FR2727725A1 - Structure aerodynamique, procede de reglage de couche limite groupe propulseur et aeronef le comportant - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une structure aérodynamique à faible traînée. Elle se rapporte à une structure aérodynamique qui comporte une surface limite soumise à l'écoulement d'un fluide dans une couche limite (28) et des moyens de réglage de la séparation de la couche limite (28) créant une région à haute pression près de la région aval et une région à basse pression près d'une région amont de la surface limite. Les moyens de réglage comprennent des moyens de transport grâce auxquels un fluide gazeux de la région à haute pression de la couche limite (28) est retiré de la région aval de la surface limite, transporté dans la structure et évacué dans la région amont de la surface limite, dans la région à basse pression de la couche limite (28). Application aux réacteurs à double flux des aéronefs.
Description
La présente invention concerne des structures aérodynamiques à faible traînée, et elle concerne en particulier, bien que non exclusivement, des structures de nacelles à faible traînée destinées aux réacteurs à double flux.
La fonction d'une nacelle d'un réacteur à double flux est en général double. D'abord, la nacelle doit assurer l'écoulement de 11 air d'admission vers la soufflante avec une perturbation minimale pour diverses conditions de vol, y compris une orientation à angle élevé d'incidence au décollage. Deuxièmement, le profil extérieur de la nacelle doit être tel qu'il réduit au minimum la traînée aérodynamique compte tenu des contraintes imposées par les éléments principaux du réacteur. De plus, la structure complète doit être réalisée afin qu'elle réduise au minimum le poids.
Etant donné les conditions fonctionnelles précitées, la réalisation aérodynamique finale d'une nacelle est un compromis entre les meilleures performances possibles dans les conditions nominales, c'est-à-dire en croisière, tout en assurant un écoulement interne et externe acceptable dans diverses conditions s'écartant des conditions nominales, par exemple au décollage.
Dans la réalisation d'une nacelle, il est souhaitable que le diamètre maximal, pour un diamètre donné de soufflante, soit le plus petit possible afin que la traînée de l'aéronef en vol de croisière soit réduite et que le poids soit minimal. Ce résultat peut être obtenu par réduction de l'épaisseur du bord d'attaque du carénage du nez de la nacelle.
Le document US-4 749 150 décrit une proposition dans laquelle l'épaisseur de l'entrée d'une nacelle de réacteur à double flux peut être réduite pour que la traînée soit réduite lors d'une orientation de croisière, tout en évitant la turbulence dans le conduit d'admission lors de l'orientation au décollage qui peut provoquer une dégradation des performances de la soufflante. Dans cette proposition, la couche limite de l'air s'écoulant sur la surface du conduit d'entrée qui est tournée vers l'intérieur est aspirée vers l'extérieur à travers un revêtement poreux de réduction de bruit du conduit afin que la possibilité de dégradation des performances de la soufflante soit réduite dans les conditions de décollage et que la traînée soit réduite dans les conditions de décollage, de croisière et d'approche.
On a cependant constaté que les effets nuisibles sur les performances de la soufflante au décollage étaient essentiellement dus à la séparation de la couche limite de l'écoulement dans le conduit d'admission, provoquée par la formation d'ondes de choc dans la région de la gorge d'entrée ou col de la nacelle et par les gradients associés de pression dans la couche limite à la surface limite du conduit d'admission.
Bien que la proposition contenue dans le document
US-4 749 150 concerne le problème de la dégradation des performances de la soufflante au décollage et permette un réglage de la couche limite dans le conduit d'admission, cette proposition concerne l'extraction uniforme d'air de la couche limite de manière classique et ne concerne pas le problème spécifique du réglage de la séparation de la couche limite provoquée par la formation des ondes de choc et les gradients associés de pression dans la couche limite.
US-4 749 150 concerne le problème de la dégradation des performances de la soufflante au décollage et permette un réglage de la couche limite dans le conduit d'admission, cette proposition concerne l'extraction uniforme d'air de la couche limite de manière classique et ne concerne pas le problème spécifique du réglage de la séparation de la couche limite provoquée par la formation des ondes de choc et les gradients associés de pression dans la couche limite.
La présente invention a donc pour objet des moyens et un procédé de réglage de la séparation de la couche limite à la surface limite d'un conduit d'admission d'une nacelle de réacteur à double flux dans des conditions d'angle élevé d'incidence et de débit massique élevé du réacteur, du fait des gradients de pression induits par les ondes de pression dans la couche limite.
