FR3063714A1 - Nacelle d'aeronef comportant un capot monte rotatif autour de l'axe longitudinal de la nacelle - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une nacelle (100) présentant un axe longitudinal et comportant : - un châssis, - une structure d'entrée d'air fixée au châssis, - un carter de soufflante (202), - deux capots articulés (102a), chacun étant monté mobile en rotation autour d'un axe d'ouverture parallèle à l'axe longitudinal, - un capot coulissant (104) qui, en position fermée, se place entre les bords libres (103a) des capots articulés (102a), et - des moyens de coulissement arrangés pour assurer, en position ouverte, un déplacement en rotation autour de l'axe longitudinal, lesdits moyens de coulissement comportant un système de glissière avant qui est fixé entre la structure de l'entrée d'air et le capot coulissant (104) et un système de glissière arrière qui est fixé entre le carter de soufflante (202) et le capot coulissant (104). Un tel agencement des moyens de coulissement permet une absorption des efforts dus à la rotation du moteur et évite ainsi la déformation du capot coulissant.
Description
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne une nacelle d'aéronef comportant deux capots 5 montés rotatifs autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle et un capot monté coulissant autour de la nacelle, ainsi qu'un aéronef comportant au moins une telle nacelle.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Un aéronef comporte au moins une nacelle dans laquelle est logé un moteur, par 10 exemple du type turboréacteur, et qui est suspendue à un mât fixé sous une aile de l'aéronef.
Conventionnellement, une nacelle pour un turboréacteur est structurée en trois zones fonctionnelles : la zone de l’entrée d’air à l’avant, en amont du flux aérodynamique, la zone des capots de soufflante en partie centrale, qui recouvrent le carter de la soufflante du moteur, et la zone du système d’inversion de poussée, qui recouvre le corps de turbine du turboréacteur en partie arrière, à l’aval du flux aérodynamique. La zone des capots de soufflante de la nacelle comporte deux capots (fan cowl en Anglais) disposés de part et d'autre du mât et qui peuvent être ouverts pour permettre d'assurer la maintenance du moteur.
Chaque capot est articulé sur des charnières autour d'un axe d'ouverture parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle et disposé en partie haute du capot.
Chaque capot est ainsi mobile entre une position fermée dans laquelle le capot est disposé dans le prolongement de la surface extérieure de la nacelle de manière à recouvrir le carter de la soufflante et une position ouverte, dans laquelle un opérateur peut accéder au moteur.
Les bords inférieurs des capots, qui sont situés en partie basse de la nacelle, sont jointifs en position fermée et sont maintenus dans cette position fermée par un système de verrouillage qui maintient les deux capots solidaires.
Actuellement, les dimensions de la nacelle ont tendance à augmenter, ce qui 30 implique également une augmentation des dimensions des capots. Or, lorsque les capots sont en position ouverte, il est nécessaire de conserver une distance de sécurité entre les capots et la voilure de l'aile sous laquelle est installée la nacelle. Le maintien d'une telle distance de sécurité entraîne une limitation dans l'ouverture des capots et donc une accessibilité réduite pour l'opérateur.
De plus, l’augmentation du diamètre des nacelles tend à réduire l’espace entre le bas des nacelles et le sol. L’accès au système de verrouillage des capots par les opérateurs est alors difficile.
En outre, l'augmentation des dimensions des capots a des répercussions sur leurs tolérances de fabrication, leurs déformations en vol ou encore sur la nécessité de renforcer les charnières.
Pour résoudre ce problème, la demande de brevet FR-A-3 036 382 prévoit que la nacelle comporte deux capots articulés, chacun étant monté mobile en rotation en partie haute du châssis autour d'un axe d'ouverture parallèle à l'axe longitudinal de la nacelle entre une position fermée et une position ouverte, et un capot coulissant qui, en position fermée, se place entre les bords libres des capots articulés, et qui coulisse et se déplace en rotation autour de l'axe longitudinal. Afin d’assurer le coulissement du capot coulissant, la nacelle présente deux glissières fixées à son châssis.
