WO2009024657A1 - Tronçon arriere de nacelle d'aeronef, et nacelle equipee d'un tel tronçon arriere - Google Patents

Tronçon arriere de nacelle d'aeronef, et nacelle equipee d'un tel tronçon arriere Download PDF

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Eric Lecossais
Thierry Ledocte
Pascal Gérard Rouyer
Félix Carimali
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Safran Nacelles SAS
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D29/00—Power-plant nacelles, fairings or cowlings

Definitions

  • the present invention relates to a rear section of aircraft nacelle, and to a nacelle equipped with such a rear section.
  • At least one six-hour cavity disposed under said central portion.
  • the cavity six hours whose name comes from its position on the circular section of the nacelle section (by analogy to the positions of the hands on the dial of a watch), is intended to accommodate different pipelines and electrical cables intended for the operation of the turbojet engine and the nacelle.
  • the present invention is intended to overcome these disadvantages.
  • At least one six-hour cavity disposed under said central portion characterized in that it comprises at least one conduit placing in fluid communication said annular vein with said cavity six hours. Thanks to the presence of this pipe, it is possible to take cold air into the annular vein of cold air and to bring this cold air into the cavity for six hours.
  • This cold air makes it possible to compensate for air leakage from inside the cavity six hours outwards, and to bring this cavity to a pressure greater than that prevailing in the central part where the turbojet engine is located.
  • the temperature inside the six-hour cavity can be maintained in a relatively low range, compatible with the thermal specifications of the various members (pipes, cables) located inside this cavity.
  • this rear pod section According to other optional features of this rear pod section:
  • this section comprises a pipe on each of the said halves: this particular arrangement makes it possible to bring a large amount of cold air into the cavity for six hours; - Said pipe passes through a panel of the internal structure of this section: this arrangement has the advantage of simplicity because it does not require any significant modification of a rear section of existing nacelle;
  • This section comprises at least one lock connecting said halves and disposed between said central portion and said cavity six hours: such a lock is necessary to contribute to the attachment of the two section halves to each other; due to the overpressure existing inside the cavity six hours, this lock is no longer subject to a circulation of hot air detrimental to the durability of the parts that compose it;
  • said six-hour cavity comprises at least one overpressure door: such a door is designed to open in the event of an explosion of a pipe, in particular compressed air located in the cavity for six hours; due to the arrival of cold air in this cavity, the air leakage to the outside occurring at the periphery of this door, are compensated; said cavity comprises firewalls;
  • this rear section comprises means of thrust reversal; said thrust reversing means are of the grid type.
  • the present invention also relates to an aircraft nacelle, remarkable in that it comprises a rear section in accordance with the foregoing.
  • Other characteristics and advantages of the present invention will become apparent in the light of the description which follows and the examination of the appended figures in which:
  • FIG. 1 shows in perspective a nacelle according to the invention, equipped with a rear section according to the invention
  • FIG. 2 represents a cross-sectional view of the zone of the nacelle of FIG. 1 indicated by the arrow II. of this figure, and
  • FIG. 3 represents a view on a larger scale of the zone III of FIG. 2.
  • a nacelle 1 attached to a mast 3 to be mounted under an aircraft wing (not shown).
  • the nacelle 1 comprises a front section 5 for channeling the outside air to the turbojet engine 7 located inside the nacelle 1, an intermediate section 9 surrounding a fan (not visible) and a section rear 11 disposed around the turbojet engine 7.
  • the rear section 11 is formed of two halves 13a, 13b, which can deviate from each other for maintenance operations.
  • each half 13a, 13b rear section 11 comprises a panel of internal structure 19a, 19b fixed on a lower beam 21a, 21b, each lower beam supporting a primary rail 23a, 23b and a secondary rail 25a, 25b for receiving a sliding reverse thrust cover (not shown).
  • the halves 13a, 13b of the rear section 11 of the nacelle 1 are secured to each other in particular by a latch 27, the two complementary halves are mounted respectively on the beams 21a and 21b.
  • the space E located at the joint of the two beams 21a, 21b allows the passage of a stream of air.
  • the peripheral edges of the door 17 cooperate in a non-completely sealed manner with fixed parts secured respectively to the beams 21a and 21b.
  • Pipes 29a and 29b respectively pass through the fixed walls 19a and 19b, and each open on the one hand into the cold air duct 31 of the nacelle and on the other hand into a zone Z delimited by a wall P, this communicating zone with the space E defined by the two beams 21a, 21b.
  • the door 17 is an overpressure door, that is to say a door adapted to open in case a pipe including compressed air disposed inside the cavity 15 would explode.
  • This door is pivotally mounted on the beam 21a by means of a gooseneck hinge 33, and it comprises one or more calibrated locks 35 cooperating with the other beam 21b.
  • fireproofing members 37 are disposed inside the cavity 15.
  • the turbojet engine 7 When the turbojet engine 7 is in operation, it releases a very high heat in the central portion C located between the fixed walls 19a and 19b.
  • the cavity 15 can be filled with cold air at a pressure greater than that prevailing in the central area C.
  • This flow of cold air is indicated by the arrows f1, f2, f3 visible in FIGS. 2 and 3.
  • This overpressure of the cavity 15 can be obtained despite a certain loss of cold air to the outside at the periphery of the gate 17 (see arrows 39a, 39b).
  • the hot air generated by the turbojet engine 7 encounters a pressure barrier preventing it from migrating toward the cavity 15. In this way it is possible to maintain this cavity 15 as well as all the organs that are there at a relatively low temperature, which prevents any deterioration of these organs.
  • the precepts of the invention can be applied to a rear section of gondola with thrust reverser, as in the case described above, but also and more generally to a rear section of nacelle equipped with an inverter thrust door or even a rear section of nacelle devoid of thrust reverser.
  • the invention is not limited to the embodiment described and shown above, provided as a simple example.
  • the pipes 29 comprise a part extending inside the cold air duct 31, this part then being provided with a plurality of orifices (at the way of a piccolo tube) allowing the collection of cold air.

