FR2935354A1

FR2935354A1 - Nacelle pour moteur a double flux

Info

Publication number: FR2935354A1
Application number: FR0855880A
Authority: FR
Inventors: Olivier Teulou
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2008-09-02
Filing date: 2008-09-02
Publication date: 2010-03-05
Anticipated expiration: 2028-09-02
Also published as: US8162257B2; US20100072324A1; FR2935354B1

Abstract

L'invention concerne une nacelle pour moteur à double flux comportant un capot (1) et au moins un inverseur de poussée (4), cet inverseur de poussée (4) comprenant une porte interne (6) et une porte externe (5) ménagées dans ce capot (1), et des moyens pour déplacer simultanément ces portes entre une position stable rétractée, où les portes sont intégrées dans le capot (1) et une position stable déployée, où les portes interne (6) et externe (5) sont placées au moins partiellement à l'intérieur et à l'extérieur respectivement de la nacelle pour dévier le flux secondaire et générer une inversion de poussée. Selon l'invention, ces moyens pour déplacer simultanément les portes comprennent un actionneur (12) dont une extrémité est reliée à une des portes pour déplacer cette porte entre lesdites positions extrêmes et au moins un organe de liaison (13) relié de manière pivotante par ses extrémités auxdites portes de sorte que le déplacement de ladite porte entraîne le déplacement de l'autre porte entre ces positions extrêmes.

Description

Nacelle pour moteur à double flux

La présente invention appartient au domaine de l'aéronautique et en particulier des nacelles pour aéronef. Plus précisément, l'invention concerne une nacelle d'aéronef pour moteur à double flux équipée d'au moins un inverseur de poussée.

Il est connu d'équiper un aéronef de nacelles recevant chacune un moteur à réaction directe pour assurer ses déplacements sur terre et dans les airs. Chaque nacelle est montée sur l'intrados des ailes. De l'air est aspiré dans la nacelle, à l'endroit d'une extrémité avant de cette nacelle, située du côté avant de l'aéronef. La nacelle rejette l'air absorbé, à grande vitesse vers l'arrière de l'aéronef. Pour permettre une avancée de l'aéronef, il est nécessaire qu'une masse d'air traversant la nacelle ait une vitesse de sortie plus grande que sa vitesse d'entrée. La vitesse de sortie de la masse d'air est augmentée, de manière connue, à l'intérieur même de la nacelle.

L'air traversant la nacelle est composé de deux flux différents. Un premier flux, appelé flux primaire, transite par le moteur. Le flux primaire est directement éjecté hors de la nacelle depuis l'arrière du moteur. Un second flux, appelé flux secondaire, transite par un canal de passage d'air avant d'être éjecté hors de la nacelle. Le canal de passage d'air est ménagé entre une paroi interne d'un capot de la nacelle et une paroi externe du moteur et s'étend le long du turboréacteur. Il est alors connu de munir ces nacelles d'inverseurs de poussée afin de diminuer la distance d'atterrissage de l'aéronef. Par distance d'atterrissage de l'aéronef, on entend la distance parcourue par l'aéronef entre l'instant où les trains d'atterrissage de l'aéronef touchent la piste d'atterrissage et le moment où l'aéronef est totalement à l'arrêt sur la piste. Ces inverseurs de poussée dévient tout ou partie des flux d'air sortant à l'arrière de la nacelle, pour les éjecter vers l'avant de l'aéronef. Ces inverseurs de poussée créent ainsi une traînée aérodynamique et donc une force de freinage appelée "contre poussée", qui contribue au ralentissement de l'aéronef. On connaît de l'état de l'art différents inverseurs de poussée tels que des inverseurs de poussée à portes pivotantes ou encore des inverseurs de poussée à grilles. Le document US 3 829 020 divulgue un inverseur de poussée avec un capot mobile en translation qui libère la rotation d'une porte venant ainsi bloquer le flux d'air froid et modifier sa trajectoire en l'expulsant sur le côté. On connaît également une nacelle munie d'inverseurs de poussée à portes pivotantes comportant des portes ménagées dans l'épaisseur du capot de la nacelle. Ces portes sont reparties sur une circonférence de la nacelle.

