EP4720486A1 - Entrée d'air d'une nacelle de turbomachine d'aéronef et procédé associé - Google Patents
Entrée d'air d'une nacelle de turbomachine d'aéronef et procédé associéInfo
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- EP4720486A1 EP4720486A1 EP24729273.3A EP24729273A EP4720486A1 EP 4720486 A1 EP4720486 A1 EP 4720486A1 EP 24729273 A EP24729273 A EP 24729273A EP 4720486 A1 EP4720486 A1 EP 4720486A1
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- acoustic
- air inlet
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
- F02C7/047—Heating to prevent icing
-
- 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
- B64D15/00—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft
- B64D15/16—De-icing or preventing icing on exterior surfaces of aircraft by mechanical means, e.g. pulsating mats or shoes attached to, or built into, surface
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- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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Abstract
Une entrée d'air d'une nacelle de turbomachine (1) d'aéronef s'étendant selon un axe principal (X) orienté d'avant vers l'arrière, l'entrée d'air comportant au moins un dispositif acoustique (3) comportant une âme acoustique (30) sur la paroi intérieure (21) entre la paroi intérieure (21) et la paroi extérieure (22), la paroi intérieure (21) comportant au moins une portion perforée (21 P) en regard de l'âme acoustique (30) de manière à permettre le passage d'ondes acoustiques et au moins un organe de dégivrage vibratoire (4) positionné dans la cavité intérieure (20) entre l'âme acoustique (30) et la portion perforée (21P), l'organe de dégivrage vibratoire (4) étant en contact avec la portion perforée (21P) de la paroi intérieure (21) afin de la faire vibrer, et à distance de l'âme acoustique (30).
Description
- La présente invention concerne le domaine des turbomachines d’aéronef et vise plus particulièrement une entrée d’air pour une nacelle d’aéronef comportant un dispositif de dégivrage et un dispositif acoustique.
- Le changement climatique est une préoccupation majeure pour de nombreux organes législatifs et de régulation à travers le monde. En effet, diverses restrictions sur les émissions de carbone ont été, sont ou seront adoptées par divers Etats. En particulier, une norme ambitieuse s’applique à la fois aux nouveaux types d’avions mais aussi ceux en circulation nécessitant de devoir mettre en œuvre des solutions technologiques afin de les rendre conformes aux réglementations en vigueur. L’aviation civile se mobilise depuis maintenant plusieurs années pour apporter une contribution à la lutte contre le changement climatique.
- Les efforts de recherche technologique ont déjà permis d’améliorer de manière très significative les performances environnementales des avions. La Déposante prend en considération les facteurs impactant dans toutes les phases de conception et de développement pour obtenir des composants et des produits aéronautiques moins énergivores, plus respectueux de l’environnement et dont l’intégration et l’utilisation dans l’aviation civile ont des conséquences environnementales modérées dans un but d’amélioration de l'efficacité énergétique des avions.
- Par voie de conséquence, la Déposante travaille en permanence à la réduction de son incidence climatique négative par l’emploi de méthodes et l’exploitation de procédés de développement et de fabrication vertueux et minimisant les émissions de gaz à effet de serre au minimum possible pour réduire l'empreinte environnementale de son activité.
- Ces travaux de recherche et de développement soutenus portent à la fois sur les nouvelles générations de moteurs d’aéronefs, l’allègement des appareils, notamment par les matériaux employés et les équipements embarqués allégés, le développement de l’emploi des technologies électriques pour assurer la propulsion, et, indispensables compléments aux progrès technologiques, les biocarburants aéronautiques.
- De manière connue, un aéronef comporte une ou plusieurs turbomachines pour permettre sa propulsion par accélération d’un flux d’air qui circule d’avant en arrière dans la turbomachine.
- En référence à la
, il est représenté une turbomachine 1 s’étendant selon un axe principal X orienté d’avant vers l’arrière et comportant une soufflante 11 montée rotative autour de l’axe principal X dans une nacelle comportant une virole extérieure 12. Par la suite, les termes avant et arrière sont définis par rapport à la circulation du flux d’air F. La turbomachine 1 comporte à son extrémité avant une entrée d’air 2 comportant une cavité intérieure 20, s’étendant de manière annulaire autour de l’axe principal X, qui comporte une paroi intérieure 21 tournée vers l’axe principal X et une paroi extérieure 22 qui est opposée à la paroi intérieure 21, les parois 21, 22 sont reliées par un bord d’attaque 23 également appelé « lèvre de l’entrée d’air ». La cavité intérieure 20 est délimitée à l’arrière par une cloison de séparation 24. Ainsi, l’entrée d’air 2 permet de séparer le flux d’air entrant F en un flux d’air intérieur FINT guidé par la paroi intérieure 21 et un flux d’air extérieur FEXT guidé par la paroi extérieure 22. Par la suite, les termes intérieur et extérieur sont définis radialement par rapport à l’axe principal X. - De manière connue, lors du vol d’un aéronef, du fait des conditions de température et de pression, du givre est susceptible de s’accumuler à proximité du bord d’attaque 23 et de la paroi intérieure 21 de l’entrée d’air 2 et de former des blocs de givre qui sont susceptibles d’être ingérés par la turbomachine 1. De telles ingestions doivent être évitées afin d’améliorer la durée de vie de la turbomachine 1 et réduire les dysfonctionnements.
