FR3154708A1 - Ensemble d’un mât avec un carénage mobile et d’une nacelle avec un capot mobile - Google Patents

Ensemble d’un mât avec un carénage mobile et d’une nacelle avec un capot mobile Download PDF

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Abstract

ENSEMBLE D’UN MÂT AVEC UN CARÉNAGE MOBILE ET D’UNE NACELLE AVEC UN CAPOT MOBILE L’invention concerne un ensemble (150) comportant un mât (102), un carénage mobile (202b) présentant un deuxième bord (203b) et articulé sur le mât (102) entre une position ouverte et une position fermée, une nacelle (104) avec un capot (106) présentant un premier bord (106a) et articulé sur le mât (102) entre une position ouverte et une position fermée, où en position fermée du carénage mobile (202b) et du capot (106), le deuxième bord (203b) du carénage mobile (202b) prolonge ou chevauche le premier bord (106a) du capot (106). La mise en place d’un carénage mobile permet de libérer l’espace nécessaire à une ouverture plus importante du capot. Fig. 3

Description

ENSEMBLE D’UN MÂT AVEC UN CARÉNAGE MOBILE ET D’UNE NACELLE AVEC UN CAPOT MOBILE
La présente invention concerne un ensemble pour un système de propulsion d’un aéronef, qui comporte un mât avec un carénage et une nacelle dont un des capots est mobile, ainsi qu’un aéronef comportant au moins un tel ensemble.
 ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
LaFIG. 4montre une vue de face d’un détail d’un ensemble 400 pour un système de propulsion d’un aéronef de l’état de la technique. L’ensemble 400 comporte un mât 401 qui est entouré, en partie haute, d’un carénage 402 qui crée une surface aérodynamique autour du mât 401.
L’ensemble 400 comporte également un moteur, tel qu’une turbomachine, entouré par une nacelle 404.
Pour accéder au moteur et d’une manière plus générale à l’intérieur de la nacelle 404, celle-ci comporte au moins un capot 406 qui est monté articulé sur le mât 401 entre une position fermée (en traits pleins) et une position ouverte (en traits pointillés).
Pour assurer l’articulation du capot 406 celui-ci est monté sur le mât 401 par l’intermédiaire d’une liaison charnière 408.
En position fermée du capot 406, le capot 406 et le carénage 402 se prolonge l’un l’autre de manière à former une surface aérodynamique continue.
Lorsque le capot 406 passe en position ouverte, il est soulevé et pivote autour de la liaison charnière 408. Lors de cette rotation, le capot 406 se rapproche du carénage 402 et la présence de ce dernier limite la rotation du capot 406.
Actuellement, les turbomachines ont des diamètres de plus en plus grands et pour garder une distance minimale entre la nacelle 404 et le sol, la nacelle 404 est déplacée vers le haut pour se rapprocher de l’aile qui supporte le mât 402. Ce rapprochement entraîne l’apparition d’interactions aérodynamiques importantes et la limitation de l’angle d’ouverture du capot 406.
Pour assurer l’angle d’ouverture nécessaire du capot 406, la liaison charnière 408 est réalisée par des ferrures 410 en col de cygne. De telles ferrures 410 permettent d’assurer l’angle d’ouverture pour un meilleur accès à l’intérieur de la nacelle 404, mais elles sont relativement lourdes et encombrantes.
La fixation de ces ferrures 410 est réalisée ici sur une ferrure de liaison 412 qui encombre le flux aérodynamique 414 venant du moteur. La ferrure de liaison 412 est arrangée entre une peau extérieure et une peau intérieure du capot 406.
Pour toutes ces raisons, il est souhaitable de trouver un arrangement différent.
Un objet de la présente invention est de proposer un ensemble pour un système de propulsion d’un aéronef, qui comporte un mât et une nacelle dont un des capots est mobile, et où un carénage du mât est également mobile pour libérer le capot.
À cet effet, est proposé un ensemble pour un aéronef, ledit ensemble comportant :
- un mât,
- un carénage mobile du mât présentant un bord, dit deuxième bord, et monté articulé sur le mât entre une position ouverte dans laquelle le deuxième bord est soulevé et une position fermée dans laquelle le deuxième bord est abaissé, et
- une nacelle comportant un capot présentant un premier bord et monté articulé sur le mât entre une position ouverte dans laquelle ledit capot est soulevé et une position fermée dans laquelle ledit capot est abaissé,
où en position fermée du carénage mobile et du capot, le deuxième bord du carénage mobile prolonge ou chevauche le premier bord du capot.
La mise en place d’un carénage mobile permet d’assurer l’ouverture du capot nécessaire tout en réduisant l’intrusion dans le flux aérodynamique venant du moteur.
Avantageusement, l’articulation du carénage mobile sur le mât est une première liaison charnière autour d’un premier axe de charnière et l’articulation du capot sur le mât est une deuxième liaison charnière autour d’un deuxième axe de charnière et les deux axes de charnière sont globalement parallèles.
Avantageusement, les deux axes de charnière sont parallèles à un axe longitudinal de la nacelle.
Avantageusement, les deux axes de charnière sont disposés en partie haute de la nacelle.
Avantageusement, le premier axe de charnière est arrangé sur un longeron supérieur du mât et le deuxième axe de charnière est arrangé sur une paroi latérale du mât.
Avantageusement, l’ensemble comporte un ensemble de premiers actionneurs où les premiers actionneurs sont arrangés pour déplacer le carénage mobile de la position ouverte à la position fermée et inversement.