Dans un premier aspect, la présente invention concerne une structure aérodynamique à faible traînée qui comporte une surface limite soumise à l'écoulement d'un fluide dans une couche limite adjacente à la surface limite et des moyens de réglage de la séparation de l'écoulement du fluide pour le réglage de la séparation de la couche limite due aux gradients de pression induits par une onde de choc dans la couche limite, créant une région à haute pression dans la couche limite près de la région aval de la surface limite et une région à basse pression dans la couche limite près d'une région amont de la surface limite, les moyens de réglage de la séparation de l'écoulement du fluide comprenant des moyens de transport de fluide grâce auxquels un fluide gazeux de la région à haute pression de la couche limite est retiré de la région aval de la surface limite, transporté dans la structure et évacué dans la région amont de la surface limite, vers la région à basse pression de la couche limite; si bien que le gradient de pression induit par l'onde de choc dans la couche limite est réduit.
Dans un mode de réalisation du premier aspect et comme décrit dans la suite, la structure possède un bord d'attaque, et la surface limite part du bord d'attaque et est soumise à l'écoulement du fluide depuis le bord d'attaque.
Dans un mode de réalisation du premier aspect et comme décrit dans la suite, la surface limite est une face avant d'un élément de construction, et les moyens de transport de fluide comprennent plusieurs orifices d'écoulement traversant la face avant dans une région aval de la face avant pour l'écoulement du fluide depuis la région à haute pression de la couche limite vers l'élément et dans une région amont de la face avant pour l'écoulement du fluide depuis l'élément à travers la face avant et dans la région à basse pression de la couche limite, et un ou plusieurs trajets de communication de fluide formés dans l'élément entre l'orifice ou les orifices d'écoulement de la région aval et l'orifice ou les orifices d'écoulement de la région amont.
Dans des modes de réalisation du premier aspect et comme décrit dans la suite, le fluide gazeux est transporté depuis la région à haute pression de la couche limite dans la région aval de la face avant vers la région à basse pression de la couche limite dans la région amont de la face avant uniquement à cause de la différence des pressions de la couche limite dans les régions aval et amont.
Dans des modes de réalisation du premier aspect et comme décrit dans la suite, les orifices d'écoulement de fluide sont répartis sur une région de la face avant partant d'une position aval de limite de la face avant à une position amont de limite de la face avant.
Dans des modes de réalisation du premier aspect et comme décrit dans la suite, la structure est une nacelle de réacteur, et le bord d'attaque de la structure est formé par un revêtement de lèvre qui délimite une gorge d'entrée qui conduit à un conduit d'admission, et dans laquelle la face avant de l'élément de construction est une surface limite du conduit d'admission.
Dans un mode de réalisation du premier aspect et comme décrit dans la suite, l'élément de construction est un panneau d'atténuation de bruit, la face avant de l'élément de construction est la face avant d'une partie de l'élément de parement du panneau d'atténuation de bruit, le panneau d'atténuation de bruit comporte en outre une partie d'élément cellulaire adjacente à une face arrière de la partie d'élément de parement et une partie non perforée d'élément d'appui adjacente à la face arrière de la partie d'élément cellulaire, et le trajet ou les trajets de communication de fluide sont formés dans la partie d'élément cellulaire.
Dans un mode de réalisation du premier aspect et comme décrit dans la suite, la partie d'élément de parement présente un rapport de la section d'ouverture à la section totale donnant une atténuation du bruit dans le conduit d'admission, et les orifices d'écoulement sont formés par les sections ouvertes de la partie de l'élément de parement.
Dans un autre mode de réalisation du premier aspect et comme décrit dans la suite, plusieurs orifices d'écoulement sont formés dans la partie d'élément de parement du panneau, avec un espacement prédéterminé entre eux, et la partie d'élément de parement est par ailleurs réalisée afin que, dans les régions comprises entre les orifices d'écoulement de fluide, elle donne un rapport de la section d'ouverture à la section totale qui assure une atténuation efficace du bruit dans le conduit d'admission.
