en)
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Marc Gerome
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Safran Nacelles SAS
Original Assignee
Aircelle SA
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D29/00—Power-plant nacelles, fairings or cowlings
    • B64D29/06—Attaching of nacelles, fairings or cowlings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0536—Highspeed fluid intake means [e.g., jet engine intake]

Definitions

  • the present invention relates to a device for closing a movable cowl of a turbojet engine nacelle, and to a nacelle equipped with such a closure device.
  • an aircraft engine nacelle comprises at least one movable cowl between a service position, in which this cowling covers an element or part of the nacelle and / or the turbojet, and a maintenance position. , in which the hood is spaced from the nacelle and discovers said element or said part thus allowing the intervention of a technician inside the nacelle or on the turbojet engine, in particular for maintenance operations.
  • such covers are known that are arranged at a central section of the nacelle surrounding a fan of the turbojet and generally open as a butterfly.
  • “Motorized Hood Actuation System” generally include at least one hydraulic or electric actuator, operable to open or close the hood.
  • such a jack comprises, at its end cooperating with the hood, a dead race device ("Free Play” in English, which means “free play”), allowing a small additional excursion of the end of this cylinder for a given extension of the cylinder.
  • This dead stroke is on the one hand to avoid transmitting compression / traction forces to the cylinder in flight situation, when the cover undergoes deformations related to particular pressure profiles, and on the other hand to allow an easy manual closing of the cover at the end of the maintenance operations, in spite of the friction caused by the tolerances of the different parts cooperating with each other.
  • a cons-plug or stand is also generally provided so as to block the hood in the open position and to relieve the cylinder of the weight of this hood.
  • This counterplate is manually placed by the technician, and withdrawn by him just before closing the hood.
  • the jack is aided by the weight of the movable cowl.
  • this aid for closing by the weight of the cowl does not exist.
  • a closing phase of a moving cowl comprises two phases, namely, a closing phase of the cowl and a final phase of locking the cowl by associated locking means.
  • the cylinder or cylinders must be dimensioned to be able to provide the final maximum power while this power is needed on a small portion of the stroke of or cylinders.
  • the present invention is intended in particular to remedy these drawbacks and consists in doing so in a method of closing a movable element actuated by at least one jack type actuator equipped with a final dead stroke device, said cap being also associated with at least one locking means, the closing method comprising the following steps aimed at: - With the aid of the jack, driving the movable hood closing on a part of its stroke until reaching a zone close to closing forces, the distance remaining to be traveled is less than the available dead stroke of the cylinder.
  • the cylinder can be sized for the few hundreds of daN needed to move the cover over most of its travel, the 800 daN required for final closure being provided by the means of locking.
  • the locking means must generally perform a pre-charge phase requiring about 400daN per latch and are sized to be able to provide this effort.
  • a mobile nacelle cover typically comprising four bolts, so there are 1600 daN that are available by the locks. It therefore appeared that the locks were able to provide the necessary efforts to the final phase of closing the hood. By using the locks to also achieve this final phase, it is no longer necessary to oversize the cylinder.
  • the method comprises an additional step of locking the cover by the locks.
  • the movable element is movable in translation.
  • the movable element is a hood of a turbojet engine nacelle.
  • the movable cowl is a maintenance cowl of an air intake structure of the nacelle.
  • the actuator is an electromechanical actuator.
  • the present invention also relates to a turbojet engine nacelle comprising at least one movable cowl equipped with at least one actuator comprising a dead travel device and associated with at least one locking means of said cowl, characterized in that the locking means is able to drive the movable hood closing on a final part of its closing stroke in accordance with a method according to the invention.
  • FIG. 5 to 8 show the steps of a second embodiment of a method according to the invention for closing a movable nacelle cover with resistant external forces.
  • a turbojet engine nacelle (not shown) constitutes a tubular housing for a turbojet engine which serves to channel the air flows that it generates by defining internal and external aerodynamic lines necessary for obtaining optimum performance.
  • turbojet It also houses various components necessary for the operation of the turbojet as well as ancillary systems such as a thrust reverser.