Avantageusement, l’ensemble comporte un ensemble de deuxièmes actionneurs où les deuxièmes actionneurs sont arrangés pour déplacer le capot de la position ouverte à la position fermée et inversement.
Avantageusement, l’ensemble comporte un ensemble de systèmes de verrouillage où chaque système de verrouillage est mobile entre une position de verrouillage dans laquelle le carénage mobile est verrouillé en position fermée et une position de déverrouillage dans laquelle le carénage mobile est libre de se déplacer.
L’invention propose également un aéronef comportant au moins un ensemble selon l’une des variantes précédentes.
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 :
FIG. 1est une vue de côté d’un aéronef selon l’invention,
FIG. 2est une vue schématisée de face d’un ensemble pour un système de propulsion selon l’invention,
FIG. 3est un agrandissement du détail III de laFIG. 2, et
FIG. 4est une vue schématisée de face d’un ensemble pour un système de propulsion de l’état de la technique.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION
LaFIG. 1montre un aéronef 100 qui comporte un fuselage 108 de part et d’autre duquel est fixée une aile 110. Sous chaque aile 110 est fixé au moins un ensemble 150 selon l’invention pour un système de propulsion de l’aéronef 100.
L’ensemble 150 comporte un mât 102 et une nacelle 104. Le mât 102 est fixé sous l’aile 110 et il porte la nacelle 104 dans laquelle est logé un moteur tel qu’une turbomachine.
Dans la description qui suit, et par convention, on appelle X l'axe longitudinal de la nacelle 104, orienté positivement dans le sens d'avancement de l'aéronef 100, on appelle Y l'axe transversal qui est horizontal lorsque l’aéronef 100 est au sol, et Z l'axe vertical ou hauteur verticale lorsque l'aéronef 100 est au sol, ces trois directions X, Y et Z étant orthogonales entre elles.
Dans la description qui suit, les termes relatifs à une position sont pris en référence au sens de déplacement de l’aéronef 100 lorsque le moteur fonctionne et représenté par la flèche F.
La nacelle 104 comporte un capot 106 qui est monté articulé sur le mât 102 autour d’un deuxième axe de charnière 206 réalisé ici par des ferrures 211 fixées ici à une ferrure de liaison 214 du capot 106 qui est elle-même arrangée entre une peau extérieure 107a et une peau intérieure 107b du capot 106. Le capot 106 peut être par exemple un capot de soufflante ou un capot d’un système inverseur de poussée.
Le capot 106 est mobile entre une position ouverte dans laquelle le capot 106 est soulevé pour permettre l’accès à l’intérieur de la nacelle 104 et une position fermée dans laquelle le capot 106 est abaissé.
LaFIG. 2montre l’ensemble 150 avec un capot tribord en position fermée et un capot 106 bâbord en position ouverte. LaFIG. 3montre le détail III de laFIG. 2avec le capot 106 en position fermée en traits pleins et le capot 106 en position ouverte en traits pointillés.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté sur les Figs. 2 et 3, le mât 102 prend la forme d’un caisson avec un longeron supérieur 102a qui s’étend globalement horizontalement le long de l’axe longitudinal X, un longeron inférieur 102c globalement parallèle au longeron supérieur 102a et de part et d’autre d’un plan médian vertical XZ de la nacelle 104, une paroi latérale 102b qui est solidaire du longeron supérieur 102a et du longeron inférieur 102c.
L’ensemble 150 comporte également un carénage 202 qui recouvre une partie haute du mât 102, ici le longeron supérieur 102a, pour réaliser une surface aérodynamique autour du mât 102.
Le carénage 202 comporte un carénage fixe 202a et un carénage mobile 202b. Le carénage fixe 202a s’étend au-dessus du longeron supérieur 102a et il est fixé au mât 102 par tous moyens de fixation appropriés comme des rivets, des vis, etc.
Le carénage mobile 202b présente un premier bord 203a et un deuxième bord 203b qui s’étendent tous les deux globalement parallèlement à l’axe longitudinal X. Le carénage mobile 202b s’étend en partie au-dessus du longeron supérieur 102a et sur le côté de la paroi latérale 102b qui est du même côté du plan médian vertical XZ.
Le carénage mobile 202b est monté articulé sur le mât 102 entre une position ouverte dans laquelle le carénage mobile 202b et donc le deuxième bord 203b est soulevé et une position fermée dans laquelle le carénage mobile 202b et donc le deuxième bord 203b est abaissé.
En position fermée, le premier bord 203a vient en regard d’un bord du carénage fixe 202a pour former la surface aérodynamique et en position ouverte, le premier bord 203a est déplacé vers le bas par rapport audit bord du carénage fixe 202a.
Le capot 106 est monté articulé sur le mât 102 entre une position ouverte dans laquelle le capot 106 est soulevé et une position fermée dans laquelle le capot 106 est abaissé.
Le capot 106 prend ici la forme d’un demi-cylindre coaxial avec l’axe longitudinal X en position fermée et présente un premier bord 106a et un deuxième bord 106b qui s’étendent également tous les deux globalement parallèlement à l’axe longitudinal X.
En position fermée, le premier bord 106a du capot 106 et le deuxième bord 203b du carénage mobile 202b sont au voisinage l’un de l’autre et les deuxièmes bords 106b des deux capots 106 symétriques par rapport au plan médian vertical XZ se rejoignent en partie basse de la nacelle 104 ici à 6 heures par rapport au mât 102. Pour assurer le maintien en position fermée des capots 106, des moyens de verrouillage connus de l’homme du métier sont mis en place.