Dans des modes de réalisation de l'invention, la partie d'élément de parement du panneau d'atténuation de bruit comporte une feuille perméable et poreuse produite par frittage d'une poudre d'une matière thermoplastique, et la partie d'élément cellulaire comprend plusieurs cellules juxtaposées, formées par des parties de paroi qui forment des surfaces de limite des cellules et qui aboutissent à des faces opposées de la partie d'élément cellulaire, et le trajet ou les trajets de communication de fluide sont formés par les ouvertures des parties de paroi entre les cellules adjacentes. Les ouvertures des parties de paroi se trouvent dans la région de la partie de l'élément d'appui.
Dans des modes de réalisation du premier aspect et comme décrit dans la suite, les moyens de transport de fluide sont délimités, à l'intérieur du conduit d'admission, à une région prédéterminée de réglage du conduit d'admission. La région prédéterminée de réglage est avantageusement uniquement la région du conduit d'admission qui est soumise à des gradients de pression induits par une onde de choc créée pour des angles élevés d'incidence de la structure de la nacelle et pour la poussée maximale des réacteurs dans les conditions de décollage d'un aéronef.
La région prédéterminée de réglage du conduit dadmis- sion est de préférence disposée circonférentiellement sur un secteur prédéterminé du conduit d'admission, et le secteur est placé symétriquement de part et d'autre de l'axe central de base du conduit d'admission et sous-tend un angle compris entre 90 et 1200. La région prédéterminée de réglage du conduit d'admission peut aussi être disposée longitudinalement sur une partie seulement du conduit d'admission, et les orifices d'écoulement peuvent être distribués à distance les uns des autres dans la région prédéterminée de réglage uniquement.
Dans un second aspect, l'invention concerne un procédé de réglage de la séparation d'une couche limite d'une surface limite d'une structure aérodynamique à faible traînée, provoquée par les gradients de pression induits par une onde de choc dans la couche limite et qui créent une région à haute pression dans la couche limite près de la région aval de la surface limite et une région à basse pression dans la couche limite près de la région amont de la surface limite, le procédé comprenant les étapes suivantes l'extraction d'un fluide gazeux de la région à haute pression de la couche limite dans la région aval de la surface limite, son transport dans la structure, et son évacuation dans la" région amont de la surface limite dans la région à basse pression de la couche limite.
Dans des modes de réalisation du second aspect et comme décrit dans la suite, le fluide gazeux est transporté depuis la région à haute pression de la couche limite dans la région aval de la surface limite vers la région à basse pression de la couche limite dans la région amont de la surface limite uniquement par la différence des pressions de la couche limite dans les régions aval et amont.
Dans des modes de réalisation du second aspect et comme décrit dans la suite, la surface limite part d'un bord d'attaque de la structure et est soumise à un écoulement du fluide depuis le bord d'attaque.
Dans un mode de réalisation du second aspect et comme décrit dans la suite, le procédé est utilisé pour le réglage de la séparation de la couche limite dans une structure de nacelle de réacteur dans laquelle le bord d'attaque est formé par un revêtement de lèvre qui délimite une gorge d'admission qui conduit à un conduit d'admission, et la surface limite de la structure aérodynamique à faible traînée est une surface limite du conduit d'admission. Le fluide est avantageusement transporté depuis la région à haute pression vers la région à basse pression de la couche limite par une région prédéterminée de réglage du conduit d'admission.
Dans un mode de réalisation du second aspect et comme décrit dans la suite, la région prédéterminée de réglage du conduit d'admission dans laquelle est transporté le fluide gazeux est la région qui est soumise à des gradients de pression induits par une onde de choc, créée pour des angles élevés d'incidence du conduit d'admission et pour une poussée maximale d'un réacteur dans des conditions de décollage d'un aéronef.La région prédéterminée de réglage du conduit d'admission dans laquelle le fluide gazeux est transporté est avantageusement disposée circonférentiellement dans un secteur prédéterminé du conduit d'admission, et le secteur dans lequel le fluide est transporté est disposé symétriquement de part et d'autre de l'axe central de base du conduit d'admission et sous-tend un angle de 90 à 120 . En outre, la région prédéterminée de réglage du conduit d'admission dans laquelle le fluide gazeux est transporté est disposée longitudinalement sur une partie seulement du conduit d'admission.
Dans un troisième aspect, l'invention concerne un groupe propulseur d'aéronef comprenant une structure de nacelle de réacteur selon le premier aspect de l'invention, et un réacteur auquel un courant d d'air d'admission est transmis par un conduit d'admission.