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Abstract

Ce tronçon arrière (11) de nacelle d'aéronef est formé de deux moitiés (13a, 13b) définissant : une partie centrale (C) destinée à recevoir un turboréacteur (7); une veine annulaire d'air froid (31) disposée autour de ladite partie centrale (C); et au moins une cavité six heures (15) disposée sous ladite partie centrale (C). Ce tronçon arrière est remarquable en ce qu'il comprend au moins une conduite (29a, 29b) mettant en communication de fluide ladite veine annulaire (31) avec ladite cavité six heures (15), pour mantenir la température à l'intérieur de la cavité six heures dans une fourchette relativement basse.

Description

Tronçon arrière de nacelle d'aéronef, et nacelle équipée d'un tel tronçon arrière
La présente invention se rapporte à un tronçon arrière de nacelle d'aéronef, et à une nacelle équipée d'un tel tronçon arrière.
On connaît de la technique antérieure un tronçon arrière de nacelle d'aéronef formé de deux moitiés définissant :
- une partie centrale destinée à recevoir un turboréacteur,
- une veine annulaire d'air froid disposée autour de ladite partie centrale, et
- au moins une cavité six heures disposée sous ladite partie centrale.
Dans un tel dispositif de la technique antérieure, la cavité six heures, dont le nom provient de sa position sur la section circulaire du tronçon de nacelle (par analogie aux positions des aiguilles sur le cadran d'une montre), est destinée à accueillir différentes canalisations et câbles électriques destinés au fonctionnement du turboréacteur et de la nacelle.
En raison de la proximité du turboréacteur avec cette cavité six heures, les températures à l'intérieur de cette cavité peuvent atteindre des valeurs très élevées.
Ceci est très gênant pour les organes situés à l'intérieur de cette cavité, et notamment pour les câbles électriques, dont l'exposition à la chaleur peut conduire à de graves dysfonctionnements, voire à un incendie.
La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients.
On atteint ce but de l'invention avec un tronçon arrière de nacelle d'aéronef formé de deux moitiés définissant :
- une partie centrale destinée à recevoir un turboréacteur,
- une veine annulaire d'air froid disposée autour de ladite partie centrale, et
- au moins une cavité six heures disposée sous ladite partie centrale, remarquable en ce qu'il comprend au moins une conduite mettant en communication de fluide ladite veine annulaire avec ladite cavité six heures. Grâce à la présence de cette conduite, on peut prélever de l'air froid dans la veine annulaire d'air froid et amener cet air froid dans la cavité six heures.
Cet air froid permet de compenser les fuites d'air de l'intérieur de la cavité six heures vers l'extérieur, et de porter cette cavité à une pression supérieure à celle régnant dans la partie centrale où se trouve le turboréacteur.
Du fait de cette pression supérieure, l'ai chaud engendré par le turboréacteur ne s'échappe plus vers la cavité six heures, notamment par la ligne de jointure entre les deux moitiés du tronçon arrière de nacelle, comme c'est le cas dans la technique antérieure.
Ainsi, la température à l'intérieur de la cavité six heures peut être maintenue dans une fourchette relativement basse, compatible avec les spécifications thermiques des différents organes (conduites, câbles) situés à l'intérieur de cette cavité. Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de ce tronçon arrière de nacelle :
