FR3054267A1 - Nacelle d'un turboreacteur comportant un volet inverseur - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une nacelle (102) pour un ensemble propulsif comportant un turboréacteur double flux (204). La nacelle (102) comporte : - une structure fixe (206) délimitant une fenêtre (210) ouverte entre une veine (202) d'un flux secondaire (208) et l'extérieur, - un volet inverseur (104) mobile entre une position fermée obturant la fenêtre (210) et une position ouverte n'obturant pas la fenêtre (210), et - un mécanisme motorisé assurant, à partir de la position fermée : - une translation vers l'arrière (52) du volet inverseur (104), et - une rotation du volet inverseur (104) assurant le déplacement de la partie avant du volet inverseur (104) jusqu'à l'extérieur, et à partir de la position ouverte : - une rotation en sens inverse du volet inverseur (104), et - une translation vers l'avant (58) du volet inverseur (104).
Description
Titulaire(s) : AIRBUS Société par actions simplifiée, AIRBUS OPERATIONS Société par actions simplifiée.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : CABINET LE GUEN ET MAILLET Société civile professionnelle.
164) NACELLE D'UN TURBOREACTEUR COMPORTANT UN VOLET INVERSEUR.
FR 3 054 267 - A1
16/) L'invention concerne une nacelle (102) pour un ensemble propulsif comportant un turboréacteur double flux (204). La nacelle (102) comporte:
- une structure fixe (206) délimitant une fenêtre (210) ouverte entre une veine (202) d'un flux secondaire (208) et l'extérieur,
- un volet inverseur (104) mobile entre une position fermée obturant la fenêtre (210) et une position ouverte n'obturant pas la fenêtre (210), et
- un mécanisme motorisé assurant, à partir de la position fermée:
- une translation vers l'arrière (52) du volet inverseur (104), et
- une rotation du volet inverseur (104) assurant le déplacement de la partie avant du volet inverseur (104) jusqu'à l'extérieur, et à partir de la position ouverte:
- une rotation en sens inverse du volet inverseur (104), et
- une translation vers l'avant (58) du volet inverseur (104).
NACELLE D’UN TURBOREACTEUR COMPORTANT UN VOLET INVERSEUR
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne une nacelle d’un turboréacteur qui comporte au moins un volet inverseur, un ensemble propulsif comportant une telle nacelle et un turboréacteur, ainsi qu'un aéronef comportant au moins un tel ensemble propulsif.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Un aéronef comporte un fuselage de chaque côté duquel est fixée une aile. Sous chaque aile est suspendu au moins un ensemble propulsif. Chaque ensemble propulsif est fixé sous l’aile par l’intermédiaire d’un mât qui est fixé entre la structure de l’aile et la structure de l’ensemble propulsif.
L’ensemble propulsif comprend un turboréacteur double flux et une nacelle qui est fixée autour du turboréacteur.
La nacelle comporte au moins un volet inverseur qui est mobile entre une position fermée dans laquelle il vient en continuité avec la surface extérieure de la nacelle et une position ouverte dans laquelle il ouvre une fenêtre dans la paroi de la nacelle pour expulser l’air du flux secondaire vers l’extérieur.
Les volets inverseurs actuellement utilisés comportent une partie principale et un volet monté mobile en rotation sur la partie principale. La partie principale qui constitue la paroi de la nacelle est mobile en translation parallèlement à l’axe longitudinal du turboréacteur entre la position fermée et la position ouverte. Le volet est monté de manière à ne pas obturer la veine du flux secondaire lorsque la partie principale est en position fermée et à venir obturer, au moins en partie, cette veine lorsque la partie principale est en position ouverte.
Ainsi en position ouverte, le volet détourne une partie du flux secondaire vers l’extérieur par la fenêtre libérée par la partie principale qui a coulissé.
Bien que le mécanisme d’un tel volet inverseur donne entière satisfaction, il est souhaitable de trouver des mécanismes différents.
EXPOSE DE L'INVENTION
Un objet de la présente invention est de proposer une nacelle comportant au moins un volet inverseur avec un mécanisme d’ouverture différent.
