FR3013324A1

FR3013324A1 - AIRCRAFT ANTENNA

Info

Publication number: FR3013324A1
Application number: FR1361345A
Authority: FR
Inventors: Hugo Raposeiro; Sven Petersen
Original assignee: Airbus Operations GmbH; Airbus SAS
Current assignee: Airbus Operations GmbH; Airbus SAS
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2015-05-22
Anticipated expiration: 2033-11-19
Also published as: FR3013324B1

Abstract

Antenne d'aéronef comprenant un bord de fuite dentelé composé d'une pluralité d'évidements et de parties saillantes identiques et espacés régulièrement qui réduisent les vibrations générées par l'écoulement de l'air autour de l'antenne et les perturbations des signaux émis et reçus par l'antenne.An aircraft antenna comprising a serrated trailing edge composed of a plurality of evenly spaced and regularly spaced recesses and protrusions which reduce the vibrations generated by the flow of air around the antenna and the disturbances of the transmitted signals and received by the antenna.

Description

Antenne d'aéronef La présente invention concerne une antenne d'aéronef. Dans le domaine aéronautique, plusieurs antennes peuvent être disposées à 5 l'extérieur d'un aéronef, afin d'émettre et de recevoir divers signaux électromagnétiques (communication météo, etc...). Une telle antenne est, par exemple, représentée à la figure 1. Cette antenne 1 comprend un corps profilé en forme d'aileron, présentant deux bords effilés, respectivement désigné bord d'attaque 2 et bord de fuite 3 afin de réduire 10 les perturbations de la couche limite de l'écoulement de l'air dans le sillage de l'antenne 1 et une embase 8 permettant la fixation sur l'aéronef. Cependant, lorsque la vitesse du flux d'air sur le bord d'attaque est importante, l'air s'écoule dans le sillage de l'antenne à des vitesses variables. En raison des différentes vitesses d'écoulement de l'air dans le sillage de l'antenne, 15 des détachements tourbillonnaires apparaissent dans la couche limite. Ce phénomène de détachements tourbillonnaires turbulents est la cause principale d'apparition de vibrations. La quantité de vibrations générées dans la couche limite dépend de la fréquence de ces turbulences tourbillonnaires et de la distribution des vitesses d'écoulement dans la couche limite. Ces vibrations, 20 transmises à l'aéronef génèrent des bruits de fond dans les signaux reçus et transmis par l'antenne ainsi que des nuisances sonores pour les passagers. Il est connu de palier aux conséquences de ces vibrations en ajoutant des matériaux amortissant au niveau de l'embase de l'antenne. L'objet de l'invention vise à améliorer l'antenne décrite ci-dessus. 25 L'invention concerne une antenne d'aéronef comprenant une embase et un corps profilé en forme d'aileron pourvu d'un bord d'attaque et d'un bord de fuite caractérisée en ce que le bord de fuite comprend des parties saillantes, sur une longueur L à partir de l'embase, formant ainsi un bord de fuite dentelé. Selon un mode de réalisation préféré de l'antenne d'aéronef selon l'invention, 30 les parties saillantes sont identiques et espacées régulièrement sur une partie de la longueur du bord de fuite. Selon un mode de réalisation préféré, chacune des parties saillantes présente, en coupe transversale, sensiblement la forme d'un triangle. Selon une variante de réalisation, le sommet du triangle formant chacune 35 des parties saillantes est arrondi. Selon une variante de réalisation, la base du triangle formant chacune des parties saillantes est alignée avec le bord de fuite de l'antenne d'aéronef selon l'invention. Selon un deuxième mode de réalisation, le sommet du triangle formant chacune des parties saillantes est aligné avec le bord de fuite.The present invention relates to an aircraft antenna. In the aeronautical field, several antennas may be placed outside an aircraft, in order to emit and receive various electromagnetic signals (weather communication, etc.). Such an antenna is, for example, shown in FIG. 1. This antenna 1 comprises a profiled body in the form of a fin, having two tapered edges, respectively designated leading edge 2 and trailing edge 3 in order to reduce the disturbances the boundary layer of the air flow in the wake of the antenna 1 and a base 8 for attachment to the aircraft. However, when the airflow speed on the leading edge is large, the air flows in the wake of the antenna at varying speeds. Due to the different air velocities in the wake of the antenna, swirl detachments appear in the boundary layer. This phenomenon of turbulent eddy detachments is the main cause of vibrations. The amount of vibration generated in the boundary layer depends on the frequency of these vortices turbulence and the distribution of the flow velocities in the boundary layer. These vibrations transmitted to the aircraft generate background noise in the signals received and transmitted by the antenna as well as noise pollution for the passengers. It is known to bear the consequences of these vibrations by adding damping materials at the base of the antenna. The object of the invention is to improve the antenna described above. The invention relates to an aircraft antenna comprising a base and a fin-shaped profiled body provided with a leading edge and a trailing edge characterized in that the trailing edge comprises projecting parts, over a length L from the base, thus forming a serrated trailing edge. According to a preferred embodiment of the aircraft antenna according to the invention, the projecting parts are identical and regularly spaced along part of the length of the trailing edge. According to a preferred embodiment, each of the projecting parts has, in cross section, substantially the shape of a triangle. According to an alternative embodiment, the apex of the triangle forming each of the projecting parts is rounded. According to an alternative embodiment, the base of the triangle forming each of the projecting parts is aligned with the trailing edge of the aircraft antenna according to the invention. According to a second embodiment, the apex of the triangle forming each of the projecting parts is aligned with the trailing edge.