- Pour éliminer l’accumulation de givre, en référence à la
, il est connu de faire circuler un flux d’air chaud FAC dans la cavité intérieure 20 afin de chauffer la paroi intérieure 21 par convection thermique et ainsi éviter l’accumulation de givre qui fond au fur et à mesure de son accumulation. - L’introduction du flux d’air chaud FAC dans la cavité intérieure 20 est réalisée par un injecteur 300 se présentant de manière traditionnelle sous la forme d’un tube de section cylindrique qui est orienté selon une direction perpendiculaire à l’axe principal X comme illustré à la
. Le flux d’air chaud FAC se déplace de manière circonférentielle dans la cavité intérieure 20 afin de chauffer la paroi intérieure 21. - Par ailleurs, afin de réduire les émissions acoustiques, en référence à la
, il est connu de prévoir un dispositif acoustique 103 dans la cavité intérieure 20 de l’entrée d’air 2 qui comporte, d’une part, une âme acoustique alvéolaire 130, qui est positionnée sur la paroi intérieure 21 de la lèvre 2 et, d’autre part, une peau extérieure 132 résistive montée extérieurement à l’âme acoustique alvéolaire 130. A cet effet, la paroi intérieure 21 comporte une portion perforée 21a de manière à capter les ondes acoustiques et les atténuer. Un tel dispositif acoustique avant 103 est compatible avec un dégivrage de l’entrée d’air 2 par circulation d’un flux d’air chaud FAC. De même, il est connu de prévoir un panneau acoustique 103’, positionné en arrière de l’entrée d’air 2, en particulier, en arrière de la cloison de séparation 24. - En pratique, le rendement énergétique de ce type de chauffage est faible et impose un prélèvement important de flux d’air chaud FAC sur la turbomachine. En outre, il est nécessaire de prévoir des matériaux compatibles avec le flux d’air chaud FAC, ce qui augmente le coût et la complexité.
- Afin d’éliminer cet inconvénient, en référence à la
, il est connu d’utiliser un dispositif de dégivrage par vibrations 104 comportant une pluralité d’éléments piézoélectriques 140 dans la cavité intérieure 20 de l’entrée d’air 2 sur la paroi intérieure 21 de la lèvre 2 afin de la faire vibrer et d’empêcher la formation de givre. De tels éléments piézoélectriques 140 doivent uniquement être alimentés électriquement, ce qui présente moins de contraintes par comparaison avec un dégivrage de l’entrée d’air 2 par circulation d’un flux d’air chaud FAC. Néanmoins, l’installation d’éléments piézoélectriques 140 sur la paroi intérieure 21 de l’entrée d’air 2 empêche le montage d’un dispositif acoustique 103 dans la cavité intérieure 20. En effet, les éléments piézoélectriques 140 doivent être positionnés en lieu et place de l’âme acoustique alvéolaire 130 comme illustrée à la . - Pour obtenir des performances acoustiques élevées avec des éléments piézoélectriques 140, une solution consiste à allonger l’entrée d’air 2 de manière à positionner un panneau acoustique 103’ de grande longueur. Cela présente l’inconvénient d’augmenter la masse et la traînée de l’entrée d’air 2.
- Le document US20100301161A1 présente un revêtement acoustique comprenant une couche chauffante. Lorsque le risque de givre est limité, il est enseigné de prévoir des organes vibratoires sur la paroi extérieure de l’entrée d’air.
- L’invention vise ainsi à éliminer cet inconvénient en proposant une entrée d’air de nacelle de turbomachine qui comporte un dispositif acoustique dans la cavité intérieure de la lèvre et qui est dégivrée par mise en vibration.