  • a nacelle has a structure comprising a front section forming an air inlet, a central section surrounding a fan and a rear section surrounding the turbojet engine and capable of housing a thrust reversal system.
  • the structure of the nacelle also includes one or more mobile hood for maintenance operations and allowing access to the interior of the nacelle.
  • the front section may be equipped with at least one such movable cover 1 formed from an outer panel and incorporating an air inlet lip, said cover 1 being mounted to move in translation in a substantially longitudinal direction of Platform.
  • the mobile cowl 1 can be driven in translation by one or more cylinders 2, preferably electromechanical, between a closed position in which the continuity of the aerodynamic lines is ensured and an open position in which it allows access to the interior.
  • the air intake section of the nacelle is associated with locking means (not visible) capable of ensuring its maintenance in the closed position and its junction with the middle section.
  • the cylinders 2 are equipped with dead-movement devices 4 forming a freely translatable part relative to the jack 2.
  • This dead-movement device 4 can be associated with an elastic return means 5 the now in position of retractation relative to the body of the cylinder 2.
  • the default position of retraction or extension of the device depends on the mounting direction of the cylinder 2 and the direction of translation of the cover 1 and the retraction mode is here given as 'example.
  • Figures 1 to 4 show a first alternative embodiment of the closure method according to the invention in the case where the movable cover 1 is subjected to assisting efforts (wind for example).
  • the movable cover 1 is first ( Figure 1) closed with the cylinders 2 about 98% of its closing stroke.
  • the assisting forces push back the dead-movement device 4 in the retracted position with respect to the body of the jack 2.
  • the hood arrives (FIG. 2) then in a recentering and compression zone of the gasket 6 in which the forces necessary for its closing are greater than those which can develop the cylinder 2.
  • the cylinder ends (FIG. 3) alone. its retraction on the remaining 2% while the stroke device 4 extends relative to the cylinder.
  • the cylinder is indeed capable of compressing the elastic return means 5 but unable to overcome the efforts of refocusing and compression.
  • the hood 1 remains immobile. Of course, in the case of a hood 1 without seal 6, the only cylinders will be sufficient.
  • Figures 5 to 8 show a second alternative embodiment of the closure method according to the invention in the case where the movable cover 1 is subjected to resistant forces (friction for example).
  • the movable cowl 1 is firstly (FIG. 5) closed with the help of the jacks 2 on approximately 98% of its closing stroke as before.
  • the resistant forces cause the dead-movement device 4 to be in extended position relative to the body of the jack 2, the latter compressing the spring 5.
  • the hood arrives (FIG. 6) then in the automatic closing zone of the hood in which the hood no longer sees the resistive forces due to the wind for example, and therefore sticks to the joints 6 in which the forces necessary for its closure are greater to those that can develop the cylinder 2.
  • the jack ends (FIG. 7) only its retraction on the remaining 2% and the dead-movement device 4 remains in extension relative to the jack 2.
  • the end of closure ( Figure 8) is performed using the locking means.
  • the dead stroke device therefore returns to an at least partially retracted position.

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Abstract

Procédé de fermeture d'un élément mobile (1) actionné par au moins un actionneur (2) de type vérin équipé d'un dispositif de course morte (4) terminale, ledit capot étant également associé à au moins un moyen de verrouillage, le procédé de fermeture comprenant les étapes suivante visant à : - A l'aide du vérin, entraîner le capot mobile en fermeture sur une partie de sa course jusqu'à arriver à proximité d'une zone d'efforts de fermeture, la distance restant à parcourir étant inférieure à la course morte disponible du vérin. - A l'aide du moyen de verrouillage, compléter la course du capot mobile jusqu'à sa fermeture, le vérin se trouvant dans sa zone de course morte.

Description

Procédé de fermeture d'un élément mobile de nacelle
La présente invention se rapporte à dispositif de fermeture d'un capot mobile d'une nacelle de turboréacteur, et à une nacelle équipée d'un tel dispositif de fermeture.