Lorsque le moteur démarre, il génère des efforts importants en rotation ce qui tend à générer un déplacement en rotation du moteur par rapport à la nacelle.
Pour éviter la distorsion du capot coulissant lors de ces phénomènes, il doit alors être relativement rigide et donc lourd.
EXPOSE DE L'INVENTION
Un objet de la présente invention est de proposer une nacelle d'aéronef qui présente un capot coulissant avec un poids réduit. Cet objectif est atteint en positionnant judicieusement les systèmes de glissières qui permettent de déplacer le capot coulissant.
A cet effet, est proposée une nacelle présentant un axe longitudinal X et comportant :
- un châssis,
- une structure d’entrée d’air fixée au châssis,
- un carter de soufflante,
- deux capots articulés, chacun étant monté mobile en rotation en partie haute du châssis autour d'un axe d'ouverture parallèle à l'axe longitudinal X entre une position fermée dans laquelle le capot articulé est disposé dans le prolongement de la surface extérieure de la nacelle et une position ouverte dans laquelle le capot articulé est écarté de la surface extérieure de la nacelle,
- un capot coulissant qui, en position fermée, se place entre les bords libres des capots articulés, et
- des moyens de coulissement arrangés pour assurer, en position ouverte, un déplacement en rotation autour de l'axe longitudinal X, lesdits moyens de coulissement comportant un système de glissière avant qui est fixé entre la structure de l’entrée d’air et le capot coulissant et un système de glissière arrière qui est fixé entre le carter de soufflante et le capot coulissant.
La fixation du système de glissière avant à la structure de l’entrée d’air et la fixation du système de glissière arrière au carter de soufflante permettent d’absorber les efforts dus à la rotation du moteur et évitent ainsi la déformation du capot coulissant qui peut être plus léger.
Avantageusement, le capot coulissant est constitué d’une peau souple à laquelle sont fixés des raidisseurs qui prennent la forme de profilés s’étendant parallèlement à l’axe longitudinal X.
Avantageusement, la nacelle comporte en amont du panneau coulissant, un support amont et en aval du capot coulissant, un support aval, chaque support est solidaire du châssis, le support amont s’étend le long du bord d’attaque du capot coulissant et à l’intérieur de la nacelle par rapport au capot coulissant et porte un joint amont disposé entre le capot coulissant et le support amont, et le support aval s’étend le long du bord de fuite du capot coulissant et à l’intérieur de la nacelle par rapport au capot coulissant et porte un joint aval disposé entre le capot coulissant et le support aval.
Selon un mode de réalisation particulier, le système de glissière avant prend la forme d’une rainure avant fixée au capot coulissant et d’une ou plusieurs nervures avant fixées à la structure de l’entrée d’air, le système de glissière arrière prend la forme d’une rainure arrière fixée au capot coulissant et d’une ou plusieurs nervures arrière fixées au carter de soufflante, et la ou chaque nervure est insérée à l’intérieur de la rainure associée.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le système de glissière avant prend la forme d’un câble souple avant fixé au capot coulissant et d’un ou plusieurs coulisseaux avant fixés à la structure de l’entrée d’air, le système de glissière arrière prend la forme d’un câble souple arrière fixé au capot coulissant et d’un ou plusieurs coulisseaux arrière fixés au carter de soufflante, et le ou chaque coulisseau présente un orifice traversant à travers lequel traverse le câble associé.
L'invention propose également un aéronef comportant un mât sous lequel est fixée une nacelle selon l'une des variantes précédentes.
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 montre une vue de côté d'un aéronef présentant une nacelle selon l'invention, la Fig. 2 montre en perspective la nacelle selon un premier mode de réalisation de l'invention en position ouverte, la Fig. 3 montre une vue en coupe de la nacelle de la Fig. 2 par un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la nacelle, la Fig. 4 est une vue schématique en coupe par un plan axial d’une nacelle selon le premier mode de réalisation de l’invention, la Fig. 5 est une vue schématique en coupe par un plan axial d’une nacelle selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, et la Fig. 6 est une vue en perspective du deuxième mode de réalisation de l’invention.