- ce tronçon comprend une conduite sur chacune desdites moitiés : cette disposition particulière permet d'amener une quantité d'air froid importante dans la cavité six heures ; - ladite conduite traverse un panneau de la structure interne de ce tronçon : cet agencement présente l'avantage de la simplicité car il ne nécessite aucune modification importante d'un tronçon arrière de nacelle existant ;
- ce tronçon comprend au moins un verrou reliant lesdites moitiés et disposé entre ladite partie centrale et ladite cavité six heures : un tel verrou est nécessaire pour contribuer à la fixation des deux moitiés de tronçon l'une à l'autre ; du fait de la surpression existant à l'intérieur de la cavité six heures, ce verrou n'est plus soumis à une circulation d'air chaud préjudiciable à la pérennité des pièces qui le composent ; - ladite cavité six heures comprend au moins une porte de surpression : une telle porte est conçue pour s'ouvrir en cas d'explosion d'une conduite notamment d'air comprimé située dans la cavité six heures ; du fait de l'arrivée d'air froid dans cette cavité, les fuites d'air vers l'extérieur ayant lieu à la périphérie de cette porte, sont compensées ; - ladite cavité comprend des pare-feu ;
- ce tronçon arrière comprend des moyens d'inversion de poussée ; - lesdits moyens d'inversion de poussée sont du type à grilles.
La présente invention se rapporte également à une nacelle d'aéronef, remarquable en ce qu'elle comprend un tronçon arrière conforme à ce qui précède. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre et à l'examen des figures ci-annexées dans lesquelles :
- la figure 1 représente en perspective une nacelle selon l'invention, équipée d'un tronçon arrière selon l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe transversale de la zone de la nacelle de la figure 1 indiquée par la flèche II de cette figure, et
- la figure 3 représente une vue à plus grande échelle de la zone III de la figure 2.
En se reportant à la figure 1, on peut voir une nacelle 1 selon l'invention, fixée à un mât 3 destiné à être monté sous une aile d'aéronef (non représentée).
Comme cela est connu en soi, la nacelle 1 comporte un tronçon avant 5 permettant de canaliser l'air extérieur vers le turboréacteur 7 situé à l'intérieur de la nacelle 1 , un tronçon intermédiaire 9 entourant une soufflante (non visible) et un tronçon arrière 11 disposé autour du turboréacteur 7.
Le tronçon arrière 11 est formé de deux moitiés 13a, 13b, susceptibles de s'écarter l'une de l'autre pour les opérations de maintenance.
Dans la zone inférieure de jointure des deux moitiés 13a, 13b, indiquée par la flèche II, se trouve une cavité 15 visible sur la figure II, dite « cavité six heures », fermée par une porte 17.
En se reportant plus particulièrement à la figure 2, on remarque que chaque moitié 13a, 13b de tronçon arrière 11 comporte un panneau de structure interne 19a, 19b fixé sur une poutre inférieure 21a, 21b, chaque poutre inférieure supportant un rail primaire 23a, 23b et un rail secondaire 25a, 25b destinés à recevoir un capot coulissant d'inversion de poussée (non représenté).
Les moitiés 13a, 13b du tronçon arrière 11 de la nacelle 1 sont solidarisées entre elles notamment par un verrou 27 dont les deux moitiés complémentaires sont montées respectivement sur les poutres 21a et 21b. L'espace E situé à la jointure des deux poutres 21a, 21b autorise le passage d'un filet d'air. De même, les bords périphériques de la porte 17 coopèrent de manière non complètement étanche avec des parties fixes solidaires respectivement des poutres 21a et 21b.
