FR2975377A1 - Ensemble de grille d'entrée d'air d'un groupe auxiliaire de puissance - Google Patents

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Abstract

Un ensemble de grille de conduit d'entrée d'air (30) comprend une partie de grille (62) ayant une pluralité d'ouvertures (66) et une partie de châssis (60) circonscrivant la partie de grille (62). La partie de grille (62) et la partie de châssis (60) sont formées à partir d'une seule feuille de matériau (65). Un exemple de procédé pour fabriquer une grille de conduit d'entrée d'air (30) de groupe de puissance auxiliaire(30) comprend l'étape consistant à usiner les ouvertures (66) dans une feuille de matériau (65) pour établir une partie de grille (62) d'une grille de conduit d'air (30).

Description

ENSEMBLE DE GRILLE DE CONDUIT D'ENTREE D'AIR D'UN GROUPE AUXILIAIRE DE PUISSANCE
Contexte de l'invention La présente description concerne une grille de conduit d'entrée d'air pour un ensemble de groupe de puissance auxiliaire pour avion. Un groupe de puissance auxiliaire (APU, de l'anglais « auxiliary power unit ») est communément utilisé dans un avion pour fournir du courant aux différents systèmes de l'avion. L'APU est typiquement monté sur les éléments structurels à l'intérieur d'un cône de queue de l'avion. Le revêtement d'un avion est fixé aux éléments structurels, tels que la cellule, pour enfermer l'APU. Un conduit d'entrée d'air est typiquement solidaire du revêtement de l'avion. Le conduit d'entrée d'air s'étend à partir de l'APU jusqu'à l'ouverture de conduit d'entrée d'air à proximité du revêtement de l'avion. L'air communique avec l'APU par le biais du conduit d'entrée d'air. Une grille de conduit d'entrée d'air recouvre l'ouverture de conduit d'entrée d'air pour empêcher les débris et les autres corps étrangers d'entrer dans le conduit d'entrée d'air. La grille de conduit d'entrée d'air est visible depuis l'extérieur de l'avion. Il est souhaitable que la grille de conduit d'entrée d'air soit montée de niveau avec le revêtement de l'avion pour réduire la traînée sur l'avion et améliorer l'esthétique.
Résumé Un exemple de procédé pour fabriquer une grille de conduit d'entrée d'air d'un groupe de puissance auxiliaire comprend l'étape consistant à usiner des ouvertures dans une feuille de matériau pour établir une partie de grille d'une grille de conduit d'entrée d'air. De préférence, le procédé comprend en outre une étape consistant à cintrer la feuille de matériau pour correspondre au contour d'un revêtement de l'avion, le cintrage étant de préférence réalisé après l'usinage.
Un exemple d'ensemble de grille de conduit d'entrée d'air comprend une partie de grille ayant une pluralité d'ouvertures et une partie de châssis circonscrivant la partie de grille. La partie de grille et la partie de châssis sont formées à partir d'une seule feuille d'un matériau, de préférence un matériau métallique. En particulier, la partie de grille et la partie de châssis peuvent ensemble établir une grille de conduit d'entrée d'air monolithique. Un exemple d'ensemble de groupe de puissance auxiliaire comprend un groupe de puissance auxiliaire agencé à l'intérieur d'une cavité établie par un revêtement de l'avion, et un conduit d'entrée d'air fixé à l'intérieur d'une ouverture du revêtement de l'avion. Le conduit d'entrée d'air est configuré pour faire communiquer un écoulement d'air avec un boîtier d'entrée du groupe auxiliaire de puissance. Une grille de conduit d'entrée d'air est usinée à partir d'une seule feuille de matériau et comprend de préférence les caractéristiques décrites ci-dessus.
Description des figures Les différentes caractéristiques et avantages des exemples décrits ressortiront plus clairement pour l'homme du métier d'après la description détaillée. Les figures qui accompagnent la description détaillée peuvent être brièvement décrites de la manière suivante : La figure 1 est une vue schématique d'un APU agencé à l'intérieur d'un cône de queue. La figure 2 est une vue en perspective d'un exemple d'une grille 25 de conduit d'entrée d'air fixée par rapport à un revêtement de l'avion et recouvrant un conduit d'entrée d'air de l'APU de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe prise sur la ligne 3-3 de la figure 2. La figure 4 est une vue en perspective de la grille de conduit 30 d'entrée d'air et du conduit d'entrée d'air de la figure 2. La figure 5 est une vue en coupe prise sur la ligne 5-5 de la figure 4. La figure 6 représente un usinage d'une feuille de matériau afin de former un exemple d'une grille de conduit d'entrée d'air. 35 Description détaillée
En référence aux figures 1 à 3, un groupe de puissance auxiliaire (APU) 10 est représenté en étant agencé dans une cavité 11 d'un cône de queue 12. L'APU 10 comprend une boîte d'engrenages 14 par le biais de laquelle un générateur 16 est entraîné mécaniquement en réponse à la rotation d'un compresseur monté sur arbre et d'une turbine (non représentée). L'air provenant de l'extérieur du cône de queue 12 est fourni par un conduit d'entrée d'air 18 au compresseur. L'air comprimé provenant du compresseur est expansé sur la turbine et expulsé par un conduit d'échappement 20.