A cet effet, est proposée une nacelle pour un ensemble propulsif comportant un turboréacteur double flux, ladite nacelle comportant :
- une structure fixe qui délimite au moins une fenêtre ouverte entre une veine d’un flux secondaire et l’extérieur de la nacelle,
- pour chaque fenêtre, un volet inverseur monté mobile entre une position fermée dans laquelle il obture la fenêtre et une position ouverte dans laquelle il n’obture pas la fenêtre, et
- un mécanisme motorisé est prévu pour réaliser une première combinaison d’au moins une translation et au moins une rotation, ladite première combinaison assurant, à partir de la position fermée :
- une translation vers l’arrière du volet inverseur, et
- une rotation du volet inverseur autour d’un axe de rotation qui assure le déplacement de la partie avant du volet inverseur jusqu’à l’extérieur et le déplacement de la partie arrière du volet inverseur jusqu’à l’intérieur de la veine, et le mécanisme motorisé est également prévu pour réaliser une deuxième combinaison d’au moins une translation et au moins une rotation, ladite deuxième combinaison assurant, à partir de la position ouverte :
- une rotation en sens inverse du volet inverseur autour de l’axe de rotation qui assure le retour du volet inverseur en alignement avec la structure fixe, et
- une translation vers l’avant du volet inverseur.
Avantageusement, la nacelle présente un joint compressible entre le volet inverseur et la structure fixe, le long du bord de fuite dudit volet inverseur.
Selon un mode de réalisation particulier, le joint compressible est fixé le long du bord de fuite dudit volet inverseur.
Avantageusement, une surface de contact entre le joint compressible et la structure fixe prend la forme d’un plan incliné orienté vers la veine.
Selon un mode de réalisation particulier le joint compressible est fixé à la structure fixe.
Avantageusement, une surface de contact entre le bord de fuite du volet inverseur et le joint compressible prend la forme d’un plan incliné orienté vers la veine.
Avantageusement, la partie avant du volet inverseur présente une paroi extérieure qui vient, en position fermée, en appui contre la surface extérieure de la structure fixe, et une paroi intérieure qui vient, en position fermée, en appui contre la surface intérieure de la structure fixe, et le volet inverseur présente un premier joint entre la paroi extérieure et la surface extérieure de la structure fixe, et un deuxième joint entre la paroi intérieure et la surface intérieure de la structure fixe.
Avantageusement, la structure interne du volet inverseur présente des passages autorisant le passage de l’air depuis sa partie avant jusqu’à l’extérieur, le mécanisme motorisé est prévu pour réaliser une troisième combinaison d’au moins une translation et au moins une rotation qui assure, à partir de la position fermée :
- une translation vers l’avant du volet inverseur, et
- une rotation du volet inverseur autour de l’axe de rotation tendant à faire rentrer la partie avant du volet inverseur dans la veine.
L’invention propose également un ensemble propulsif comportant un turboréacteur double flux et une nacelle selon l'une des variantes précédentes entourant le turboréacteur, et où une veine d’un flux secondaire est délimitée entre la nacelle et le turboréacteur.
L’invention propose également un aéronef comportant au moins un ensemble propulsif selon la variante précédente.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels :
la Fig. 1 est une vue de côté d’un aéronef comportant une nacelle selon l'invention, la Fig. 2 est une coupe par un plan radial de la nacelle selon l’invention en position fermée, et la Fig. 3 est une coupe par un plan radial de la nacelle selon l’invention en position ouverte.
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION
Dans la description qui suit, les termes relatifs à une position sont pris en référence à un aéronef en position d’avancement comme il est représenté sur la Fig. 1.
La Fig. 1 montre un aéronef 10 qui comporte un fuselage 12 de chaque côté duquel est fixée une aile 14 qui porte au moins un ensemble propulsif 100 selon l’invention. La fixation de l’ensemble propulsif 100 sous l’aile 104 s’effectue par l’intermédiaire d’un mât 16.
L’ensemble propulsif 100 comporte une nacelle 102 et un turboréacteur double flux qui est logé à l’intérieur de la nacelle 102. Comme cela est montré sur les Figs. 2 et 3, l’ensemble propulsif 100 présente une veine 202 entre la nacelle 102 et le turboréacteur dans laquelle circule le flux secondaire 208.
Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X l'axe longitudinal de l’aéronef 10 ou axe de roulis, orienté positivement dans le sens d'avancement de l'aéronef 10 et qui est également l'axe longitudinal de la nacelle 102, on appelle Y l'axe transversal ou axe de tangage de l’aéronef qui est horizontal lorsque l’aéronef est au sol, et Z l'axe vertical ou hauteur verticale ou axe de lacet lorsque l'aéronef est au sol, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre elles et formant un repère orthonormé ayant pour origine le centre de gravité de l’aéronef.
La nacelle 102 comporte au moins un volet inverseur 104. En particulier, il peut y avoir deux volets inverseurs 104 disposés l’un en face de l’autre, ou quatre volets inverseurs 104 répartis régulièrement sur la périphérie de la nacelle 102.