- A cet effet, l'invention est le résultat des recherches technologiques visant à améliorer de manière très significative les performances des aéronefs et, en ce sens, contribue à la réduction de l’impact environnemental des aéronefs, l’invention concerne une entrée d'air d'une nacelle de turbomachine d'aéronef s’étendant autour d’un axe principal orienté d’avant vers l’arrière, l’entrée d’air comportant une cavité intérieure s’étendant de manière annulaire autour de l’axe principal et qui comporte une paroi intérieure tournée vers l’axe principal et une paroi extérieure qui est opposée à la paroi intérieure, les parois étant reliées par un bord d’attaque, l’entrée d’air comportant au moins un dispositif acoustique monté sur la paroi intérieure entre la paroi intérieure et la paroi extérieure, le dispositif acoustique comportant une âme acoustique, la paroi intérieure comportant au moins une portion perforée en regard de l’âme acoustique de manière à permettre le passage d’ondes acoustiques.
- L’entrée d’air est remarquable par le fait qu’elle comprend au moins un organe de dégivrage vibratoire positionné entre l’âme acoustique et la portion perforée, l’organe de dégivrage vibratoire étant en contact avec la portion perforée de la paroi intérieure afin de la faire vibrer, et à distance de l’âme acoustique.
- De manière avantageuse, il n’est pas nécessaire de consommer un flux d’air chaud pour réaliser le dégivrage, ce qui permet d’utiliser des matériaux moins onéreux et complexes à travailler. Du fait de l’intégration de l’organe de dégivrage vibratoire, on peut réaliser un dégivrage performant sans détériorer les performances d’atténuation acoustique. Il n’est pas nécessaire d’allonger l’entrée d’air pour mettre en place un panneau acoustique décalé par rapport à l’organe de dégivrage vibratoire. La consommation de carburant et l’encombrement ne sont ainsi pas pénalisés. Un montage de l’organe de dégivrage vibratoire à distance de l’âme acoustique permet d’éviter la transmission de vibrations à cette dernière. La durée de vie du dispositif acoustique n’est ainsi pas « affectée ». L’utilisation d’un organe de dégivrage vibratoire est moins énergivore qu’un dégivrage avec un flux d’air chaud, ce qui est bénéfique sur le plan environnemental.
- Selon un aspect, l’âme acoustique est alvéolaire, de préférence, en nid d’abeille.
- Selon un aspect, l’organe de dégivrage vibratoire est du type piézoélectrique. Cela permet de réaliser un dégivrage sans utiliser d’air chaud. Seule une alimentation électrique est nécessaire pour générer une vibration. Son encombrement est par ailleurs réduit.
- Selon un aspect, un espace intercalaire étant défini entre l’âme acoustique et la portion perforée, un matériau poreux est positionné dans l’espace intercalaire. Cela permet d’isoler physiquement l’organe de dégivrage vibratoire et l’âme acoustique pour faciliter le montage. De manière avantageuse, les vibrations ne sont pas transmises de la portion performée à l’âme acoustique.
- Selon un aspect, l’espace intercalaire ayant un volume, le matériau poreux occupe au moins 50% du volume de l’espace intercalaire, de préférence, au moins 80%. Cela permet d’obtenir des performances acoustiques optimales tout en apportant un support mécanique.
- Selon un aspect, l’organe de dégivrage vibratoire ayant une épaisseur définie selon une direction normale à la paroi intérieure, l’âme acoustique du dispositif acoustique est écartée de la paroi intérieure d’une distance d’écartement définie selon une direction normale à la paroi intérieure, qui est supérieure à l’épaisseur de l’organe de dégivrage vibratoire. Cela permet avantageusement d’utiliser une âme acoustique d’épaisseur constante pour réaliser une atténuation acoustique homogène. Le montage est par ailleurs simplifié.
- Selon un aspect, l’âme acoustique ayant une épaisseur définie selon une direction normale à la paroi intérieure, l’organe de dégivrage vibratoire s’étend dans l’épaisseur de l’âme acoustique. Cela permet de réduire l’encombrement en intégrant l’organe de dégivrage vibratoire dans l’épaisseur de l’âme acoustique.
- Selon un aspect, le dispositif de dégivrage vibratoire comporte au moins un câble d’alimentation configuré pour être relié à un dispositif de contrôle afin de l’alimenter électriquement, le câble d’alimentation étant positionné dans l’espace intercalaire. La présence d’un espace intercalaire permet en outre un routage aisé des câbles d’alimentation avec de faibles contraintes.
- Selon un aspect, l’entrée d'air comprend une pluralité d’organes de dégivrage vibratoire positionnés entre le dispositif acoustique et la portion perforée, la pluralité d’organes de dégivrage vibratoire étant en contact avec la portion perforée de la paroi intérieure afin de la faire vibrer.
- Selon un aspect, la cavité intérieure étant délimitée à l’arrière par une cloison de séparation.
- Selon un aspect, le dispositif acoustique étant monté dans la cavité intérieure, l’organe de dégivrage vibratoire est positionné dans la cavité intérieure. Cela permet de manière avantageuse de dégivrer la lèvre d’entrée d’air.