Selon un autre mode de réalisation, chacune des parties saillantes présente, en coupe transversale, sensiblement la forme d'un trapèze. Selon encore un autre mode de réalisation, chacune des parties saillantes présente, en coupe transversale, sensiblement la forme d'un demi-cercle. Selon une variante de réalisation de chacun de ces modes, les parties 10 saillantes sont espacées irrégulièrement le long de la longueur du bord de fuite. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins sur lesquels : - la figure 1 présente une antenne d'aéronef selon l'art antérieur, /5 - la figure 2 présente une antenne d'aéronef selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue à plus grande échelle de la partie encerclée A de la figure 2 - la figure 4 illustre une partie saillante présente sur un mode de réalisation 20 de l'antenne d'aéronef illustrée à la figure 2, - la figure 5 illustre une antenne d'aéronef selon un autre mode de réalisation de l'invention, et - la figure 6 illustre une antenne d'aéronef selon encore un autre mode de réalisation de l'invention. 25 On a représenté aux figures 2 et 3, une antenne 1 d'aéronef destinée à l'émission et/ou la réception d'ondes électromagnétiques. L'antenne 1 est comprend un corps profilé en forme d'aileron et présente deux bords effilés 2,3, respectivement désigné bord d'attaque 2 et bord de fuite 3. L'antenne 1 est fixée sur un aéronef (non représenté) via une embase 8 telle que le bord d'attaque 2 30 soit dirigé vers le nez de l'aéronef et le bord de fuite 3 soit dirigé vers l'empennage de l'aéronef. L'antenne 1 selon un mode de réalisation de l'invention comporte une pluralité d'évidements 5 identiques, espacés régulièrement et réalisés, à partir de l'embase 8, sur une longueur L, le long du bord de fuite 3. 35 La pluralité d'évidements 5 génère une pluralité de parties saillantes 6 identiques le long du bord de fuite 3 sur une partie L de sa longueur.According to another embodiment, each of the projecting parts has, in cross section, substantially the shape of a trapezium. According to yet another embodiment, each of the projecting parts has, in cross section, substantially the shape of a semicircle. According to an alternative embodiment of each of these modes, the protruding portions are spaced irregularly along the length of the trailing edge. Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly from the detailed description given below as an indication in relation to drawings in which: FIG. 1 shows an aircraft antenna according to the prior art, FIG. 2 shows an aircraft antenna according to a first embodiment of the invention; FIG. 3 is a view on a larger scale of the circled portion A of FIG. 2; FIG. 1 shows an aircraft antenna according to another embodiment of the invention, and FIG. 6 illustrates an antenna. aircraft according to yet another embodiment of the invention. FIGS. 2 and 3 show an aircraft antenna 1 intended for transmitting and / or receiving electromagnetic waves. The antenna 1 comprises a profiled body in the form of a fin and has two tapered edges 2,3, respectively designated leading edge 2 and trailing edge 3. The antenna 1 is fixed on an aircraft (not shown) via a base 8 such that the leading edge 2 30 is directed towards the nose of the aircraft and the trailing edge 3 is directed towards the empennage of the aircraft. The antenna 1 according to one embodiment of the invention comprises a plurality of identical recesses 5 spaced regularly and made from the base 8, along a length L, along the trailing edge 3. plurality of recesses 5 generates a plurality of identical projections 6 along the trailing edge 3 over a portion L of its length.

Selon le mode de réalisation représenté aux figures 2 à 4, chacune des parties saillantes 6 présente, selon une coupe transversale, un profil en forme de triangle agencé tel que le sommet 9 du triangle soit aligné avec le bord de fuite 3 et dirigé vers l'arrière de l'antenne 1.According to the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, each of the projecting portions 6 has, in a transverse section, a triangular shaped profile arranged such that the vertex 9 of the triangle is aligned with the trailing edge 3 and directed towards the rear of the antenna 1.

Les dimensions (largeur 8, hauteur 7 et angle principal 0) de chacune des parties saillantes 6, illustrées en figure 4, sont directement dépendantes des conditions d'utilisation de l'antenne 1, notamment de l'épaisseur de la couche limite créé dans le sillage de l'antenne, de la fréquence et de l'amplitude des vibrations à amortir.The dimensions (width 8, height 7 and principal angle θ) of each of the projections 6, illustrated in FIG. 4, are directly dependent on the conditions of use of the antenna 1, in particular on the thickness of the boundary layer created in FIG. the wake of the antenna, the frequency and the amplitude of the vibrations to be damped.