Une surface externe 22 d'un revêtement d'avion 24 est orientée à distance de la cavité 11. La surface externe 22 fournit une ligne de moule externe ou contour aérodynamique du cône de queue 12. Le conduit d'entrée d'air 18 est fixé sur le revêtement 24, dans cet exemple.
L'air pénètre dans le conduit d'entrée d'air 18 par une ouverture 28. Un ensemble de grille de conduit d'entrée d'air 30 recouvre l'ouverture 28. C'est-à-dire que l'air entrant par l'ouverture 28 se déplace à travers la grille de conduit d'entrée d'air 30. La grille de conduit d'entrée d'air 30 empêche les débris et les autres corps étrangers d'entrer dans le conduit d'entrée d'air 18. C'est-à-dire que le revêtement d'avion 24 fournit le cône de queue 12 et la surface externe 22 prévue sur un côté extérieur opposé à la cavité 11 et la surface externe fournit un contour et l'ensemble de grille de conduit d'entrée d'air 30 est généralement agencé le long du contour. L'APU 10 comprend un boîtier d'entrée d'air 32 qui est scellé sur le conduit d'entrée d'air 18. Le conduit d'entrée d'air 18 définit un passage 34 fourni par un col 36. Des premier et second rebords de conduit 38 et 40 sont agencés sur les extrémités opposées du col 36. Le premier rebord de conduit 38 est fixé sur un rebord de revêtement 42 fourni par le revêtement 24. Dans l'exemple, le rebord de revêtement 42 est évidé à partir de la surface externe 22 attenante. Le second rebord de conduit 40 fixe le conduit d'entrée d'air 18 sur (ou à proximité de) le boîtier d'entrée d'air 32.
Le conduit d'entrée d'air 18 exemplifié est configuré pour réduire le bruit d'entrée d'air pendant le fonctionnement de l'APU 10. Le corps du conduit d'entrée d'air 18 peut être construit à partir de fibres de
verre avec une résine phénolique ou un composite en fibres de carbone, par exemple. Un premier élément de réduction de bruit 48, dans l'exemple, deux éléments de réduction de bruit, est agencé à l'intérieur du passage 34 et s'étend entre les parois internes 50 du col 36 et les extrémités opposées du conduit d'entrée d'air 18. Un second élément de réduction de bruit 52 est directement fixé sur les parois internes 50. Dans un exemple, les premier et second éléments de réduction de bruit 48 et 52 comprennent une structure d'amortissement du bruit construite à partir d'un nid d'abeilles en aluminium que lequel une maille poreuse est collée avec de la résine. En référence maintenant aux figures 4 à 6 en faisant toujours référence aux figures 1 à 3, l'ensemble de grille de conduit d'entrée d'air exemplaire 30 est une structure séparée du conduit d'entrée d'air 18. La grille de conduit d'entrée d'air 30 comprend une partie de châssis 60 circonscrivant une partie de grille 62. La partie de châssis 60 et la partie de grille 62 sont usinées à partir d'une seule feuille de matériau, c'est-à-dire la même feuille de matériau, et donc la partie de grille 62 est non tissée. Par exemple, un dispositif de découpe au jet d'eau 64 peut diriger un courant d'eau à haute pression sur une feuille de matériau 65 pour couper la partie de châssis 60 et la partie de grille 62. Ainsi, l'usinage peut comprendre la découpe des ouvertures 66 en utilisant un dispositif de découpe au jet d'eau 64. En particulier, le procédé de découpe au jet d'eau ne laisse pas de couche de refonte qui peut provoquer des fissures. La grille de conduit d'entrée d'air 30 exemplifiée est formée à partir d'une feuille de matériau métallique 65. Cependant, il faut comprendre que l'on peut utiliser n'importe quel matériau approprié, par exemple, des matériaux métalliques, non métalliques ou les deux.