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION
La Fig. 1 montre un aéronef 10 qui comporte classiquement au moins deux nacelles 100 dont une seule est vue sur la Fig. 1 et qui est de forme sensiblement cylindrique. Chaque nacelle 100 est fixée sous un mât 12 dudit aéronef 10.
Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X l'axe longitudinal de la nacelle 100 orienté positivement dans le sens d'avancement de l'aéronef 10, on appelle Y l'axe transversal de la nacelle 100 qui est horizontal lorsque l’aéronef est au sol, et Z l'axe vertical ou hauteur verticale 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 point O. Les termes relatifs à une position sont pris en référence à un aéronef 10 en position d'utilisation normale d'avancement tel que représenté sur la Fig. 1.
Fa Fig. 2 montre la nacelle 100 qui comporte un châssis 101 qui est fixé au mât 12 et qui supporte le moteur. Fa nacelle 100 présente trois zones fonctionnelles : une zone d’entrée d’air 110 à l’avant, en amont du flux aérodynamique traversant le moteur, une zone des capots de soufflante en partie centrale et une zone du système d’inversion de poussée 112 qui recouvre le corps de turbine du turboréacteur en partie arrière, à l’aval du flux aérodynamique.
Fa zone d’entrée d’air 110 présente une structure d’entrée d’air qui est fixée au châssis 101 et qui porte entre autres une lèvre d’entrée d’air 206.
Dans la zone centrale des capots de soufflante, la nacelle 100 comporte des capots qui recouvrent le carter de soufflante 202 qui recouvre la soufflante 204 du moteur. Plus précisément, elle comporte deux capots articulés 102a et 102b, chacun étant monté mobile en rotation sur le châssis 101 par l'intermédiaire de charnières (302a-b, Fig. 3) autour d'un axe d'ouverture parallèle à l'axe longitudinal X de la nacelle 100 et disposé en partie haute du châssis 101. Fes deux capots articulés 102a-b et les deux axes d'ouverture sont disposés de part et d'autre du mât 12. Fes deux capots articulés 102a-b sont arrangés entre la zone d’entrée d’air 110 et la zone du système d’inversion de poussée 112.
Chaque capot articulé 102a-b est ainsi mobile entre une position fermée (Fig. 3 à gauche) dans laquelle le capot articulé 102a-b est disposé dans le prolongement de la surface extérieure de la nacelle 100, ici l'enveloppe de la zone d’entrée d’air 110 et de la zone du système d’inversion de poussée 112, de manière à recouvrir le carter de soufflante 202 et une position ouverte (Fig. 2 et Fig. 3 à droite), dans laquelle le capot articulé 102a-b est écarté de la surface extérieure de la nacelle 100 et du châssis 101 et dans laquelle un opérateur peut accéder à l'intérieur de la nacelle 100.
Fa nacelle 100 présente également un capot coulissant 104 également arrangé entre la zone d’entrée d’air 110 et la zone du système d’inversion de poussée 112, dans le prolongement de la surface extérieure de la nacelle 100. Fe capot coulissant 104 est mobile en rotation autour de l'axe longitudinal X. A cette fin, la nacelle 100 présente des moyens de coulissement qui sont arrangés pour assurer un déplacement en rotation autour de l'axe longitudinal X sur la périphérie de la nacelle 100 entre le flanc arrière de la zone d’entrée d’air 110 et le flanc avant de la zone du système d’inversion de poussée 112 lorsque les capots articulés 102a-b sont en position ouverte. L'étendue angulaire des moyens de coulissement détermine l'amplitude du déplacement du capot coulissant 104.
La Fig. 3 montre la nacelle 100 lorsque les capots 102a et 104 sont en position fermée. Les deux capots articulés 102a-b se referment alors sur le châssis 101 et le capot coulissant 104 se positionne entre les bords libres 103a-b des capots articulés 102a-b, c'est-à-dire ici en partie basse de la nacelle 100. L'étendue angulaire de chaque capot 102a-b, 104 est telle qu'en position fermée, les capots 102a-b et 104 sont jointifs et recouvrent entièrement le châssis 101. Le bord libre 103a-b est le bord qui s'écarte en position ouverte et qui est sur le bord opposé au bord portant la charnière 302a-b.