Comme cela est connu en soi, une nacelle de moteur d'aéronef comprend au moins un capot mobile entre une position de service, dans laquelle ce capot recouvre un élément ou une partie de la nacelle et/ou du turboréacteur, et une position de maintenance, dans laquelle ce capot est écarté de la nacelle et découvre ledit élément ou ladite partie permettant ainsi l'intervention d'un technicien à l'intérieur de la nacelle ou sur le turboréacteur, notamment pour des opérations de maintenance.
On connaît notamment de tels capots disposés au niveau d'une section médiane de la nacelle entourant une soufflante du turboréacteur et s'ouvrant généralement en papillon.
Etant donné le poids élevé d'un tel capot, notamment sur les grosses nacelles telles que celles qui sont utilisées sur l'Airbus A380, il est indispensable de prévoir des moyens d'assistance à l'ouverture de ce capot.
Ces moyens d'assistance, fréquemment désignés par le vocable anglo-saxon PCOS (« Powered Cowl Operating System », ce qui signifie
« Système motorisé d'actionnement de capot »), comprennent en général au moins un vérin hydraulique ou électrique, pouvant être commandé de manière à ouvrir ou fermer le capot.
Comme cela est connu en soi, un tel vérin comporte, à son extrémité coopérant avec le capot, un dispositif de course morte (« Free Play » en anglais, ce qui signifie « Jeu libre »), autorisant une petite excursion supplémentaire de l'extrémité de ce vérin pour une extension donnée du vérin.
La fonction de cette course morte est d'une part d'éviter de transmettre des efforts de compression/traction au vérin en situation de vol, lorsque le capot subit des déformations liées à des profils de pression particuliers, et d'autre part de permettre une fermeture manuelle aisée du capot à la fin des opérations de maintenance, en dépit des frottements engendrés par les tolérances des différentes pièces coopérant entre elles.
Une contre-fiche ou béquille est par ailleurs généralement prévue de manière à bloquer le capot en position ouverte et à soulager le vérin du poids de ce capot. Cette contre-fiche est placée manuellement par le technicien, et retirée par lui juste avant la fermeture du capot.
On comprend donc que lors de la fermeture, le vérin est aidé par le poids du capot mobile. Dans le cas de capot mobile en translation selon une direction sensiblement longitudinale de la nacelle, comme par exemple pour un capot mobile d'une entrée d'air de nacelle, cette aide à la fermeture par le poids du capot n'existe pas.
Une phase de fermeture d'un capot mobile comprend deux phases, à savoir, une phase de fermeture du capot et une phase finale de verrouillage du capot par des moyens de verrouillage associés.
Pendant la phase de fermeture, soit environ 98% de la course du vérin, des efforts relativement faibles, typiquement d'une centaine de daN sont nécessaires pour assurer la translation du capot mobile. Toutefois, pendant la phase de verrouillage, soit environ sur les deux derniers pourcents de la course du vérin, des efforts beaucoup plus importants, typiquement environ 800 daN, sont nécessaires afin de pouvoir comprimer les joints de fermeture par exemple.
Ainsi, le ou les vérins doivent être dimensionnés pour pouvoir fournir la puissance maximale finale alors que cette puissance n'est nécessaire que sur une faible portion de la course du ou dés vérins.
Il s'ensuit un alourdissement de l'ensemble qui impacte les performances aéronautiques.
La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et consiste pour ce faire en un procédé de fermeture d'un élément mobile actionné par au moins un actionneur de type vérin équipé d'un dispositif de course morte terminale, ledit capot étant également associé à au moins un moyen de verrouillage, le procédé de fermeture comprenant les étapes suivante visant à : - A l'aide du vérin, entraîner le capot mobile en fermeture sur une partie de sa course jusqu'à arriver à proximité d'une zone d'efforts de fermeture, la distance restant à parcourir étant inférieure à la course morte disponible du vérin.
- A l'aide du moyen de verrouillage, compléter la course du capot mobile jusqu'à sa fermeture, le vérin se trouvant dans sa zone de course morte. - Ainsi, en utilisant la course morte du vérin pour finaliser la fermeture de l'élément mobile en utilisant les moyens de verrouillage, il est possible de réduire le dimensionnement du vérin, et donc son poids et son encombrement, puisque ce n'est plus le vérin qui doit être capable de fournir les efforts finaux nécessaires à la fermeture, tels que les efforts de compression de joints.