Dans un quatrième aspect, l'invention concerne un aéronef comprenant un groupe propulseur selon le troisième aspect de l'invention.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1 est une coupe schématique d'un groupe propulseur d'aéronef comprenant une structure de nacelle à faible traînée selon le premier aspect de l'invention, et un réacteur à double flux logé dans la structure de nacelle ;
la figure 2 est une vue agrandie en perspective avec des parties arrachées d'un panneau d'atténuation de bruit faisant partie du conduit d'admission du carénage du nez représenté sur la figure 1 ;
la figure 3 est une coupe schématique avec des parties arrachées d'une partie du carénage du nez de la structure de nacelle représentée sur la figure 1, indiquant la partie de lèvre inférieure du carénage du nez ;;
la figure 4 est une vue en perspective avec des parties arrachées d'une variante de panneau d'atténuation de bruit destiné à être utilisé dans une région de réglage de la séparation de l'écoulement du conduit d'admission du carénage du nez représenté sur la figure 1 ; et
la figure 5 est une vue en perspective du carénage du nez d'une structure de nacelle représenté sur les figures 1 et 2, représentant une disposition préférée du panneau selon la variante représentée sur la figure 4.
la figure 1 est une coupe schématique d'un groupe propulseur d'aéronef comprenant une structure de nacelle à faible traînée selon le premier aspect de l'invention, et un réacteur à double flux logé dans la structure de nacelle ;
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la figure 3 est une coupe schématique avec des parties arrachées d'une partie du carénage du nez de la structure de nacelle représentée sur la figure 1, indiquant la partie de lèvre inférieure du carénage du nez ;;
la figure 4 est une vue en perspective avec des parties arrachées d'une variante de panneau d'atténuation de bruit destiné à être utilisé dans une région de réglage de la séparation de l'écoulement du conduit d'admission du carénage du nez représenté sur la figure 1 ; et
la figure 5 est une vue en perspective du carénage du nez d'une structure de nacelle représenté sur les figures 1 et 2, représentant une disposition préférée du panneau selon la variante représentée sur la figure 4.
On se réfère d'abord à la figure 1 ; un groupe propulseur 10 d'aéronef est représenté schématiquement et il comporte un groupe 11 à réacteur à double flux monté dans une nacelle 12 suspendue à un pylône 13. La nacelle 12 comporte un carénage 14 de nez ayant un revêtement 15 de lèvre de bord d'attaque qui délimite une gorge d'admission, une paroi externe 16 qui délimite la surface limite externe du carénage 14 du nez et une paroi interne 17 qui délimite un conduit d'admission 18 du carénage 14. La paroi interne 17 est formée par des panneaux 19 d'atténuation de bruit qui sont destinés à réduire le bruit créé par le courant à grande vitesse de l'air passant dans le conduit 18 vers le groupe moteur 11, et à réduire le bruit créé par les pales de soufflante du groupe 11.
Les panneaux 19 ont une forme courbe, éventuellement à double courbure, et ils forment des éléments résistants des parois du conduit d'admission 18, qui est formé par plusieurs panneaux 19 placés circonférentiellement sous forme juxtaposée.
Les panneaux 19 peuvent avoir l'une de diverses formes différentes, et une forme couramment utilisée et représentée sur la figure 2 comporte une feuille 20 d'appui, un élément cellulaire 21 d'âme et une feuille de parement 22. La feuille de parement 22 est une feuille perméable et poreuse de parement et la forme représentée est obtenue avec une feuille réalisée par frittage de poudre d'une matière thermoplastique. La matière peut être une matière composite formée à partir d'un liant thermoplastique armé d'une ou plusieurs matières d'armature non termoplastiques. La feuille de parement 22 peut aussi être sous forme d'une feuille externe perméable et poreuse produite par exemple par frittage de poudre de matière thermoplastique, et d'une feuille interne réalisée par une étoffe tissée de fibres de carbone ou une toile métallique.L'élément cellulaire 21 d'âme comprend plusieurs cellules juxtaposées 23 ayant des extrémités ouvertes et une section hexagonale, destinée à donner une configuration en nid d'abeilles. Les parois des cellules 23 partent de la paroi avant de l'élément cellulaire 21 d'âme vers la face arrière de cet élément à l'endroit où elles se raccordent à la feuille d'appui 20 qui est sous forme d'une feuille pleine et non perforée et qui peut être constituée d'une matière quelconque parmi diverses matières différentes. Les parois des cellules 23 sont habituellement réalisées avec des fentes 24 d'évacuation qui permettent l'évacuation des condensats circonférentiellement autour du conduit d'admission 18 afin qu'ils soient évacués dans la région de la base du conduit d'admission 18.