Pour passer en position ouverte, les deux capots articulés 102a-b sont relevés et écartés du châssis 101 par rotation autour des charnières 302a-b et le capot coulissant 104 peut alors se déplacer librement autour du châssis 101 d'un côté ou de l'autre de la nacelle 100. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la Fig. 2, le capot coulissant 104 a été déplacé sur le côté tribord de la nacelle 100, mais il peut de la même façon se déplacer sur le côté bâbord.
Les moyens de coulissement comportent un système de glissière avant qui est fixé entre la structure de l’entrée d’air 110 et le capot coulissant 104 et un système de glissière arrière qui est fixé entre le carter de soufflante 202 et le capot coulissant 104.
Comme précisé ci-dessus, chaque système de glissière prend une forme adaptée pour permettre le coulissement du capot coulissant 104 le long d’une courbe qui suit la forme de la nacelle 100.
Un tel agencement des moyens de coulissement permet une absorption des efforts dus à la rotation du moteur et évite ainsi la déformation du capot coulissant 104.
La Fig. 2 et la Fig. 4 montrent un premier mode de réalisation de l’invention, et la Fig. 3, la Fig. 5 et la Fig. 6 montrent un deuxième mode de réalisation de l’invention.
Dans le premier mode de réalisation de l’invention, le système de glissière avant prend la forme d’une rainure avant 402 fixée au capot coulissant 104 et d’une ou plusieurs nervures avant 406 fixées à la structure de l’entrée d’air, et le système de glissière arrière prend la forme d’une rainure arrière 404 fixée au capot coulissant 104 et d’une ou plusieurs nervures arrière 408 fixées au carter de soufflante 202.
La ou chaque nervure 406, 408 est insérée à l’intérieur de la rainure 402, 404 associée. Chaque rainure 402, 404 peut se déplacer librement en suivant la ou les nervures 406, 408.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, la ou chaque nervure 5 arrière 408 est fixée au carter de soufflante 202 par l’intermédiaire d’entretoises 410.
Dans le deuxième mode de réalisation de l’invention, le système de glissière avant prend la forme d’un câble souple avant 502 fixé au capot coulissant 104 et d’un ou plusieurs coulisseaux avant 506 fixés à la structure de l’entrée d’air, et le système de glissière arrière prend la forme d’un câble souple arrière 504 fixé au capot coulissant 104 et d’un ou plusieurs coulisseaux arrière 508 fixés au carter de soufflante 202.
Le ou chaque coulisseau 506, 508 présente un orifice traversant à travers lequel traverse le câble 502, 504 associé.
Ainsi, lors du déplacement du capot coulissant 104, chaque câble 502, 504 se 15 déplace à l’intérieur du ou de chaque coulisseau 506, 508.
Les câbles 502, 504 qui sont souples autorisent un déplacement plus important du capot coulissant 104 lorsque celui-ci n’est pas parfaitement circulaire.
Chaque câble 502, 504 est fixé au capot coulissant 104 par l’intermédiaire d’au moins deux sabots 602, à savoir un sabot 602 à chaque extrémité du câble 502, 504, et éventuellement des sabots intermédiaires pour que le câble 502, 504 suive au mieux la courbure du capot coulissant 104 sans entraver le déplacement maximal admissible du capot coulissant 104.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté ici, le ou chaque coulisseau arrière 508 est fixé au carter de soufflante 202 par l’intermédiaire d’entretoises 610.
Pour assurer le maintien en position fermée des capots 102a-b et 104, et donc le verrouillage en position fermée du capot coulissant 104 et de chacun des capots articulés 102a-b entre eux, la nacelle 100 comporte pour chaque capot articulé 102a-b, au moins un système de verrouillage 304a-b prévu entre le capot coulissant 104 et ledit capot articulé 102a-b au niveau des bords libres 103a-b des capots 102a-b et 104.