En reprenant l'exemple numérique donné ci-dessus, le vérin peut donc être dimensionné pour les quelques centaines de daN nécessaire au déplacement du capot sur la majeure partie de sa course, les 800 daN nécessaire à la fermeture finale étant fournis par les moyens de verrouillage.
En effet, les moyens de verrouillage doivent généralement réaliser une phase de pré-charge demandant environ 400daN par verrou et sont dimensionnés pour pouvoir fournir cet effort. Un capot mobile de nacelle comprenant typiquement quatre verrous, ce sont donc 1600 daN qui sont disponibles par les verrous. Il est donc apparu que les verrous étaient capables de fournir les efforts nécessaires à la phase finale de fermeture du capot. En utilisant les verrous pour réaliser également cette phase finale, il n'est donc plus nécessaire de surdimensionner le vérin.
Préférentiellement, le procédé comprend une étape supplémentaire de verrouillage du capot par les verrous.
Avantageusement, l'élément mobile est mobile en translation.
Préférentiellement, l'élément mobile est un capot d'une nacelle de turboréacteur.
Préférentiellement encore, le capot mobile est un capot de maintenance d'une structure d'entrée d'air de la nacelle.
Avantageusement, l'actionneur est un actionneur électromécanique.
La présente invention se rapporte également à une nacelle de turboréacteur comprenant au moins un capot mobile équipé d'au moins un actionneur comprenant un dispositif de course morte et associé à au moins un moyen de verrouillage dudit capot, caractérisée en ce que le moyen de verrouillage est apte à entraîner le capot mobile en fermeture sur une partie finale de sa course de fermeture conformément à un procédé selon l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description que va suivre, et à l'examen des figures ci-annexées dans lesquelles : - les figures 1 à 4 montrent les étapes d'un premier mode de mise en œuvre d'un procédé selon l'invention pour la fermeture d'un capot mobile de nacelle avec des efforts extérieurs aidants.
- les figures 5 à 8 montrent les étapes d'un deuxième mode de mise en œuvre d'un procédé selon l'invention pour la fermeture d'un capot mobile de nacelle avec des efforts extérieurs résistants.
Une nacelle de turboréacteur (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.
Plus précisément, une nacelle possède une structure comprenant une section avant formant une entrée d'air, une section médiane entourant une soufflante et une section arrière entourant le turboréacteur et pouvant abriter un système d'inversion de poussée.
La structure de la nacelle comprend également un ou plusieurs capot mobiles destinés aux opérations de maintenance et permettant un accès à l'intérieur de la nacelle.
Notamment, la section avant peut être équipée d'au moins un tel capot mobile 1 formé à partir d'un panneau externe et intégrant une lèvre d'entrée d'air, ledit capot 1 étant monté mobile en translation selon une direction sensiblement longitudinale de la nacelle. Le capot mobile 1 peut être entraîné en translation par un ou plusieurs vérins 2, de préférence électromécaniques, entre une position de fermeture dans laquelle la continuité des lignes aérodynamiques est assurée et une position d'ouverture dans laquelle il permet un accès à l'intérieur de la section d'entrée d'air de la nacelle. Par ailleurs, ledit capot 1 mobile est associé à des moyens de verrouillage (non visibles) aptes à assurer son maintien en position fermée et sa jonction avec la section médiane.
Pour la mise en œuvre du procédé objet de l'invention, les vérins 2 sont équipés de dispositifs de course morte 4 formant une partie translatable librement par rapport au vérin 2. Ce dispositif de course morte 4 peut être associé à un moyen de retour élastique 5 le maintenant en position de rétractation par rapport au corps du vérin 2. Bien évidemment, la position par défaut de rétractation ou d'extension du dispositif dépend du sens de montage du vérin 2 et du sens de translation du capot 1 et le mode rétractation est ici donné à titre d'exemple. Les figures 1 à 4 montrent une première variante de mise en oeuvre du procédé de fermeture selon l'invention dans le cas où le capot mobile 1 est soumis à des efforts aidants (vent par exemple).