- Selon un aspect, la cavité intérieure étant délimitée à l’arrière par une cloison de séparation, le dispositif acoustique étant monté en aval de la cloison de séparation, l’organe de dégivrage vibratoire est positionné en aval de la cloison de séparation. Cela permet de dégivrer une zone plus aval de l’entrée d’air.
- L’invention concerne également une nacelle de turbomachine d'aéronef s’étendant selon un axe principal orienté d’avant vers l’arrière, la nacelle comportant une entrée d’air telle que présentée précédemment.
- L’invention concerne également un aéronef comportant une nacelle de turbomachine telle que présentée précédemment.
- L’invention concerne également un procédé d’utilisation d’une entrée d’air telle que présentée précédemment, procédé comprenant au moins une étape consistant à :
- Alimenter électriquement l’organe de dégivrage vibratoire de manière à faire vibrer la portion perforée de la paroi intérieure afin de la dégivrer, et
- Atténuer les ondes acoustiques passant par la portion perforée de la paroi intérieure avec le dispositif acoustique.
- L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple, et se référant aux figures suivantes, données à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables.
- La
est une représentation schématique d’une entrée d’air d’une nacelle selon l’art antérieur. - La
est une représentation schématique en coupe transversale de la circulation d’un flux d’air chaud dans l’entrée d’air selon l’art antérieur. - La
est une représentation schématique en coupe d’une entrée d’air comportant un dispositif de dégivrage par air chaud selon l’art antérieur, un dispositif acoustique et un panneau acoustique. - La
est une représentation schématique en coupe d’une entrée d’air comportant un dispositif de dégivrage par vibrations selon l’art antérieur. - La
est une représentation schématique en coupe d’une entrée d’air selon une forme de réalisation de l’invention. - La
est une représentation schématique rapprochée de la . - La
est une représentation schématique rapprochée de la . - La
est une représentation schématique rapprochée d’une autre forme de réalisation d’une entrée d’air. - La
est une représentation schématique rapprochée d’une autre forme de réalisation d’une entrée d’air. - La
est une représentation schématique rapprochée de la . - Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.
- L’invention concerne le domaine des turbomachines d’aéronef et vise plus particulièrement une entrée d’air d’une nacelle d’une turbomachine d’aéronef.
- En référence à la
, il est représenté une turbomachine 1 s’étendant selon un axe principal X orienté d’avant vers l’arrière et comportant une soufflante 11 montée rotative autour de l’axe principal X dans une nacelle comportant une virole extérieure 12. Par la suite, les termes avant et arrière sont définis par rapport à la circulation du flux d’air F. La turbomachine 1 comporte à son extrémité avant une entrée d’air 2 comportant une cavité intérieure 20, s’étendant de manière annulaire autour de l’axe principal X, qui comporte une paroi intérieure 21 tournée vers l’axe principal X et une paroi extérieure 22 qui est opposée à la paroi intérieure 21, les parois 21, 22 sont reliées par un bord d’attaque 23 également appelé « lèvre de l’entrée d’air ». La cavité intérieure 20 est délimitée à l’arrière par une cloison de séparation 24. Ainsi, l’entrée d’air 2 permet de séparer le flux d’air entrant F en un flux d’air intérieur FINT guidé par la paroi intérieure 21 et un flux d’air extérieur FEXT guidé par la paroi extérieure 22. Par la suite, les termes intérieur et extérieur sont définis radialement par rapport à l’axe principal X. La structure générale d’une entrée d’air 2 est connue de l’Homme du métier et ne sera pas présentée de nouveau en détails. - La
est une représentation en coupe d’une entrée d’air 2 selon une forme de réalisation de l’invention. Dans cet exemple, l’entrée d’air 2 comporte un dispositif acoustique 3 monté dans la cavité intérieure 20. L’entrée d’air 2 comporte en outre un autre panneau acoustique 3’ monté extérieurement à la cavité intérieure 20. Ainsi, le dispositif acoustique 3 est monté en amont de la cloison de séparation 24 tandis que le panneau acoustique 3’ est monté en arrière de la cloison de séparation 24. Le panneau acoustique 3’ est optionnel mais avantageux pour réduire les nuisances acoustiques. - Comme illustré à la
, la paroi intérieure 21 comporte une portion perforée 21P et une portion perforée arrière 21P’ respectivement en regard du dispositif acoustique 3 et du panneau acoustique 3’ de manière à permettre le passage d’ondes acoustiques afin de les atténuer. - De manière préférée, le dispositif acoustique 3 comporte une âme acoustique 30 et une peau extérieure 32 couvrant l’âme acoustique 30. De manière analogue, le panneau acoustique 3’ comporte une âme acoustique 30’ et une peau extérieure 32’ couvrant l’âme acoustique 30’. Chaque âme acoustique 30, 30’ possède de préférence une structure alvéolaire, par exemple, en nid d’abeille. L’âme acoustique 30, 30’ est réalisée dans un matériau composite ou métallique. La peau extérieure 32, 32’ est réalisée dans un matériau composite ou métallique et est solidaire de la paroi intérieure 21.