En position inactive, les portes sont fermées, c'est-à-dire qu'elles s'étendent dans un prolongement du capot. En position active, les portes sont ouvertes. Le débattement des portes est tel, qu'une partie des portes s'étend alors vers l'extérieur de la nacelle. Un axe de pivotement des portes est éloigné d'une extrémité de pivotement de ces portes. Par extrémité de pivotement, on entend l'extrémité des portes sur laquelle est ménagé l'axe de pivotement. Ainsi, lorsque les portes sont ouvertes, l'extrémité de pivotement des portes est située dans la nacelle, et obture au moins partiellement le canal de passage d'air. Le flux d'air est alors bloqué, et est évacué hors de la nacelle par un orifice dégagé par l'ouverture des portes. La partie des portes qui s'étend hors de la nacelle permet de diriger le flux vers l'avant de la nacelle. Selon la position des portes sur le capot, les inverseurs de poussée permettent d'inverser la poussée issue du flux secondaire seulement, ou la poussée issue du flux primaire et du flux secondaire. En effet, si les ouvertures obstruées par les portes des inverseurs de poussée sont ménagées sur une extrémité arrière du capot, le flux primaire est évacué par ces ouvertures, en même temps que le flux secondaire. Par contre, si les ouvertures sont ménagées en amont du flux primaire, seul le flux secondaire est évacué par les ouvertures sur le capot. Le document FR 2 887 225 divulgue une nacelle munie d'inverseurs de poussée. Chaque inverseur de poussée est muni d'une porte interne et d'une porte externe, ces portes ayant chacune une direction de débattement unique. Ces deux directions de débattement sont opposées de sorte que lorsque l'inverseur de poussée est en position active, la porte externe envoie le flux d'air bloqué par la porte interne, à l'intérieur de la nacelle, vers l'avant de la nacelle. Des moyens de verrouillage sont prévus pour garantir qu'aucune ouverture intempestive des portes ne puisse se produire lorsque l'aéronef est en vol. Or, ces inverseurs de poussée à portes pivotantes sont actuellement associés à de lourdes contraintes de maintenance et de conception liées au risque d'ouverture intempestive en vol qui peut causer la perte de l'avion. Il existe donc un besoin pressant pour une nacelle munie d'inverseurs de poussée qui restent fermés ou se referment en cas de panne par exemple du dispositif de commande assurant le déplacement de ces portes entre les positions active et inactive.

L'objectif de la présente invention est donc de proposer une nacelle pour moteur à double flux qui soit simple dans sa conception et dans son mode opératoire, cette nacelle comprenant au moins un inverseur de poussée dont la fermeture est sûre quelque soit le type de panne qui puisse survenir en vol.