Chaque système de verrouillage 304a-b est représenté symboliquement sur la Fig. 3 et il peut prendre la forme de tout système de verrouillage connu.
Du fait de l'étendue angulaire du capot coulissant 104, chaque système de verrouillage 304a-b est facilement accessible. En effet, chaque système de verrouillage 304a-b se trouve sur le côté de la nacelle 100 et non sous la nacelle 100.
Par exemple, chaque système de verrouillage 304a-b comprend un point d’ancrage prévu au niveau du bord libre supérieur du capot coulissant 104, un crochet articulé prévu au niveau du bord libre 103a-b inférieur d’un capot articulé 102a-b, et une poignée qui pend sous le capot articulé 102a-b et qui est prévue pour manœuvrer le crochet.
Ainsi, le crochet est susceptible d’occuper deux états, un premier état verrouillé dans lequel il est accroché au point d’ancrage de manière à maintenir le capot articulé 102a-b et le capot coulissant 104 en position fermée et verrouillée, et un second état déverrouillé dans lequel il n’est pas accroché, ce qui correspond à l’état déverrouillé du mécanisme.
Il est également possible de prévoir que chaque système de verrouillage 304a-b entre le capot coulissant 104 et l’un des capots articulés 102a-b est du type point d’ancrage avec crochet articulé, tandis que chaque système de verrouillage 304b-a entre le capot coulissant 104 et l’autre capot articulé 102a-b est du type comportant un verrouillage par pion avec un point d’ancrage prévu au niveau du bord libre supérieur du capot coulissant 104 et un pion prévu au niveau du bord libre 103b-a inférieur d’un capot articulé 102b-a où le pion se verrouille et se déverrouille en force dans le point d’ancrage.
Comme le montre la Fig. 2, le capot coulissant 104 peut se déplacer jusqu'au voisinage des charnières 302a-b des capots articulés 102a-b.
L'arrangement particulier décrit ci-dessus permet également l'ouverture d'un capot articulé 102a-b indépendamment de l'ouverture de l'autre capot articulé 102b-a. Afin de pouvoir se déformer lors de son déplacement, autour du carter de soufflante 202, le capot coulissant 104 dont la courbure est différente de celle du carter de soufflante 202 est constitué d’une peau souple 652 à laquelle sont fixés des raidisseurs 650 qui prennent la forme de profilés s’étendant parallèlement à l’axe longitudinal X de la nacelle 100.
Comme le montre les Figs. 4 et 5, la nacelle 100 présente en amont du panneau coulissant 104, un support amont 450a et en aval du capot coulissant 104, un support aval 450b, et chaque support 450a-b est solidaire d’une partie fixe de la nacelle 100, et donc au châssis 101.
Le support amont 450a s’étend le long du bord d’attaque du capot coulissant 104 et à l’intérieur de la nacelle 100 par rapport au capot coulissant 104 et porte un joint amont 452a par exemple en téflon, disposé entre le capot coulissant 104 et le support amont 450a.
De la même manière, le support aval 450b s’étend le long du bord de fuite du capot coulissant 104 et à l’intérieur de la nacelle 100 par rapport au capot coulissant
104 et porte un joint aval 452b par exemple en téflon, disposé entre le capot coulissant
104 et le support aval 450b.
Les supports 450a-b et les joints 452a-b permettent d’éviter les marches aérodynamiques et les jeux, et maintiennent l’étanchéité quand le capot coulissant est fermé.