De manière plus précise, en position fermée du carénage mobile 202b et du capot 106, le deuxième bord 203b du carénage mobile 202b prolonge ou chevauche le premier bord 106a du capot 106.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté à laFIG. 3, le deuxième bord 203b du carénage mobile 202b chevauche le premier bord 106a du capot 106, mais dans un autre mode de réalisation non représenté, il est possible de disposer le deuxième bord 203b du carénage mobile 202b pour qu’il chevauche le premier bord 106a du capot 106 en continuité l’un de l’autre.
Ainsi, lorsque le capot 106 doit être ouvert, le carénage mobile 202b est d’abord déplacé vers la position ouverte, ce qui libère le premier bord 106a du capot 106 et dégage le côté du mât 102. Après ce déplacement, le capot 106 peut être déplacé vers la position ouverte et le retrait du carénage mobile 202b libère un espace pour une ouverture plus importante du capot 106 par rapport à l’état de la technique.
À l’inverse, le capot 106 est remis en position fermée avant que le carénage mobile 202b soit déplacé vers la position fermée.
En outre, il est possible d’assurer la maintenance de certains équipements à travers l’espace entre le capot 106 et le mât 102 lorsque le carénage mobile 202b est en position ouverte.
Selon l’invention, l’articulation du carénage mobile 202b sur le mât 102 est une première liaison charnière autour d’un premier axe de charnière 204 et l’articulation du capot 106 sur le mât 102 est une deuxième liaison charnière autour du deuxième axe de charnière 206.
Les deux axes de charnière 204 et 206 sont globalement parallèles entre eux et avec l’axe longitudinal X.
Avec un tel arrangement, il n’est en outre pas nécessaire de mettre en place des ferrures en col de cygne pour le capot 106, ce qui allège l’ensemble et réduit l’espace occupé par ces ferrures. La ferrure 211 solidaire du capot 106 est alors de forme plus simple. En outre, les ferrures de liaison 214 sont moins invasives dans le flux aérodynamique 216 venant du moteur.
Les deux axes de charnière 204 et 206 sont disposés en partie haute de la nacelle 104, ici globalement à 12 heures.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté sur les Figs. 2 et 3, le premier axe de charnière 204 est arrangé sur le longeron supérieur 102a et le deuxième axe de charnière 206 est arrangé sur la paroi latérale 102b qui est du même côté que le carénage mobile 202b par rapport au plan médian vertical XZ.
Le déplacement du carénage mobile 202b de la position ouverte à la position fermée et inversement peut être réalisé manuellement ou mécaniquement par exemple par un ensemble de premiers actionneurs 208 de l’ensemble 150, tel que des vérins.
En fonction de la longueur du carénage mobile 202b, il peut y avoir plus ou moins des premiers actionneurs 208 répartis le long de la première liaison charnière.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté à laFIG. 3, chaque premier actionneur 208 prend la forme d’un vérin (hydraulique, électrique, etc) fixé entre le mât 102, et plus particulièrement ici le longeron supérieur 102a, et le carénage mobile 202b.
Les premiers actionneurs 208 peuvent être commandés à distance.
De la même manière, le déplacement du capot 106 de la position ouverte à la position fermée et inversement peut être réalisé manuellement ou mécaniquement par exemple par un ensemble de deuxièmes actionneurs 210 de l’ensemble 150, tel que des vérins.
En fonction de la longueur du capot 106, il peut y avoir plus ou moins des deuxièmes actionneurs 210 répartis le long de la deuxième liaison charnière.
Dans le mode de réalisation de l’invention présenté à laFIG. 3, chaque deuxième actionneur 210 prend la forme d’un vérin (hydraulique, électrique, etc) fixé entre le mât 102, et plus particulièrement ici une paroi latérale 102b, et le capot 106.
Les deuxième actionneurs 210 peuvent être commandés à distance.
Pour limiter le soulèvement du carénage mobile 202b à partir de la position fermée, par exemple lorsque l’aéronef 100 est en vol, l’ensemble 150 comporte un ensemble de systèmes de verrouillage 212a-b, où chaque système de verrouillage 212a-b est mobile alternativement entre une position de verrouillage dans laquelle le carénage mobile 202b est verrouillé en position fermée et une position de déverrouillage dans laquelle le carénage mobile 202b est libre de se déplacer et donc déverrouillé.
Selon un mode de réalisation particulier, chaque système de verrouillage 212a verrouille le deuxième bord 203b au capot 106.
Selon un autre mode de réalisation particulier, chaque système de verrouillage 212a verrouille le carénage mobile 202b au mât 102.
Chaque système de verrouillage 212a-b peut prendre différentes formes comme un verrou, un loquet, etc.
Le verrouillage/déverrouillage du système de verrouillage 212a-b peut être réalisé manuellement ou mécaniquement par exemple avec un verrou à commande électrique et il peut alors être commandé à distance.
En fonction de la longueur du carénage mobile 202b, il peut y avoir plus ou moins des systèmes de verrouillage 212a-b répartis le long du deuxième bord 203b.
Selon un mode de réalisation particulier, chaque premier actionneur 208 peut comporter un système de verrouillage intégré.