Dans la description qui suit, l’invention est plus particulièrement décrite pour un volet inverseur 104, mais elle s’applique de la même manière pour chaque volet inverseur 104 lorsqu’il y en a plusieurs.
La Fig. 2 et la Fig. 3 montrent chacune une coupe de l’ensemble propulsif 100 au niveau d’un volet inverseur 104.
Fa nacelle 102 présente pour chaque volet inverseur 104, une fenêtre 210 ouverte entre la veine 202 et l’extérieur de la nacelle 102.
Fa nacelle 102 présente une structure fixe 206 qui délimite la fenêtre 210 en amont, en aval et sur les côtés par rapport à l’axe longitudinal X.
Fa structure fixe 206 présente une surface extérieure qui constitue l’enveloppe extérieure de la nacelle 102 et une surface intérieure qui constitue une paroi de la veine 202.
Sur la Fig. 2, le volet inverseur 104 est en position fermée où il obture la fenêtre 210. En position fermée, la surface extérieure du volet inverseur 104 prolonge la surface extérieure de la structure fixe 206 et sa surface intérieure prolonge la surface intérieure de la structure fixe 206.
Sur la Fig. 3, le volet inverseur 104 est en position ouverte où il n’obture pas la fenêtre 210. En positon ouverte, le volet inverseur 104 vient en travers de la veine 202 et dévie au moins une partie du flux secondaire 208 vers l’extérieur à travers la fenêtre 210.
Le volet inverseur 104 est ainsi monté mobile sur la structure fixe 206 entre la position ouverte et la position fermée.
Le passage de la position fermée à la position ouverte du volet inverseur 104 est assuré par un mécanisme motorisé qui réalise une première combinaison assurant :
- une translation vers l’arrière (flèche 52) du volet inverseur 104 selon une direction globalement parallèle à l’axe longitudinal X,
- puis une rotation (flèche 54) du volet inverseur 104 autour d’un axe de rotation 50 qui assure le déplacement de la partie avant du volet inverseur 104 jusqu’à l’extérieur et le déplacement de la partie arrière du volet inverseur 104 jusqu’à l’intérieur de la veine 202.
A l’inverse, le passage de la position ouverte à la position fermée du volet inverseur 104 est assuré par le même mécanisme qui est également prévu pour réaliser une deuxième combinaison assurant :
- une rotation (flèche 56) en sens inverse du volet inverseur 104 autour de l’axe de rotation 50 qui assure le retour du volet inverseur 104 en alignement avec la structure fixe 206,
- puis une translation vers l’avant (flèche 58) du volet inverseur 104 selon une direction globalement parallèle à l’axe longitudinal X.
L’axe de rotation 50 est ici sensiblement au centre du volet inverseur 104.
Le mécanisme motorisé comporte un moteur et un premier système entraîné par le moteur qui assure une fonction de translation comme par exemple une crémaillère, et un deuxième système entraîné par le moteur qui assure une fonction de rotation comme par exemple un train d’engrenages.
D’une manière plus générale, le mécanisme motorisé est prévu pour réaliser la première combinaison d’au moins une translation et au moins une rotation, ladite première combinaison assurant, à partir de la position fermée :
- une translation vers l’arrière 52 du volet inverseur 104, et
- une rotation 54 du volet inverseur 104 autour d’un axe de rotation 50 qui assure le déplacement de la partie avant du volet inverseur 104 jusqu’à l’extérieur et le déplacement de la partie arrière du volet inverseur 104 jusqu’à l’intérieur de la veine 202, et le mécanisme motorisé est également prévu pour réaliser la deuxième combinaison d’au moins une translation et au moins une rotation, ladite deuxième combinaison assurant à partir de la position ouverte :
- une rotation 56 en sens inverse du volet inverseur 104 autour de Taxe de rotation 50 qui assure le retour du volet inverseur 104 en alignement avec la structure fixe 206, et
- une translation vers l’avant 58 du volet inverseur 104.
Ainsi dans le mode de réalisation présenté, les rotations et les translations de la première et de la deuxième combinaisons s’effectuent de manière séquentielle, mais il est possible de prévoir que l’ordre soit inversé ou que les mouvements de rotation et de translation s’effectuent simultanément, par exemple en incorporant des bielles dans le mécanisme motorisé.
Pour faciliter le recul du volet inverseur 104, la nacelle 102 présente un joint compressible 212 entre le volet inverseur 104 et la structure fixe 206, le long du bord de fuite dudit volet inverseur 104.