Les panneaux 19 recouvrant le conduit d'admission 18 sur la figure 1 et tels que représentés sur la figure 2 assurent une atténuation du bruit dû à l'air grâce aux pertes de charge dues à la viscosité et associées au passage des ondes acoustiques à travers la feuille de parement 14 et aux effets des ondes stationnaires dans les cellules 23 de l'élément 21 d'âme, si bien que l'énergie acoustique est dissipée sous forme d'énergie thermique, et les panneaux sont montés uniquement à cet effet.
On considère maintenant la figure 3 qui est une vue ave des parties arrachées de la nacelle représentée sur la figure 1, le carénage 14 du nez est représenté avec une épaisseur telle que la séparation de l'écoulement dans le conduit d'admission est réduite au minimum dans des conditions non nominales. Grâce à la réduction de l'épaisseur du carénage du nez, la traînée et le poids de la nacelle 12 peuvent être réduits, mais les vitesses d'écoulement sur un mince revêtement de lèvre de bord d'attaque sont notablement accrues à cause du plus petit rapport de contraction de lèvre utilisé dans une telle réalisation.Au décollage, pour des angles élevés d'incidence de la nacelle et une admission d'un courant massique important dans le réacteur, ce plus petit rapport de contraction peut provoquer la formation d'une poche 25 d'écoulement supersonique dans la région de la gorge d'admission comme représenté schématiquement. cette poche d'éccuîément supersonique est délimitée par un contour sonique ou de Mach 26 et se termine par une onde de choc 27.
La décélération rapide du courant formée par l'air dans l'onde de choc 27 provoque une augmentation de la pression de part et d'autre de l'onde de choc 27. Le gradient de pression dans l'onde de choc peut parfois être suffisamment important pour provoquer une séparation de l'écoulement de l'air dans la couche limite 28 près des panneaux 19 d'atténuation de bruit. Cette séparation provoque une réduction de la récupération totale de pression et une augmentation de la distorsion du courant formé à la face 29 de la soufflante du réacteur et en conséquence une détérioration des perfor mancies à l'admission.
L'intensité du gradient de pression dans la région du col d'admission est réduite selon l'invention parce qu'une petite partie de l'air de la région à pression élevée en aval du gradient de pression de l'onde de choc est transmise à la région à plus basse pression qui se trouve en amont du gradient de pression de l'onde de choc. Le transport de l'air de l'aval à l'amont du gradient de pression est réalisé par modification du panneau 19 d'atténuation de bruit dans la région du gradient de pression afin qu'il permette le passage nécessaire de l'air.
On se réfère maintenant à la figure 4 qui représente une variante de panneau 191 d'atténuation de bruit qui peut être utilisé dans la région du gradient de pression. I1 a la même forme générale que les panneaux 19 décrits en référence à la figure 2 et peut être fabriqué de la même manière. Il est composé d'une feuille perméable et poreuse 122 de parement liée à un élément 121 d'âme en nid d'abeilles qui est formé par des cellules juxtaposées 151 et qui est luimême lié à une feuille pleine d'appui 11.Ces caractéristiques sont communes aux panneaux 19 d'atténuation de bruit décrits en référence à la figure 2 et l'atténuation du bruit est obtenue comme précédemment grâce aux pertes de charge dues à la viscosité et associées au passage des ondes acoustiques à travers la feuille 122 de parement et aux effets des ondes stationnaires dans l'élément 121 d'âme en nid d'abeilles, si bien que l'énergie acoustique du réacteur est dissipée sous forme d'énergie thermique.