L'usinage de la partie de grille 62 facilite la réalisation d'ouvertures 66 différemment dimensionnées à l'intérieur de la partie de grille 62. Les segments de grille 68 forment les limites ou établissent les périmètres externes des ouvertures 66. Les ouvertures 66 sont rectangulaires dans cet exemple. Les tailles, les formes et les emplacements des ouvertures 66 individuelles peuvent être agencés en modifiant la façon dont la partie de grille 62 est usinée. La partie de grille 62 peut ainsi être optimisée pour l'écoulement
de l'air dans les ouvertures 66, afin de réduire l'accumulation de glace, pour améliorer l'esthétique, etc. Les tailles et les profils des ouvertures 66 individuelles à l'intérieur de la partie de grille 62 peuvent varier. C'est-à-dire que certaines des ouvertures 66 dans la partie de grille 62 peuvent être plus grandes que d'autres ouvertures 66 de la partie de grille 62. Les ouvertures 66 ayant des tailles différentes peuvent être utilisées pour favoriser l'écoulement à travers certaines zones de la partie de grille 62 plutôt que d'autres zones, par exemple.
Certaines des ouvertures 66 à proximité du périmètre de la partie de grille 62 sont plus petites que les ouvertures à proximité du centre de la partie de grille 62. Les ouvertures 66 à proximité du périmètre sont plus petites que la partie de grille 62 qui ne s'étend pas au-delà des bords de l'ouverture 30. Dans cet exemple, la partie de grille 62 a la même taille que l'ouverture 28. D'autres exemples peuvent comprendre des parties de grille 62 et des ouvertures 66 de tailles différentes. Les ajustements des tailles et de la mise en place des ouvertures 66 peuvent être relativement faciles à réaliser parce que les ouvertures 66 sont usinées à partir d'une seule feuille de matériau.
En particulier, les segments de grille 68 de la partie de grille 62 peuvent ne pas être alignés les uns par rapport aux autres. Par exemple, comme représenté sur la figure 5, un segment de grille s'étendant de manière circonférentielle définissant le périmètre de l'une des ouvertures 66 peut être axialement décalé d'un segment de grille s'étendant de manière circonférentielle définissant le périmètre d'une ouverture adjacente des ouvertures 66. Le défaut d'alignement des segments de grille 68 peut être nécessaire pour garantir que l'ouverture 66 définie par ces segments de grille 66 est suffisamment dimensionnée pour les opérations d'usinage. Les ajustements des tailles et de mise en place des segments de grille 68 à l'intérieur de la partie de grille 62 peuvent être réalisés de manière relativement facile parce que les ouvertures 66 sont usinées à partir d'une seule feuille de matériau. Dans cet exemple, la trajectoire suivie par le dispositif de découpe au jet d'eau 64 est ajustée pour couper la partie de grille 62. L'épaisseur des segments de grille 68 dans cet exemple est comprise entre 1,6 millimètre (0,063 pouce) et la plupart des ouvertures 66 ont une hauteur d'environ 1,02 millimètre (0,40 pouce) et environ
1,02 millimètre (0,40 pouce) de large. Les tailles des ouvertures 66 sont typiquement de l'ordre de 6,35 - 25,4 millimètres (0,25 à 1,0 pouce) de hauteur et de 6,35 - 25,4 millimètres (0,25 à 1,0 pouce) de large. Etant donné que les segments de grille 68 exemplfiés sont établis par un courant d'eau s'étendant généralement perpendiculairement à une surface orientée vers l'extérieur 70 de la feuille de matériau 65, les bords internes 72 des segments de grille 68 sont généralement perpendiculaires à la surface orientée vers l'extérieur 70. Les segments de grille 68 ont donc un profil transversal rectangulaire et dans cet exemple, un profil transversal presque carré. La grille de conduit d'entrée d'air 30 se trouve généralement à l'intérieur du contour fourni par la surface externe 22 dans une position installée, comme représenté sur la figure 3. La courbure de la grille de conduit d'entrée d'air 30 peut être ajustée avant ou après l'usinage de la partie de châssis 60 et de la partie de grille 62. Les procédés de formage par laminage ou les procédés d'estampage sont utilisés pour réaliser la courbure de la grille de conduit d'entrée d'air 30, par exemple. L'épaisseur de la grille de conduit d'entrée d'air exemplaire 30 dépend de l'épaisseur de la feuille de matériau 65. Bien que la grille de conduit d'entrée d'air 30 exemplifiée soit alignée avec la surface externe 22, d'autres exemples peuvent comprendre l'ajustement de l'épaisseur de la grille de conduit d'entrée d'air 30 pour que la grille de conduit d'entrée d'air 30 dépasse par rapport à la surface externe 22. Les ouvertures 76 s'étendent à travers la partie de châssis 60. Le dispositif de découpe au jet d'eau 64 peut découper les ouvertures 76. Des éléments de fixation (non représentés) sont reçus dans les ouvertures 76 pour fixer la grille de conduit d'entrée d'air 30 par rapport au conduit d'entrée d'air 18 et au rebord de revêtement 42. Les éléments de fixation peuvent être une vis et un écrou rectilignes, par exemple. La structure située le plus à l'extérieur (dans l'exemple, la partie de châssis 60) peut comprendre des chanfreins circonscrivant chaque ouverture 76 pour loger une tête de fraisage d'un élément de fixation et fournir une surface plus aérodynamique.