- L’invention est remarquable en ce que l’entrée d’air 2 comporte plusieurs organes de dégivrage vibratoire 4 positionnés dans la cavité intérieure 20 entre le dispositif acoustique 3 et la portion perforée 21P. Comme illustré à la
, les organes de dégivrage vibratoire 4 sont en contact avec la portion perforée 21P de la paroi intérieure 21 afin de la faire vibrer. L’introduction d’organes de dégivrage vibratoire 4 sur la portion perforée 21P permet de réaliser un dégivrage moins énergivore qu’un dégivrage avec un flux d’air chaud comme dans l’art antérieur. La vibration des organes de dégivrage vibratoire 4 provoque un déplacement de la portion perforée 21P de l’ordre du micromètre, ce qui va briser le givre déjà présent. - En pratique, la présence d’organes de dégivrage vibratoire 4 n’affecte que faiblement la transmission des ondes acoustiques dans le dispositif acoustique 3, ce qui permet de conserver de bonnes performances d’atténuation acoustique. Lorsqu’une pluralité d’organes de dégivrage vibratoire 4 est uniformément répartie sur la portion perforée 21P de la paroi intérieure 21, on peut avantageusement réaliser un dégivrage uniforme tout en maximisant l’atténuation acoustique.
- De manière préférée, les organes de dégivrage vibratoire 4 sont espacés, dans le sens axial et dans le sens circonférentiel à l’axe principal X, d’une distance allant de 10mm à 300mm. Cela permet notamment de faciliter le routage de leurs câbles d’alimentations comme cela sera présenté par la suite.
- Chaque organe de dégivrage vibratoire 4 est à distance de l’âme acoustique 30 du dispositif acoustique 3 afin d’éviter de la faire vibrer. En effet, une mise en vibration de l’âme acoustique 30 du dispositif acoustique 3 entrainerait une usure rapide et réduirait sa durée de vie.
- Dans cet exemple, il a été présenté l’utilisation de plusieurs organes de dégivrage vibratoire 4 positionnés dans la cavité intérieure 20 mais il va de soi que l’invention s’applique également pour un unique organe de dégivrage vibratoire 4 positionné dans la cavité intérieure 20.
- De même, sans sortir du cadre de l’invention, les organes de dégivrage vibratoire 4 pourraient être positionnés en aval de la cloison de séparation 24 entre le panneau acoustique 3’ et la portion perforée 21P’ comme illustrés à la
. L’important étant de conserver un écartement entre la portion perforée 21P, 21P’ sur laquelle sont positionnés les organes de dégivrage vibratoire 4 et le dispositif acoustique 3/panneau acoustique 3’. Le positionnement des organes de dégivrage vibratoire 4 en amont ou en aval de la cloison de séparation 24 est indifférent. - Dans cet exemple, comme illustré à la
, l’entrée d’air 2 comporte en outre des organes de dégivrage vibratoire auxiliaires 4’ positionnés sur la lèvre d’entrée d’air 23 et sur la paroi extérieure 22. Cela permet avantageusement de dégivrer de manière uniforme les différentes parties de l’entrée d’air 2. - De manière préférée, chaque organe de dégivrage vibratoire 4, 4’ est du type piézoélectrique et est configuré pour vibrer lorsqu’il reçoit un courant électrique d’alimentation. Cela permet de faire vibrer la paroi sur laquelle il est monté afin de la dégivrer.
- Comme cela sera présenté par la suite, les organes de dégivrage vibratoire 4 positionnés en contact avec la portion perforée 21P et les organes de dégivrage vibratoire auxiliaires 4’ sont reliés à un dispositif de contrôle 7 (Figures 6, 8 et 9) via des fils de commande 71 afin de pouvoir être alimentés électriquement.
- Selon une première forme de réalisation représentée à la
, l’âme acoustique 30 est écartée de la paroi intérieure 21, en particulier de la portion perforée 21P, d’une distance d’écartement d3. La distance d’écartement d3 est définie par rapport à une direction normale N à la paroi intérieure 21. En particulier, la distance d’écartement d3 est mesurée entre l’extrémité intérieure de l’âme acoustique 30 et la paroi intérieure 21. - Ainsi, l’entrée d’air 2 comporte un espace intercalaire 6 défini dans la cavité intérieure 20 entre le dispositif acoustique 3 et la portion perforée 21P comme illustré à la
. De manière préférée, la distance d’écartement d3 est comprise entre 0.1mm et 1.5mm. - La présence d’un espace intercalaire 6 permet de réserver de l’espace pour le positionnement des organes de dégivrage vibratoire 4. Les ondes acoustiques circulent ainsi dans l’espace intercalaire 6 avant d’être atténuées par l’âme acoustique 30 du dispositif acoustique 3.