ίο
Claims (6)
- REVENDICATIONS1) Nacelle (100) présentant un axe longitudinal X et comportant:- un châssis (101),- une structure d’entrée d’air fixée au châssis (101),5 - un carter de soufflante (202),- deux capots articulés (102a-b), chacun étant monté mobile en rotation en partie haute du châssis (101) autour d'un axe d'ouverture parallèle à l'axe longitudinal X entre une position fermée dans laquelle le capot articulé (102a-b) est disposé dans le prolongement de la surface extérieure de la nacelle (100) et une position ouverte dans10 laquelle le capot articulé (102a-b) est écarté de la surface extérieure de la nacelle (100),- un capot coulissant (104) qui, en position fermée des capots articulés, se place entre les bords libres (103a-b) des capots articulés (102a-b), et- des moyens de coulissement arrangés pour assurer, en position ouverte des 15 capots articulés, un déplacement en rotation autour de l'axe longitudinal X, lesdits moyens de coulissement comportant un système de glissière avant qui est fixé entre la structure de l’entrée d’air (110) et le capot coulissant (104) et un système de glissière arrière qui est fixé entre le carter de soufflante (202) et le capot coulissant (104).
- 2) Nacelle (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le capot 20 coulissant (104) est constitué d’une peau souple (652) à laquelle sont fixés des raidisseurs (650) qui prennent la forme de profilés s’étendant parallèlement à l’axe longitudinal X.
- 3) Nacelle (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu’elle comporte en amont du panneau coulissant (104), un support amont (450a) et en aval25 du capot coulissant (104), un support aval (450b), en ce que chaque support (450a-b) est solidaire du châssis (101), en ce que le support amont (450a) s’étend le long du bord d’attaque du capot coulissant (104) et à l’intérieur de la nacelle (100) par rapport au capot coulissant (104) et porte un joint amont (452a) disposé entre le capot coulissant (104) et le support amont (450a), et en ce que le support aval (450b) s’étend30 le long du bord de fuite du capot coulissant (104) et à l’intérieur de la nacelle (100) par rapport au capot coulissant (104) et porte un joint aval (452b) disposé entre le capot coulissant (104) et le support aval (450b).
- 4) Nacelle (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système de glissière avant prend la forme d’une rainure avant (402) fixée au capot coulissant5 (104) et d’une ou plusieurs nervures avant (406) fixées à la structure de l’entrée d’air, en ce que le système de glissière arrière prend la forme d’une rainure arrière (404) fixée au capot coulissant (104) et d’une ou plusieurs nervures arrière (408) fixées au carter de soufflante (202), et en ce que la ou chaque nervure (406, 408) est insérée à l’intérieur de la rainure (402, 404) associée.10
- 5) Nacelle (100) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système de glissière avant prend la forme d’un câble souple avant (502) fixé au capot coulissant (104) et d’un ou plusieurs coulisseaux avant (506) fixés à la structure de l’entrée d’air, en ce que le système de glissière arrière prend la forme d’un câble souple arrière (504) fixé au capot coulissant (104) et d’un ou plusieurs coulisseaux arrière (508) fixés au15 carter de soufflante (202), et en ce que le ou chaque coulisseau (506, 508) présente un orifice traversant à travers lequel traverse le câble (502, 504) associé.
- 6) Aéronef comportant un mât (12) sous lequel est fixée une nacelle (100) selon l'une des revendications précédentes.PL. 1/3
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| FR2771330A1 (fr) * | 1997-11-26 | 1999-05-28 | Aerospatiale | Procede de fabrication d'un panneau composite monolithique articule avec des moyens raidisseurs integres, panneau articule obtenu et capot articule dans un aeronef |
| FR2926285A1 (fr) * | 2008-01-15 | 2009-07-17 | Aircelle Sa | Nacelle a capotage simplifie |
| FR2933956A1 (fr) * | 2008-07-18 | 2010-01-22 | Airbus France | Dispositif pour ceinturer une nacelle d'aeronef |
| FR3036382A1 (fr) * | 2015-05-21 | 2016-11-25 | Airbus Operations Sas | Nacelle d'aeronef comportant au moins un capot monte rotatif autour de l'axe longitudinal de la nacelle |
-
2017
- 2017-03-07 FR FR1751852A patent/FR3063714B1/fr active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2771330A1 (fr) * | 1997-11-26 | 1999-05-28 | Aerospatiale | Procede de fabrication d'un panneau composite monolithique articule avec des moyens raidisseurs integres, panneau articule obtenu et capot articule dans un aeronef |
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| FR3063714B1 (fr) | 2019-03-29 |
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