Selon la présente invention, le panneau 119 d'atténuation de bruit représenté sur la figure 4 est modifié par réalisation, dans la feuille poreuse 122 de parement, de perforations 30 destinées à permettre la formation d'un courant massique d'air voulu à travers la feuille 122 de parement vers l'élément 121 d'âme en nid d'abeilles. En outre, des fentes 31 de respiration, destinées à permettre le passage d'air à travers l'élément 121 d'âme, sont placées dans les parois des cellules 151 de l'élément 121 d'âme en nid d'abeilles, sous la feuille modifiée 122 de parement.
Cependant, selon l'invention, le panneau 191 est disposé dans le conduit d'admission 18 de manière que les perforations 30 permettent le passage de l'air dans la direction avant-arrière, c'est-à-dire de l'aval vers l'amont par rapport à l'onde de choc 27.
La différence de pression de part et d'autre du gradient de pression de l'onde de choc provoque la formation d'un courant qui circule de l'aval vers l'amont du gradient de pression dans les perforations 30 de la feuille 122 de parement et les fentes de respiration 31 de l'élément d'âme en nid d'abeilles. Le courant massique voulu d'air qui circule, nécessaire à des performances optimales, peut être obtenu par spécification de la section d'ouverture de la feuille 122 de parement dans la région du gradient de pression ou au contraire par spécification de la dimension des fentes 31 de respiration de l'élément 121 d'âme en nid d'abeilles.
La disposition du panneau modifié 191 d'atténuation de bruit est représentée à la figure 5. Bien qu'il n'existe aucune limite particulière à l'étendue circonférentielle et longitudinale du panneau modifiée 191, il sous-tend habitueliement un angle O compris entre 90 et 120 autour de la circonférence de la nacelle, symétriquement par rapport à une droite centrale de base, et est disposée du bord d'attaque du panneau 191 d'atténuation du bruit, à l'endroit où il est fixé au carénage du nez, à une distance comprise entre 40 et 80 % de la longueur axiale normalement occupée par les panneaux 19 d'atténuation de bruit.
Selon la présente invention, les modifications du panneau d'atténuation de bruit dans la région 32 de réglage de la séparation du courant sont seulement destinées à permettre la formation d'un courant qui circule de l'aval à l'amont du gradient de pression dans la région de la gorge d'admission, et ces modifications sont telles qu'elles ont un effet minimal sur les performances acoustiques du panneau d'atténuation de bruit.
Le mode de réalisation de l'invention décrit en référence aux dessins annexés repose sur l'utilisation d'une réalisation de panneau d'atténuation de bruit bien établie qui utilise un élément cellulaire d'âme en nid d'abeilles sous une feuille de parement. Les dessins annexés ne représentent qu'une âme en nid d'abeilles à une seule couche, mais les hommes du métier peuvent noter que cette représentation n'interdit pas l'utilisation d'une âme à deux couches, qui est courante dans certaines applications.
Il faut en outre noter que d'autres formes de panneaux d'atténuation de bruit s'appliquent également à la mise en oeuvre de l'objet de la présente invention. Par exemple, i'élément d'âme en nid d'abeilles peut être remplacé par un matériau massif. La seule condition que doit remplir le panneau d'atténuation de bruit est qu'il assure la recirculation nécessaire de l'air de l'aval à 11 amont de l'onde de choc.
Il faut en outre noter que la région de réglage de la séparation de l'écoulement n'est pas obligatoirement sous forme d'un panneau d'atténuation de bruit. D'autres types d'éléments de construction peuvent constituer le dispositif de transport du fluide de la région aval à haute pression à la région amont à basse pression ou au contraire une région de réglage de la séparation de l'écoulement peut être formée afin qu'elle soit solidaire du carénage du nez.
Des avantages de la structure de nacelle selon la présente invention résident dans le fait qu'une plus petite épaisseur du carénage du nez de la nacelle peut être spécifiée pour un diamètre donné de soufflante, si bien que le poids et la traînée de la nacelle peuvent être réduits en vol de croisière, sans effet nuisible dû à la création d'ondes de choc dans la gorge d'admission au décollage et dans d'autres conditions de vol moins favorables.
Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.