- Dans cet exemple, en référence aux figures 6 et 7, chaque organe de dégivrage vibratoire 4 possède une épaisseur e4 définie selon une direction normale N à la paroi intérieure 21.
- En référence aux figures 6 et 7, la distance d’écartement d3 est supérieure à l’épaisseur e4 de chaque organe de dégivrage vibratoire 4. Cela permet de monter les organes de dégivrage vibratoire 4 avec peu de contraintes, ce qui est avantageux. L’âme acoustique 30 possède avantageusement une épaisseur e3 constante et des performances acoustiques homogènes. Comme illustré à la
, chaque organe de dégivrage vibratoire 4 est écarté de l’âme acoustique 30 selon la direction normale N à la paroi intérieure 21 d’une distance de protection normale d4 qui est supérieure ou égale à 0.1mm. Une telle distance de protection normale d4 permet avantageusement d’autoriser un débattement fonctionnel de chaque organe de dégivrage vibratoire 4 lors de son activation. Cela permet d’éviter tout contact avec l’âme acoustique 30. - De manière préférée, l’épaisseur e4 de chaque organe de dégivrage vibratoire 4 est comprise entre 1mm et 5mm. Selon un aspect préféré, si la distance d’écartement d3 est inférieure à 1.5mm, l’épaisseur e4 de chaque organe de dégivrage vibratoire 4 est comprise entre 0.5mm et 1.4mm. De préférence, chaque organe de dégivrage vibratoire 4 possède une longueur, définie parallèlement à la paroi intérieure 21, comprise entre 6mm et 70mm.
- Dans cet exemple, en référence à la
, chaque dispositif de dégivrage vibratoire 4 comporte un câble d’alimentation 71 relié à un dispositif de contrôle 7 afin de l’alimenter électriquement. De manière avantageuse, le câble d’alimentation 71 est positionné dans la cavité intérieure 20 entre le dispositif acoustique 3 et la portion perforée 21P. On tire avantageusement partie de l’espace intercalaire 6 pour mettre en place les dispositifs de dégivrage vibratoire 4 et les câbles d’alimentation 71 associés. Le montage est ainsi pratique et rapide. De manière préférée, le dispositif de contrôle 7 est positionné en arrière de la cloison de séparation 24. - Une deuxième forme de réalisation est représentée à la
. Par souci de clarté et de concision, les éléments communs à la première forme de réalisation ne vont pas être présentés de nouveau. - Dans cette deuxième forme de réalisation, un matériau poreux 5 est positionné dans la cavité intérieure 20 entre le dispositif acoustique 3 et la portion perforée 21P. Le matériau poreux 5 est poreux au sens acoustique. En référence à la
, le matériau poreux 5 est positionné dans l’espace intercalaire 6 entre l’âme acoustique 30 et la portion perforée 21P. L’espace intercalaire 6 ayant un volume, le matériau poreux 5 occupe au moins 50% du volume de l’espace intercalaire 6, de préférence, au moins 80%. - De manière préférée, le matériau poreux 5 possède une flexibilité permettant de manière avantageuse une étanchéité et un lissage aérodynamique de la paroi intérieure 21. Une telle flexibilité ou souplesse facilite de manière avantageuse le remplissage de l’espace intercalaire 6.
- De manière préférée, le matériau poreux 5 est relié à la paroi intérieure 21, permettant de manière avantageuse une meilleure tenue du dispositif acoustique 3 en réduisant les efforts induits par un déplacement du matériau 5 poreux dans l’espace intercalaire 6.
- Le matériau poreux 5 se présente de préférence sous la forme de feutre ou de mousse qui permet d’isoler l’âme acoustique 30 des vibrations émises par les organes de dégivrage vibratoire 4, tout en laissant passer les ondes acoustiques. Le matériau poreux 5 remplit avantageusement une fonction d’amortisseur mécanique. L’espace intercalaire 6 est ainsi comblé, ce qui permet une meilleure stabilité au montage et améliore la durée de vie.