Dans mode de réalisation de l’invention présenté sur les Figs. 2 et 3, le joint compressible 212 est fixé le long du bord de fuite dudit volet inverseur 104.
Pour faciliter le retour à partir de la position ouverte lors de la rotation, la surface de contact entre le joint compressible 212 et la structure fixe 206 prend la forme d’un plan incliné orienté vers la veine 202.
Dans un autre mode de réalisation, le joint compressible 212 peut être fixé à la structure fixe 206.
Dans ce cas, le plan incliné orienté vers la veine 202 constitue la surface de contact entre le bord de fuite du volet inverseur 104 et le joint compressible 212.
En outre, sous l’effet des forces de pression, la forme du plan incliné empêche l’ouverture de la partie arrière du volet inverseur 104 et contraint le volet inverseur 104 en position fermée.
Pour assurer un bon maintien de la partie avant du volet inverseur 104 par la structure fixe 206, la partie avant du volet inverseur 104 présente une paroi extérieure 214 qui vient, en position fermée, en appui contre la surface extérieure de la structure fixe 206, et une paroi intérieure 216 qui vient, en position fermée, en appui contre la surface intérieure de la structure fixe 206. Ainsi, la partie avant du volet inverseur 104 vient de part et d’autre de la structure fixe 206.
Pour assurer l’étanchéité, le volet inverseur 104 présente un joint 218 entre la paroi extérieure 214 et la surface extérieure de la structure fixe 206, et un joint 220 entre la paroi intérieure 216 et la surface intérieure de la structure fixe 206.
Lors de la fermeture du volet inverseur 104, la translation vers l’avant (58) entraîne l’écrasement des joints 218 et 220 et donc assure l’étanchéité.
Le volet inverseur 104 est donc totalement bloqué en phase de vol de l’aéronef
10.
Dans certaines conditions de vol de l’aéronef 10, il est parfois intéressant d’évacuer une partie du flux secondaire 208 vers l’extérieur.
L’application par le mécanisme motorisé, à partir de la position fermée, d’une translation vers l’avant (58) du volet inverseur 104 puis d’une rotation (56) tendant à faire rentrer la partie avant du volet inverseur 104 dans la veine 202, permet de décompresser le deuxième joint 202 et autorise le passage d’une partie du flux secondaire 208 entre la paroi intérieure 216 et la surface intérieure de la structure fixe 206. Cette partie du flux secondaire 208 peut alors être évacuée vers l’extérieur à travers le volet inverseur 104. A cette fin, la structure interne du volet inverseur 104 présente des passages autorisant le passage de l’air depuis sa partie avant jusqu’à l’extérieur. Par exemple, la structure interne du volet inverseur 104 est creuse et la surface extérieure du volet inverseur 104 présente des alvéoles 222. Le parcours du flux secondaire 208 ainsi évacué est représenté par la flèche 60.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, le mécanisme motorisé est ainsi prévu pour réaliser une troisième combinaison assurant, à partir de la position fermée :
- une translation vers l’avant 58 du volet inverseur 104, puis
- une rotation 56 du volet inverseur 104 autour de l’axe de rotation 50 tendant à faire rentrer la partie avant du volet inverseur 104 dans la veine 202.
Pour le retour en position initiale, le mécanisme motorisé est prévu pour réaliser une quatrième combinaison assurant une rotation 54 du volet inverseur 104 autour de l’axe de rotation 50 tendant à faire ramener la partie avant du volet inverseur 104 hors de la veine 202, puis une translation vers l’arrière 52 du volet inverseur 104.
Comme précédemment, d’une manière plus générale, le mécanisme motorisé est prévu pour réaliser la troisième combinaison d’au moins une translation et au moins une rotation qui assure, à partir de la position fermée :
- une translation vers l’avant 58 du volet inverseur 104, et
- une rotation 56 du volet inverseur 104 autour de Taxe de rotation 50 tendant à faire rentrer la partie avant du volet inverseur 104 dans la veine 202, et le mécanisme motorisé est également prévu pour réaliser la quatrième combinaison d’au moins une translation et au moins une rotation, ladite quatrième combinaison assurant à partir de la position précédente du volet inverseur 104 :
- une rotation 54 du volet inverseur 104 autour de l’axe de rotation 50 tendant à faire ramener la partie avant du volet inverseur 104 hors de la veine 202, et
- une translation vers l’arrière 52 du volet inverseur 104.