A cet effet, l'invention concerne une nacelle pour moteur à double flux comportant un capot et au moins un inverseur de poussée, cet inverseur de poussée comprenant une porte interne et une porte externe ménagées dans ce capot, et des moyens pour déplacer simultanément ces portes entre une position stable rétractée, où les portes sont intégrées dans le capot et une position stable déployée, où les portes interne et externe sont placées au moins partiellement à l'intérieur et à l'extérieur respectivement de la nacelle pour dévier le flux secondaire et générer une inversion de poussée. Selon l'invention, ces moyens pour déplacer simultanément les portes comprennent un actionneur dont une extrémité est reliée à une des portes pour déplacer cette porte entre lesdites positions extrêmes et au moins un organe de liaison relié de manière pivotante par ses extrémités auxdites portes de sorte que le déplacement de ladite porte entraîne le déplacement de l'autre porte entre ces positions extrêmes. Par "interne", on entend dirigé vers un volume interne de la nacelle. En position déployée, la porte interne bloque au moins partiellement un flux d'air transitant dans le canal de passage d'air. Par "externe", on entend dirigé vers l'extérieur de la nacelle. En position déployée, la porte externe dirige le flux d'air vers l'extérieur de la nacelle. Par "simultanément", on entend que les moyens pour déplacer les portes permettent d'ouvrir ou de fermer en même temps la porte interne et la porte externe d'un même inverseur de poussée. Ainsi, l'ouverture des portes externe et interne est concomitante. Lors d'un atterrissage d'un aéronef muni d'une telle nacelle, les portes interne et externe de l'inverseur de poussée sont ouvertes de manière à ce que le flux d'air bloqué par la porte interne soit dévié vers l'extérieur de la nacelle par la porte externe. Ces moyens pour déplacer simultanément lesdites portes sont reçus dans un logement dudit capot. Par "capot", on entend aussi bien un capot unique dans lequel les deux portes sont ménagées, que deux capots superposés, dans chacun desquels une porte est ménagée. Par "position stable rétractée", on entend que lesdites portes sont intégrées dans le capot en s'étendant dans un prolongement des capots, respectivement externe et interne. Dans différents modes de réalisation particuliers de cette nacelle pour aéronef, chacun ayant ses avantages particuliers et susceptibles de nombreuses combinaisons techniques possibles: - cet actionneur a une extrémité reliée à une des portes de sorte que les portes interne et externe étant en position déployée, la porte externe est placée en vis-à-vis de la porte interne en étant parallèle ou sensiblement parallèle à cette dernière, De plus, les dimensions des portes interne et externe sont telles que l'application des seules pressions P, exercée par un flux incident sur la surface S, de ladite porte externe placée à l'extérieur de la nacelle en position déployée et P2 exercée par le flux secondaire sur la surface S2 de ladite porte interne en position déployée maintiennent lesdites portes dans la position stable rétractée. On s'assure ainsi que les portes interne et externe restent fermés ou se referment en cas de panne par exemple de l'actionneur. - cette nacelle comporte une grille destinée à orienter le flux secondaire en position déployée des portes interne et externe, - le capot comporte un capot interne dans lequel la porte interne d'au moins un inverseur de poussée et ménagée, et un capot externe, au moins partiellement superposé au capot interne, dans lequel la porte externe dudit inverseur de poussée est ménagée, lesdits moyens pour déplacer simultanément ces portes étant placés entre ces capots interne et externe. Enfin, l'invention concerne un aéronef équipé d'au moins nacelle telle que décrite précédemment. L'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une nacelle pour moteur à double flux dans un mode de réalisation particulier de l'invention; - la figure 2 est une vue élargie d'un inverseur de poussée de la nacelle de la Figure 1, les portes de cet inverseur apparaissant en position rétractée (Fig. 2a) et en position déployée (Fig. 2b); - la figure 3 montre schématiquement les forces qui s'appliquent sur l'inverseur de poussée lorsqu'il est activé et que les portes externe et interne sont respectivement soumises à un flux externe et au flux secondaire du moteur; - la figure 4 est une vue de face d'une nacelle avec ses inverseurs de poussée activés;

Les Figures 1 à 4 montre une nacelle pour moteur à double flux selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Cette nacelle comporte un capot 1 présentant une paroi externe 2 et une paroi interne 3. Cette nacelle comporte un moteur à double flux (non représenté) disposé dans le volume interne de la nacelle délimité par le capot 1. La nacelle comporte également une soufflante (non représentée) disposée dans ce volume interne à l'avant du moteur. Par "avant", on entend dirigé vers un cockpit de l'aéronef sur lequel la nacelle doit être montée.