Claims (31)
1. Structure aérodynamique à faible traînée, caractérisée en ce qu'elle comporte une surface limite soumise à l'écoulement d'un fluide dans une couche limite (28) adjacente à la surface limite et des moyens de réglage de la séparation de l'écoulement du fluide pour le réglage de la séparation de la couche limite (28) due aux gradients de pression induits par une onde de choc dans la couche limite (28), créant une région à haute pression dans la couche limite (28) près de la région aval de la surface limite et une région à basse pression dans la couche limite (28) près d'une région amont de la surface limite, les moyens de réglage de la séparation de l'écoulement du fluide comprenant des moyens de transport de fluide grâce auxquels un fluide gazeux de la région à haute pression de la couche limite (28) est retiré de la région aval de la surface limite, transporté dans la structure et évacué dans la région amont de la surface limite, dans la région à basse pression de la couche limite (28), si bien que le gradient de pression induit par l'onde de choc dans la couche limite (28) est réduit.
2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure possède un bord d'attaque, et la surface limite part du bord d'attaque et est soumise à l'écoulement du fluide depuis le bord d'attaque.
3. Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que la surface limite est une face avant d'un élément de construction, et les moyens de transport de fluide comprennent plusieurs orifices (30) d'écoulement traversant la face avant dans une région aval de la face avant pour l'écoulement du fluide depuis la région à haute pression de la couche limite (28) dans l'élément et vers une région amont de la face avant pour l'écoulement du fluide depuis l'élément de construction à travers la face avant et dans la région à basse pression de la couche limite (28), et un ou plusieurs trajets (31) de communication de fluide formés dans l'élément entre l'orifice ou les orifices d'écoulement de la région aval et l'orifice ou les orifices d'écoulement de la région amont.
4. Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce que le fluide gazeux est transporté depuis la région à haute pression de la couche limite (28) dans la région aval de la face avant vers la région à basse pression de la couche limite (28) dans la région amont de la face avant uniquement à cause de la différence des pressions de la couche limite (28) dans les régions aval et amont.
5. Structure selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les orifices (30) d'écoulement de fluide sont répartis sur une région de la face avant partant d'une position aval de limite de la face avant à une position amont de limite de la face avant.
6. Structure selon la revendication 5, destinée à une nacelle de réacteur, caractérisée en ce que le bord d'attaque de la structure est formé par un revêtement de lèvre qui délimite une gorge d'entrée qui conduit à un conduit d'admission (18), et dans laquelle la face avant de l'élément de construction est une surface limite du conduit d'admission (18).
7. Structure selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'élément de construction est un panneau (19, 119) d'atténuation de bruit, la face avant de l'élément de construction est la face avant d'une partie de l'élément de parement (22, 122) du panneau (19, 119) d'atténuation de bruit, le panneau (19, 119) d'atténuation de bruit comporte en outre une partie d'élément cellulaire (21, 121) adjacente à une face arrière de la partie d'élément de parement (22, 122) et une partie non perforée d'élément d'appui adjacente à la face arrière de la partie d'élément cellulaire, et le trajet ou les trajets de communication de fluide sont formés dans la partie d'élément cellulaire.
8. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que la partie d'élément de parement (22, 122) présente un rapport de la section d'ouverture à la section totale donnant une atténuation du bruit dans le conduit d'admission
(18), et les orifices d'écoulement sont formés par les sections ouvertes de la partie de l'élément de parement (22, 122).
9. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que plusieurs orifices d'écoulement sont formés dans la partie d'élément de parement (22, 122) du panneau (19, 119), avec un espacement prédéterminé entre eux, et la partie d'élément de parement (22, 122) est par ailleurs réalisée afin que, dans les régions comprises entre les orifices d'écoulement de fluide, elle donne un rapport de la section d'ouverfure à la section totale qui assure une atténuation efficace du bruit dans le conduit d'admission (18).
10. Structure selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que la partie d'élément de parement (22, 122) du panneau (19, 119) d'atténuation de bruit comporte une feuille perméable et poreuse produite par frittage d'une poudre d'une matière thermoplastique.
11. Structure selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que la partie d'élément cellulaire (21, 121) comprend plusieurs cellules juxtaposées, formées par des parties de paroi qui forment des surfaces de limite des cellules et qui aboutissent à des faces opposées de la partie d'élément cellulaire (21, 121), et le trajet ou les trajets de communication de fluide sont formés par les ouvertures des parties de paroi entre les cellules adjacentes.
12. Structure selon la revendication 11, caractérisée en ce que les ouvertures (31) des parties de paroi se trouvent dans la région de la partie de l'élément d'appui.
13. Structure selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisée en ce que les moyens de transport de fluide sont délimités, à l'intérieur du conduit d'admission (18), à une région prédéterminée de réglage du conduit d'admission (18).