Les caractéristiques des exemples décrits comprennent une grille de conduit d'entrée d'air formée par un procédé qui permet des ajustements relativement faciles par rapport aux dimensions de la grille
d'entrée d'air pendant la fabrication par rapport aux grilles en maille métallique de l'art antérieur ayant des fils tissés et des épaisseurs inconsistantes. La description précédente est donnée à titre d'exemple plutôt que limitative en nature. Les variations et les modifications apportées aux exemples décrits peuvent ressortir plus clairement pour l'homme du métier sans pour autant s'éloigner de la portée de l'invention, qui est définie par les revendications. Ainsi, la portée de protection légale donnée à la présente description peut uniquement être déterminée par l'étude des revendications suivantes.

Claims (18)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé pour fabriquer une grille de conduit d'entrée d'air (30) d'un groupe de puissance auxiliaire comprenant les étapes 5 consistant à : usiner des ouvertures (66) dans une feuille de matériau (65) pour réaliser une partie de grille (62) d'une grille de conduit d'entrée d'air (30).
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre 10 l'étape consistant à : cintrer la feuille de matériau (65) pour correspondre au contour d'un revêtement d'avion (24).
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le cintrage a lieu après l'usinage. 15
  4. 4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel certaines des ouvertures (66) sont plus grandes que les autres ouvertures (66).
  5. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie de grille (62) est non tissée. 20
  6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une partie de châssis (60) circonscrit la partie de grille (62), et dans lequel la partie de châssis (60) et la partie de grille (62) sont toutes deux formées à partir de la même feuille de matériau (65). 25
  7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les segments de grille (68) établissent les périmètres externes des ouvertures (66) et les segments de grille (68) ont un profil transversal rectangulaire.
  8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, dans lequel l'usinage comprend l'étape consistant à découper les ouvertures (66) en utilisant un dispositif de coupe au jet d'eau (64).
  9. 9. Ensemble de grille de conduit d'entrée d'air (30) comprenant : 35 une partie de grille (62) ayant une pluralité d'ouvertures (66) ; etune partie de châssis (60) circonscrivant la partie de grille (62), dans lequel la partie de grille (62) et la partie de châssis (60) sont formées à partir d'une seule feuille de matériau (65).
  10. 10. Ensemble de grille de conduit d'entrée d'air (30) selon la revendication 9, dans lequel la partie de grille (62) comprend des segments de grille (68) ayant une section transversale rectangulaire.
  11. 11. Ensemble de grille de conduit d'entrée d'air (30) selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la feuille unique de matériau (65) est un matériau métallique.
  12. 12. Ensemble de grille de conduit d'entrée d'air (30) selon la revendication 9, 10 ou 11, dans lequel la partie de grille (62) est non tissée.
  13. 13. Ensemble de grille de conduit d'entrée d'air (30) selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, dans lequel la partie de grille (62) et la partie de châssis (60) établissent ensemble une grille de conduit d'entrée d'air monolithique.
  14. 14. Ensemble de grille de conduit d'entrée d'air (30) selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, dans lequel les ouvertures (66) sont rectangulaires.
  15. 15. Ensemble de groupe de puissance auxiliaire d'avion comprenant : un groupe de puissance auxiliaire (10) agencé à l'intérieur d'une cavité (11) établie par un revêtement d'avion (24) ; un conduit d'entrée d'air (18) fixé à l'intérieur d'une ouverture (28) du revêtement d'avion (24), le conduit d'entrée d'air (18) étant configuré pour faire communiquer un écoulement d'air jusqu'à un boîtier d'entrée d'air du groupe de puissance auxiliaire (10) ; et l'ensemble de grille de conduit d'entrée d'air (30) selon l'une quelconque des revendications 9 à 14.
  16. 16. Ensemble selon la revendication 15, dans lequel le revêtement d'avion (24) fournit un cône de queue (12) et une surface externe prévue sur un côté extérieur opposé à la cavité (11).
  17. 17. Ensemble selon la revendication 16, la surface externe fournit un contour et l'ensemble de grille de conduit d'entrée d'air (30) 35 est généralement agencé le long du contour.
  18. 18. Ensemble selon la revendication 15, 16 ou 17, dans lequel le conduit d'entrée d'air (18) comprend un passage (34) et un ensemble de grille de conduit d'entrée d'air (30) est agencé sur le passage.
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