Le capot mobile 1 est tout d'abord (figure 1 ) fermé à l'aide des vérins 2 sur environ 98% de sa course de fermeture. Les efforts aidants repoussent le dispositif de course morte 4 en position rétractée par rapport au corps du vérin 2.
Le capot arrive (figure 2) ensuite dans une zone de recentrage et de compression de joint 6 dans laquelle les efforts nécessaire à sa fermeture sont supérieurs à ceux que peut développer le vérin 2. De ce fait, le vérin termine (figure 3) seul sa rétractation sur les 2% restant tandis que le dispositif de course morte 4 s'étend par rapport au vérin.
Le vérin est en effet capable de comprimer le moyen de retour élastique 5 mais incapable de vaincre les efforts de recentrage et compression. Le capot 1 reste donc immobile. Bien évidemment, dans le cas d'un capot 1 sans joint 6, les seuls vérins seront suffisants.
La fin de fermeture (figure 4) est effectuée à l'aide des moyens de verrouillage. Le dispositif de course morte revient donc vers une position au moins partiellement rétractée. Les figures 5 à 8 montrent une deuxième variante de mise en œuvre du procédé de fermeture selon l'invention dans le cas où le capot mobile 1 est soumis à des efforts résistants (frottements par exemple).
Le capot mobile 1 est tout d'abord (figure 5) fermé à l'aide des vérins 2 sur environ 98% de sa course de fermeture comme précédemment. Les efforts résistants font que le dispositif de course morte 4 est en position étendue par rapport au corps du vérin 2, celui-ci comprimant le ressort 5.
Le capot arrive (figure 6) ensuite dans la zone de fermeture automatique du capot dans laquelle le capot ne voit plus les efforts résistifs dus au vent par exemple, et vient donc se coller aux joints 6 dans laquelle les efforts nécessaires à sa fermeture sont supérieurs à ceux que peut développer le vérin 2. De ce fait, le vérin termine (figure 7) seul sa rétractation sur les 2% restant et le dispositif de course morte 4 reste en extension par rapport au vérin 2.
La fin de fermeture (figure 8) est effectuée à l'aide des moyens de verrouillage. Le dispositif de course morte revient donc vers une position au moins partiellement rétractée.
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, fournis à titre de simples exemples.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fermeture d'un élément mobile (1) actionné par au moins un actionneur (2) de type vérin équipé d'un dispositif de course morte (4) terminale, ledit capot étant également associé à au moins un moyen de verrouillage, le procédé de fermeture comprenant les étapes suivante visant à :
- A l'aide du vérin, entraîner le capot mobile en fermeture sur une partie de sa course jusqu'à arriver à proximité d'une zone d'efforts de fermeture, la distance restant à parcourir étant inférieure à la course morte disponible du vérin.
- A l'aide du moyen de verrouillage, compléter la course du capot mobile jusqu'à sa fermeture, le vérin se trouvant dans sa zone de course morte.
2. Procédé de fermeture selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend une étape supplémentaire de verrouillage de l'élément mobile (1) par les verrous.
3. Procédé de fermeture selon l'une quelconque des revendications
1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément mobile (1) est mobile en translation.
4. Procédé de fermeture selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément mobile est un capot (1) d'une nacelle de turboréacteur.
5. Procédé de fermeture selon la revendication 4, caractérisé en ce que le capot mobile (1) est un capot de maintenance d'une structure d'entrée d'air de la nacelle.
6. Procédé de fermeture selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'actionneur (2) est un actionneur électromécanique.
7. Nacelle de turboréacteur comprenant au moins un capot mobile
(1) équipé d'au moins un actionneur (2) comprenant un dispositif de course morte (4) et associé à au moins un moyen de verrouillage dudit capot, caractérisée en ce que le moyen de verrouillage est apte à entraîner le capot mobile en fermeture sur une partie finale de sa course de fermeture conformément à un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
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