- Une troisième forme de réalisation est représentée à la
. Par souci de clarté et de concision, les éléments communs à la première forme de réalisation ne vont pas être présentés de nouveau. - Dans cette troisième forme de réalisation, la distance d’écartement d3 est inférieure à l’épaisseur e4 de chaque organe de dégivrage vibratoire 4. Ainsi, les organes de dégivrage vibratoire 4 s’étendent partiellement dans l’épaisseur de l’âme acoustique 30. La distance de protection normale d4 n’est pas nulle de manière à éviter la transmission des vibrations mécaniques de la paroi intérieure 21 vers l’âme acoustique 30. De manière analogue, chaque organe de dégivrage vibratoire 4 est écarté de l’âme acoustique 30 dans laquelle il s’étend selon une distance de protection axiale d6 non nulle. De manière analogue, chaque organe de dégivrage vibratoire 4 est écarté de l’âme acoustique 30 dans laquelle il s’étend selon une distance de protection circonférentielle non nulle. De manière préférée, la distance de protection normale d4, la distance de protection axiale d6 et la distance de protection circonférentielle sont supérieures à 0.1mm. De manière analogue, de telles distances de protection permettent avantageusement d’autoriser un débattement fonctionnel de chaque organe de dégivrage vibratoire 4 lors de son activation. Cela permet d’éviter tout contact avec l’âme acoustique 30.
- En référence à la
, on définit une distance d’insertion d5 selon une direction normale N à la paroi intérieure 21 qui correspond à la portion de chaque organe de dégivrage 4 qui s’étend dans l’épaisseur e3 de l’âme acoustique 30 du dispositif acoustique 3. Cela permet avantageusement de réduire l’encombrement dans la cavité intérieure 20 de l’entrée d’air 2. - En référence à la
, le dispositif acoustique 3 comporte une pluralité de logements 33 dans lesquels sont positionnés les organes de dégivrage vibratoire 4. Au moins un logement 33, de préférence chacun, se présente sous la forme d’une découpe réalisée dans l’âme acoustique 30. - De manière analogue à la deuxième forme de réalisation, un matériau poreux 5 peut être positionné dans l’espace intercalaire 6, défini pour la troisième forme de réalisation, même si ce dernier est réduit.
- Il a été présenté un ou plusieurs dispositifs acoustiques 3 positionnés dans la cavité intérieure 20 ainsi qu’un ou plusieurs organes de dégivrage vibratoire 4 positionnés dans la cavité intérieure 20, c’est-à-dire, en amont de la cloison de séparation 24. L’invention s’applique de manière plus générale à un ou plusieurs dispositifs acoustiques 3 positionnés sur la paroi intérieure 21 entre la paroi intérieure 21 et la paroi extérieure 22 ainsi qu’un ou plusieurs organes de dégivrage vibratoire 4 positionnés sur la paroi intérieure 21 entre la paroi intérieure 21 et la paroi extérieure 22. En particulier, l’invention s’applique à un ou plusieurs dispositifs acoustiques 3 positionnés en aval de la cloison de séparation 24 ainsi qu’un ou plusieurs organes de dégivrage vibratoire 4 positionnés en aval de la cloison de séparation 24. Notamment, l’invention s’applique à un ou plusieurs dispositifs acoustiques 3 positionnés en amont et aval de la cloison de séparation 24 ainsi qu’un ou plusieurs organes de dégivrage vibratoire 4 positionnés en amont et aval de la cloison de séparation 24.
- Un exemple de mise en œuvre d’un procédé d’utilisation d’une entrée d’air 2 selon l’invention va être dorénavant présenté en référence à la forme de réalisation de la
. - Le procédé comprend une étape consistant à alimenter électriquement les organes de dégivrage vibratoire 4 de manière à faire vibrer la portion perforée 21P de la paroi intérieure 21 afin de la dégivrer. Le dispositif de contrôle 7 fournit un courant d’alimentation aux organes de dégivrage vibratoire 4 via les câbles d’alimentation 71 afin de les faire vibrer. Les vibrations ne sont avantageusement pas transmises à l’âme acoustique 30. L’utilisation d’un matériau poreux 5 permet de faciliter le montage en formant un amortisseur mécanique.
- De manière avantageuse, les organes de dégivrage vibratoire auxiliaires 4’ (
) sont également mis en vibration de manière à dégivrer toutes les parois de l’entrée d’air 2. - Le procédé comprend une étape consistant à atténuer les ondes acoustiques passant par la portion perforée 21P de la paroi intérieure avant 21 avec le dispositif acoustique 3. Les ondes acoustiques se propagent dans l’espace intermédiaire 6 pour être atténuées dans les alvéoles du dispositif acoustique 3 qui forment avantageusement des résonateurs du type d’Helmholtz.
- De manière avantageuse, le panneau acoustique 3’ (
) permet de remplir également sa fonction d’atténuation acoustique. Du fait de l’intégration des organes de dégivrage vibratoire 4 avec le dispositif acoustique 3, les performances acoustiques ne sont avantageusement pas dégradées. Il n’est ainsi pas nécessaire d’allonger l’entrée d’air 2 pour mettre en place un panneau acoustique 3’ de longueur augmentée.