Ainsi dans le mode de réalisation présenté, les translations et les rotations de la 10 troisième et de la quatrième combinaisons s’effectuent de manière séquentielle, mais il est possible de prévoir que les mouvements de rotation et de translation s’effectuent simultanément, par exemple en incorporant des bielles dans le mécanisme motorisé.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1) Nacelle (102) pour un ensemble propulsif (100) comportant un turboréacteur double flux (204), ladite nacelle (102) comportant :- une structure fixe (206) qui délimite au moins une fenêtre (210) ouverte entre5 une veine (202) d’un flux secondaire (208) et l’extérieur de la nacelle (102),- pour chaque fenêtre (210), un volet inverseur (104) monté mobile entre une position fermée dans laquelle il obture la fenêtre (210) et une position ouverte dans laquelle il n’obture pas la fenêtre (210), et- un mécanisme motorisé est prévu pour réaliser une première combinaison d’au 10 moins une translation et au moins une rotation, ladite première combinaison assurant, à partir de la position fermée :- une translation vers l’arrière (52) du volet inverseur (104), et- une rotation (54) du volet inverseur (104) autour d’un axe de rotation (50) qui assure le déplacement de la partie avant du volet inverseur (104) jusqu’à15 l’extérieur et le déplacement de la partie arrière du volet inverseur (104) jusqu’à l’intérieur de la veine (202), et le mécanisme motorisé est également prévu pour réaliser une deuxième combinaison d’au moins une translation et au moins une rotation, ladite deuxième combinaison assurant, à partir de la position ouverte :20 - une rotation (56) en sens inverse du volet inverseur (104) autour de l’axe de rotation (50) qui assure le retour du volet inverseur (104) en alignement avec la structure fixe (206), et- une translation vers l’avant (58) du volet inverseur (104).
- 2) Nacelle (102) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle présente un25 joint compressible (212) entre le volet inverseur (104) et la structure fixe (206), le long du bord de fuite dudit volet inverseur (104).
- 3) Nacelle (102) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le joint compressible (212) est fixé le long du bord de fuite dudit volet inverseur (104).ίο
- 4) Nacelle (102) selon la revendication 3, caractérisée en ce qu’une surface de contact entre le joint compressible (212) et la structure fixe (206) prend la forme d’un plan incliné orienté vers la veine (202).
- 5) Nacelle (102) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le joint 5 compressible (212) est fixé à la structure fixe (206).
- 6) Nacelle (102) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu’une surface de contact entre le bord de fuite du volet inverseur (104) et le joint compressible (212) prend la forme d’un plan incliné orienté vers la veine (202).
- 7) Nacelle (102) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la 10 partie avant du volet inverseur (104) présente une paroi extérieure (214) qui vient, en position fermée, en appui contre la surface extérieure de la structure fixe (206), et une paroi intérieure (216) qui vient, en position fermée, en appui contre la surface intérieure de la structure fixe (206), et en ce que le volet inverseur (104) présente un premier joint (218) entre la paroi extérieure (214) et la surface extérieure de la15 structure fixe (206), et un deuxième joint (220) entre la paroi intérieure (216) et la surface intérieure de la structure fixe (206).
- 8) Nacelle (102) selon la revendication 7, caractérisée en ce que la structure interne du volet inverseur (104) présente des passages autorisant le passage de l’air depuis sa partie avant jusqu’à l’extérieur, en ce que le mécanisme motorisé est prévu20 pour réaliser une troisième combinaison d’au moins une translation et au moins une rotation qui assure, à partir de la position fermée :- une translation vers l’avant (58) du volet inverseur (104), et- une rotation (56) du volet inverseur (104) autour de l’axe de rotation (50) tendant à faire rentrer la partie avant du volet inverseur (104) dans la veine (202).25
- 9) Ensemble propulsif (100) comportant un turboréacteur double flux (204) et une nacelle selon l'une des revendications 1 à 8 entourant le turboréacteur (204), et où une veine (202) d’un flux secondaire (208) est délimitée entre la nacelle (102) et le turboréacteur (204).
- 10) Aéronef (10) comportant au moins un ensemble propulsif (100) selon la revendication 9.PL. 1/1
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| WO2003036063A2 (fr) * | 2001-10-23 | 2003-05-01 | The Nordam Group, Inc. | Tuyere d'echappement variable confluente |
| EP2409921A2 (fr) * | 2010-07-20 | 2012-01-25 | Airbus Operations (S.A.S) | Nacelle pour aéronef |
| EP2987991A1 (fr) * | 2014-08-19 | 2016-02-24 | The Boeing Company | Tuyère de soufflante à section variable et à inversion de poussée |
-
2016
- 2016-07-19 FR FR1656880A patent/FR3054267B1/fr active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3054267B1 (fr) | 2020-04-24 |
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