Préférentiellement, l'angle B est compris entre 10 degrés et 120 degrés. La largeur 6 et la hauteur 7 sont déterminées, selon les dimensions de la couche limite, qui peut être caractérisée, par exemple, expérimentalement par des essais en soufflerie, classiquement pratiqués dans le domaine aéronautique. La pluralité d'évidements 5 et la pluralité de parties saillantes 6 forment /5 ensemble un bord de fuite dentelé 3 sur une partie de sa longueur en partant de l'embase 8 de l'antenne 1. Ce profil dentelé modifie la distribution des vitesses d'écoulement de l'air dans le sillage de l'antenne 1. Les caractéristiques de l'écoulement de l'air dans la couche limite de l'antenne 1 sont alors rapprochées des caractéristiques d'un écoulement de type laminaire, moins perturbé.Preferably, the angle B is between 10 degrees and 120 degrees. The width 6 and the height 7 are determined, according to the dimensions of the boundary layer, which can be characterized, for example, experimentally by wind tunnel tests, conventionally practiced in the aeronautical field. The plurality of recesses 5 and the plurality of protrusions 6 together form a serrated trailing edge 3 over part of its length starting from the base 8 of the antenna 1. This serrated profile modifies the velocity distribution. air flow in the wake of the antenna 1. The characteristics of the air flow in the boundary layer of the antenna 1 are then compared with the characteristics of a flow of laminar type, less disturbed .

20 Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus et peut s'étendre à toute variante conforme à son esprit. Ainsi comme illustré en figure 5, la base 12 du triangle formant chacune des parties saillantes 6 peut être est alignée avec le bord de fuite 3. Dans cette variante de réalisation, les parties saillantes 6 peuvent être fabriquées, par 25 moulage ou usinage, en même temps que l'antenne 1 d'aéronef ou produites séparément de l'antenne 1 et fixées sur le bord de fuite 3 de celle-ci après fabrication. Lorsqu'elles sont produites séparément, elles peuvent être du même matériau que l'antenne 1 ou d'un matériau différent. Comme illustré en figure 6, les évidements 5 ainsi que l'extrémité 9 de 30 chacune des parties saillantes 6 peuvent être semi-circulaires. Les parties saillantes 6 peuvent également être trapézoïdales. Toute combinaison de forme des évidements 5 et des parties saillantes 6 reste conforme à l'invention. Dans une autre variante de réalisation de chacun des modes de réalisation précédemment décrits, les parties saillantes 6 peuvent être espacées 35 irrégulièrement le long du bord de fuite 3. Les parties saillantes 6 peuvent également être présentes sur toute la longueur du bord de fuite 3.Of course, the present invention is not limited to the embodiment described above and may extend to any variant within its spirit. Thus, as illustrated in FIG. 5, the base 12 of the triangle forming each of the projecting portions 6 may be aligned with the trailing edge 3. In this variant embodiment, the protruding parts 6 may be manufactured, by molding or machining, in FIG. same time as the antenna 1 aircraft or produced separately from the antenna 1 and fixed on the trailing edge 3 thereof after manufacture. When produced separately, they may be of the same material as the antenna 1 or a different material. As illustrated in FIG. 6, the recesses 5 and the end 9 of each of the projecting portions 6 may be semicircular. The projections 6 may also be trapezoidal. Any combination of shape of the recesses 5 and the projections 6 remains in accordance with the invention. In another alternative embodiment of each of the previously described embodiments, the protrusions 6 may be irregularly spaced along the trailing edge 3. The protrusions 6 may also be present along the entire length of the trailing edge 3.

Claims

REVENDICATIONS1. An aircraft antenna comprising a base (8) and a fin-shaped profiled body provided with a leading edge (2) and a trailing edge (3) characterized in that the trailing edge (3) ) comprises protrusions (6), over a length L from the base, thus forming a serrated trailing edge (3).

2. An aircraft antenna according to claim 1 characterized in that the projecting portions 6 are identical and spaced regularly.

3. An aircraft antenna according to one of claims 1 or 2 characterized in that each of the projecting portions (6) has, in cross section, substantially the shape of a triangle.

4. An aircraft antenna according to claim 3 characterized in that each of the projecting portions (6) has a substantially rounded apex (9).

5. An aircraft antenna according to one of claims 1 to 4 characterized in that the base (12) of the triangle forming each of the projecting portions (6) is aligned with the trailing edge (3).

6. Aircraft antenna according to one of claims 1 to 4 characterized in that the vertex (9) of the triangle forming each of the projecting portions (6) is aligned with the trailing edge (3).

7. An aircraft antenna according to one of claims 1 or 2 characterized in that each of the projecting portions (6) has, in cross section, substantially the shape of a trapezium.

8. An aircraft antenna according to one of claims 1 or 2 characterized in that each of the projecting portions (6) has, in cross section, substantially the shape of a semicircle.

9. Aircraft antenna according to claim 1 characterized in that the projections (6) are spaced irregularly along the length of the trailing edge (3).