Claims (10)
- Entrée d'air (2) d'une nacelle de turbomachine (1) d'aéronef s’étendant autour d’un axe principal (X) orienté d’avant vers l’arrière, l’entrée d’air (2) comportant une cavité intérieure (20) s’étendant de manière annulaire autour de l’axe principal (X) et qui comporte une paroi intérieure (21) tournée vers l’axe principal (X) et une paroi extérieure (22) qui est opposée à la paroi intérieure (21), les parois (21, 22) étant reliées par un bord d’attaque (23), l’entrée d’air (2) comportant au moins un dispositif acoustique (3) monté sur la paroi intérieure (21) entre la paroi intérieure (21) et la paroi extérieure (22), le dispositif acoustique (3) comportant une âme acoustique (30), la paroi intérieure (21) comportant au moins une portion perforée (21P) en regard de l’âme acoustique (30) de manière à permettre le passage d’ondes acoustiques, entrée d’air caractérisée par le fait qu’elle comprend au moins un organe de dégivrage vibratoire (4) positionné entre l’âme acoustique (30) et la portion perforée (21P), l’organe de dégivrage vibratoire (4) étant en contact avec la portion perforée (21P) de la paroi intérieure (21) afin de la faire vibrer, et à distance de l’âme acoustique (30).
- Entrée d'air (2) selon la revendication 1, dans laquelle un espace intercalaire (6) est défini entre l’âme acoustique (30) et la portion perforée (21P).
- Entrée d'air (2) selon la revendication 2, dans laquelle un matériau poreux (5) est positionné dans l’espace intercalaire (6).
- Entrée d'air (2) selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle l’organe de dégivrage vibratoire (4) ayant une épaisseur (e4) définie selon une direction normale (N) à la paroi intérieure (21), l’âme acoustique (30) du dispositif acoustique (3) est écartée de la paroi intérieure (21) d’une distance d’écartement (d3), définie selon la direction normale (N), qui est supérieure à l’épaisseur (e4) de l’organe de dégivrage vibratoire (4).
- Entrée d'air (2) selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle l’âme acoustique (30) ayant une épaisseur (e3) définie selon une direction normale (N) à la paroi intérieure (21), l’organe de dégivrage vibratoire (4) s’étend dans l’épaisseur (e3) de l’âme acoustique (30).
- Entrée d'air (2) selon l’une des revendications 2 à 5, dans laquelle le dispositif de dégivrage vibratoire (4) comporte au moins un câble d’alimentation (71) configuré pour être relié à un dispositif de contrôle (7) afin de l’alimenter électriquement, le câble d’alimentation (71) étant positionné dans l’espace intercalaire (6).
- Entrée d'air (2) selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant une pluralité d’organes de dégivrage vibratoire (4) positionnés entre le dispositif acoustique (3) et la portion perforée (21P), la pluralité d’organes de dégivrage vibratoire (4) étant en contact avec la portion perforée (21P) de la paroi intérieure (21) afin de la faire vibrer.
- Entrée d'air (2) selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle le dispositif acoustique (3) étant monté dans la cavité intérieure (20), l’organe de dégivrage vibratoire (4) est positionné dans la cavité intérieure (20).
- Nacelle de turbomachine (1) d'aéronef s’étendant selon un axe principal (X) orienté d’avant vers l’arrière, la nacelle (1) comportant une entrée d’air (2) selon l’une des revendications 1 à 8.
- Procédé d’utilisation d’une entrée d’air (2) selon l’une des revendications 1 à 8, procédé comprenant au moins une étape consistant à :
- Alimenter électriquement l’organe de dégivrage vibratoire (4) de manière à faire vibrer la portion perforée (21P) de la paroi intérieure (21) afin de la dégivrer, et
- Atténuer les ondes acoustiques passant par la portion perforée (21P) de la paroi intérieure (21) avec le dispositif acoustique (3).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR2305327A FR3149305A1 (fr) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | Entrée d'air d'une nacelle de turbomachine d'aéronef et procédé associé |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP4720486A1 true EP4720486A1 (fr) | 2026-04-08 |
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ID=87889083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP24729273.3A Pending EP4720486A1 (fr) | 2023-05-30 | 2024-05-25 | Entrée d'air d'une nacelle de turbomachine d'aéronef et procédé associé |
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|---|---|
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| FR (1) | FR3149305A1 (fr) |
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| FR2908737B1 (fr) * | 2006-11-16 | 2009-12-04 | Airbus France | Revetement acoustique pour aeronef incorporant un systeme de traitement du givre par effet joule. |
-
2023
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-
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- 2024-05-25 EP EP24729273.3A patent/EP4720486A1/fr active Pending
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