La nacelle est également munie d'inverseurs de poussée 4. Sur la Figure 1, deux inverseurs de poussée 4 sont représentés, un étant en position active et l'autre étant en position inactive. Chaque inverseur de poussée 4 comporte deux portes externe 5 et interne 6, lesquelles sont ménagées respectivement sur les parois externe 2 et interne 3 du capot 1 de la nacelle. Pour l'inverseur de poussée 4 en position inactive (Fig. 2a), les portes externe 5 et interne 6 sont en position stable rétractée, c'est-à-dire qu'elles s'étendent dans le prolongement des parois externe 2 et interne 3 du capot 1 de la nacelle. Pour chaque inverseur de poussée, la nacelle comporte également des moyens pour déplacer simultanément ces portes externe 5 et interne 6 entre une position stable rétractée, où lesdites portes sont intégrées dans le capot 1 et une position stable déployée, où les portes interne 6 et externe 5 sont placées partiellement à l'intérieur et à l'extérieur respectivement de la nacelle pour dévier le flux secondaire et générer une inversion de poussée.

Dans cette dernière position, la porte interne 6 est donc partiellement placée dans le volume interne de la nacelle pour obstruer le canal de passage 7 d'air dans lequel transite le flux d'air secondaire. Le flux d'air secondaire ne peut alors plus se diriger vers l'extrémité arrière 8 de la nacelle, afin d'être expulsé hors de la nacelle. La porte externe 5 étant également ouverte, le flux d'air secondaire peut être expulsé par l'ouverture 9 dégagée par les portes ouvertes 5, 6. Dans l'ouverture 9 est placée une grille 10 destinée à orienter le flux secondaire en position déployée des portes externe 5 et interne 6. Cette grille 10 comporte avantageusement des orifices 11 orientés de manière à orienter le flux secondaire parallèlement à la surface de la porte externe 5 en position déployée, ou ouverte. Les moyens pour déplacer simultanément les portes 5, 6 comprennent un actionneur 12 dont une extrémité est reliée à la porte externe 5 pour déplacer cette porte 5 entre lesdites positions extrêmes et un organe de liaison 13 relié de manière pivotante par ses extrémités aux portes externe 5 et interne 6 de sorte que le déplacement de la porte externe par commande de l'actionneur 12 entraîne le déplacement de la porte interne 6 entre lesdites positions stables extrêmes, rétractée et déployée. L'actionneur 12 est ici un vérin reçu dans un logement 14 du capot 1, ce logement étant placé entre les parois externe 2 et interne 3 du capot 1. Ce vérin 12 peut être un vérin hydraulique ou électrique. Ce vérin 12 est relié à un circuit de commande (non représenté) permettant depuis le cockpit de commander ce vérin 12 pour déplacer simultanément les portes externe 5 et interne 6 entre les positions extrêmes précitées. L'organe de liaison 13 est une bielle bi-articulée. De préférence, les portes externe 5 et interne 6 sont reliées entre elles par deux bielles bi-articulées 13 reliant chacune un bord latéral de ces portes 5, 6. Une extrémité de chacune des portes externe 5 et interne 6 est montée pivotante sur le capot 1 de la nacelle. Le point de pivotement 15 de chacune des portes est éloigné du point de liaison 16 de la bielle bi-articulée 13 reliant les portes externe 5 et interne 6 entre elles. Lorsque les portes 5, 6 sont en position déployées, ou ouvertes, une portion de ces portes comportant le point de pivotement 15 est placée dans le capot 1 entre les parois interne 3 et externe 2 de sorte qu'elles bloquent le passage d'un flux d'air. De plus, les dimensions des portes interne 6 et externe 5 sont telles que l'application des seules pressions P, exercée par un flux incident sur la surface S, de la porte externe 5 placée à l'extérieur de la nacelle en position déployée et P2 exercée par le flux secondaire sur la surface S2 de ladite porte interne 6 en position déployée maintiennent ces portes dans la position stable rétractée, ou fermée. Il faut plus précisément que les dimensions des portions des portes S, et S2 sur lesquelles s'exercent respectivement les pressions P, et P2 vérifient la formule suivante : P~x51xA1ûB~xF>P2xS2xA2ûB2xF où A, et A2 sont les distances séparant les barycentres des surfaces S, et S2 des points de pivotement 15 des portes externe 5 et interne 6, et B, et B2 sont les distances séparant les points de liaison 16 de la bielle bi-articulée 13 sur les portes externe 5 et interne 6 par rapport aux points de pivotements 15 correspondant. F est une force de compression appliquée sur la bielle 13 par les pressions P, et P2 exercées sur les surfaces S, et S2 des portes externe 5 et interne 6. La figure 4 montre une vue de face de la nacelle. Les inverseurs de poussée 4 qui sont activés, sont ménagés sur le capot 1 en étant disposés sur la circonférence de la nacelle. Ces inverseurs qui sont ici répartis de manière non continue sur cette circonférence, sont groupés en ensemble de trois inverseurs de poussée 4. La nacelle comporte ainsi quatre groupes qui sont placés de manière diamétralement opposée deux à deux.