Claims (9)

  1. Ensemble (150) pour un aéronef (100), ledit ensemble (150) comportant :
    - un mât (102),
    - un carénage mobile (202b) du mât (102) présentant un bord (203b), dit deuxième bord, et monté articulé sur le mât (102) entre une position ouverte dans laquelle le deuxième bord (203b) est soulevé et une position fermée dans laquelle le deuxième bord (203b) est abaissé, et
    - une nacelle (104) comportant un capot (106) présentant un premier bord (106a) et monté articulé sur le mât (102) entre une position ouverte dans laquelle ledit capot (106) est soulevé et une position fermée dans laquelle ledit capot (106) est abaissé,
    où en position fermée du carénage mobile (202b) et du capot (106), le deuxième bord (203b) du carénage mobile (202b) prolonge ou chevauche le premier bord (106a) du capot (106).
  2. Ensemble (150) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’articulation du carénage mobile (202b) sur le mât (102) est une première liaison charnière autour d’un premier axe de charnière (204), et en ce que l’articulation du capot (106) sur le mât (102) est une deuxième liaison charnière autour d’un deuxième axe de charnière (206) et en ce que les deux axes de charnière (204, 206) sont globalement parallèles.
  3. Ensemble (150) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux axes de charnière (204, 206) sont parallèles à un axe longitudinal (X) de la nacelle (104).
  4. Ensemble (150) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les deux axes de charnière (204, 206) sont disposés en partie haute de la nacelle (104).
  5. Ensemble (150) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le premier axe de charnière (204) est arrangé sur un longeron supérieur (102a) du mât (102) et en ce que le deuxième axe de charnière (206) est arrangé sur une paroi latérale (102b) du mât (102).
  6. Ensemble (150) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comporte un ensemble de premiers actionneurs (208), où les premiers actionneurs (208) sont arrangés pour déplacer le carénage mobile (202b) de la position ouverte à la position fermée et inversement.
  7. Ensemble (150) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comporte un ensemble de deuxièmes actionneurs (210), où les deuxièmes actionneurs (210) sont arrangés pour déplacer le capot (106) de la position ouverte à la position fermée et inversement.
  8. Ensemble (150) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comporte un ensemble de systèmes de verrouillage (212a-b), où chaque système de verrouillage (212a-b) est mobile entre une position de verrouillage dans laquelle le carénage mobile (202b) est verrouillé en position fermée et une position de déverrouillage dans laquelle le carénage mobile (202b) est libre de se déplacer.
  9. Aéronef (100) comportant au moins un ensemble (150) selon l'une des revendications précédentes.
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