14. Structure selon la revendication 13, caractérisée en ce que la région prédéterminée de réglage est uniquement la région du conduit d'admission (18) qui est soumise à des gradients de pression induits par une onde de choc créée pour des angles élevés d'incidence de la structure de la nacelle et pour la poussée maximale des réacteurs dans les conditions de décollage d'un aéronef.
15. Structure selon la revendication 14, caractérisée en ce que la région prédéterminée de réglage du conduit d'admission (18) est disposée circonférentiellement sur un secteur prédéterminé du conduit d'admission (18).
16. Structure selon la revendication 15, caractérisée en ce que le secteur est placé symétriquement de part et d'autre de l'axe central de base du conduit d'admission (18).
17. Structure selon la revendication 16, caractérisée en ce que le secteur sous-tend un angle compris entre 90 et 1200.
18. Structure selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisée en ce que la région prédéterminée de réglage du conduit d'admission (18) est disposée longitudinalement sur une partie seulement du conduit d'admission (18).
19. Structure selon l'une quelconque des revendications 13 à 18 lorsqu'elles dépendent de la revendication 3, caractérisée en ce que plusieurs orifices d'écoulement sont distribués à distance les uns des autres dans la région prédéterminée de réglage uniquement.
20. Procédé de réglage de la séparation d'une couche limite (28) d d'une surface limite d'une structure aéro- dynamique à faible traînée, provoquée par les gradients de pression induits par une onde de choc dans la couche limite (28) et qui créent une région à haute pression dans la couche limite (28) près de la région aval de la surface limite et une région à basse pression dans la couche limite (28) près de la région amont de la surface limite, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : l'extraction d'un fluide gazeux de la région à haute pression de la couche limite (28) dans la région aval de la surface limite, son transport dans la structure, et son évacuation dans la région amont de la surface limite dans la région à basse pression de la couche limite (28).
21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que le fluide gazeux est transporté depuis la région à haute pression de la couche limite (28) dans la région aval de la surface limite vers la région à basse pression de la couche limite (28) dans la région amont de la surface limite uniquement par la différence des pressions de la couche limite (28) dans les régions aval et amont.
22. Procédé selon l'une des revendications 20 et 21, caractérisé en ce que la surface limite part d'un bord d'attaque de la structure et est soumise à un écoulement du fluide depuis le bord d'attaque.
23. Procédé selon la revendication 22, de réglage de la séparation de la couche limite (28) dans une structure de nacelle de réacteur, caractérisé en ce que le bord d'attaque de la structure est formé par un revêtement de lèvre qui délimite une gorge d'admission qui conduit à un conduit d'admission (18), et la surface limite de la structure aérodynamique à faible traînée est une surface limite du conduit d'admission (18).
24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que le fluide est transporté depuis la région à haute pression vers la région à basse pression de la couche limite (28) par une région prédéterminée de réglage uniquement du conduit d'admission (18).
25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que la région prédéterminée de réglage du conduit d'admission (18) dans laquelle est transporté le fluide gazeux est la région qui est soumise à des gradients de pression induits par une onde de choc, créée pour des angles élevés d'incidence du conduit d'admission (18) et pour une poussée maximale d'un réacteur dans des conditions de décollage d'un aéronef.
26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que la région prédéterminée de réglage du conduit d'admission (18) dans laquelle le fluide gazeux est transporté est disposée circonférentiellement dans un secteur prédéterminé du conduit d'admission (18).
27. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que le secteur dans lequel le fluide est transporté est disposé symétriquement de part et d'autre de l'axe central de base du conduit d'admission (18).
28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que le secteur sous-tend un angle de 90 à 1200.
29. Procédé selon l'une des revendications 27 et 28, caractérisé en ce que la région prédéterminée de réglage du conduit d'admission (18) dans laquelle le fluide gazeux est transporté est disposée longitudinalement sur une partie seulement du conduit d'admission (18).
30. Groupe propulseur d'aéronef, comprenant une structure de nacelle de réacteur selon l'une quelconque des revendications 6 à 19, et un réacteur dans lequel un courant d'air d'admission est transmis par l'intermédiaire du conduit d'admission (18).
31. Aéronef comprenant un groupe propulseur selon la revendication 30.
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