Claims

REVENDICATIONS1. Nacelle pour moteur à double flux comportant un capot (1) et au moins un inverseur de poussée (4), ledit inverseur de poussée (4) comprenant une porte interne (6) et une porte externe (5) ménagées dans ledit capot (1) et des moyens pour déplacer simultanément (12) lesdites portes entre une position stable rétractée, où lesdites portes sont intégrées dans ledit capot (1) et une position stable déployée, où lesdites portes interne (6) et externe (5) sont placées au moins partiellement à l'intérieur et à l'extérieur respectivement de ladite nacelle pour dévier le flux secondaire et générer une inversion de poussée, caractérisée en ce que lesdits moyens pour déplacer simultanément lesdites portes comprennent un actionneur (12) dont une extrémité est reliée à une desdites portes pour déplacer ladite porte entre lesdites positions extrêmes et au moins un organe de liaison (13) relié de manière pivotante par ses extrémités auxdites portes de sorte que le déplacement de ladite porte entraîne le déplacement de l'autre porte entre lesdites positions extrêmes.
2. Nacelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits organes de liaison(13) desdites portes sont des bielles bi-articulées.
3. Nacelle selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit actionneur (12) a une extrémité reliée à une desdites portes de sorte que lesdites portes interne (6) et externe (5) étant en position déployée, ladite porte externe (5) est placée en vis-à-vis de ladite porte interne (6) en étant parallèle ou sensiblement parallèle à ladite porte interne (6).
4. Nacelle selon la revendication 3, caractérisée en ce que les dimensions desdites portes interne (6) et externe (5) sont telles que l'application des seules pressions P, exercée par un flux incident sur la surface S, de ladite porte externe (5) placée à l'extérieur de la nacelle en position déployée et P2 exercée par le flux secondaire sur la surface S2 de ladite porte interne (6) en position déployée maintiennent lesdites portes dans la position stable rétractée.
5. Nacelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit actionneur (12) est un vérin reçu dans un logement (14) dudit capot (1). 2935354 9
6. Nacelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte une grille (10) destinée à orienter le flux secondaire en position déployée desdites portes.
7. Nacelle selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite grille 5 (10) étant ménagée dans ledit capot (1), ladite grille (10) comporte des orifices (11) orientés de manière à orienter ledit flux secondaire parallèlement à la surface de ladite porte externe (5) en position déployée.
8. Nacelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdits inverseurs de poussée (4) sont ménagés dans 10 ledit capot (1) en étant disposés sur la circonférence de ladite nacelle.
9. Nacelle selon la revendication 8, caractérisée en ce que lesdits inverseurs de poussée (4) étant répartis de manière non continue sur ladite circonférence, ladite nacelle comprend quatre groupes de trois inverseurs de poussée (4), lesdits groupes étant diamétralement opposés deux à deux. 15
10. Aéronef équipé d'au moins une nacelle selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.