Des conduites 29a et 29b traversent respectivement les parois fixes 19a et 19b, et débouchent chacune d'une part dans la veine d'air froid 31 de la nacelle et d'autre part dans une zone Z délimitée par une paroi P, cette zone communiquant avec l'espace E défini par les deux poutres 21a, 21b.
La porte 17 est une porte de surpression, c'est-à-dire une porte apte à s'ouvrir au cas où une conduite notamment d'air comprimé disposée à l'intérieur de la cavité 15 viendrait à exploser.
Cette porte est montée pivotante sur la poutre 21a au moyen d'une charnière à col de cygne 33, et elle comporte un ou plusieurs verrous calibrés 35 coopérant avec l'autre poutre 21b.
De plus, comme cela est classique, des organes pare-feu 37 sont disposés à l'intérieur de la cavité 15.
Le mode de fonctionnement et les avantages du dispositif selon l'invention résultent directement de la description qui précède.
Lorsque le turboréacteur 7 est en fonctionnement, il dégage une chaleur très importante dans la partie centrale C située entre les parois fixes 19a et 19b.
Cette chaleur très importante a naturellement tendance à s'échapper par l'espace E vers la cavité 15 puis vers l'extérieur, en raison notamment du fait que l'étanchéité de la porte 17 n'est pas parfaite.
En prélevant de l'air froid circulant dans la veine annulaire 31 et en dirigeant cet air froid vers l'espace E au moyen des conduites 29à, 29b, on peut remplir la cavité 15 d'air froid à une pression supérieure à celle régnant dans la zone centrale C.
Ce flux d'air froid est matérialisé par les flèches f1 , f2, f3 visibles sur les figures 2 et 3. Cette surpression de la cavité 15 peut être obtenue malgré une certaine déperdition d'air froid vers l'extérieur à la périphérie de la porte 17 (voir les flèches 39a, 39b).
Du fait de la surpression de la cavité six heures 15 par rapport à la partie centrale C, l'air chaud engendré par le turboréacteur 7 rencontre une barrière de pression l'empêchant de migrer en direction de la cavité 15. On peut de la sorte maintenir cette cavité 15 ainsi que l'ensemble des organes qui s'y trouvent à une température relativement basse, ce qui évite toute détérioration de ces organes.
Ceci est vrai également pour le ou les verrous 27 qui se trouvent exposés à des températures nettement plus faibles que dans les dispositifs de la technique antérieure.
Les préceptes de l'invention peuvent s'appliquer à un tronçon arrière de nacelle à inverseur de poussée à grilles, comme dans le cas exposé ci-dessus, mais également et de manière plus générale à un tronçon arrière de nacelle équipé d'un inverseur de poussée à portes, voire à un tronçon arrière de nacelle dépourvu d'inverseur de poussée.
On notera que l'on pourrait également prévoir une pluralité de conduites 29 installées sur chaque moitié du tronçon arrière de nacelle.
L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté ci-avant, fourni à titre de simple exemple.
C'est ainsi par exemple que l'on pourrait prévoir que les conduites 29 comportent un partie s'étendant à l'intérieur de la veine d'air froid 31 , cette partie étant alors munie d'une pluralité d'orifices (à la manière d'un tube piccolo) permettant la collecte d'air froid.

Claims

REVENDICATIONS
1. Tronçon arrière (11) de nacelle d'aéronef formé de deux moitiés (13a, 13b) définissant : - une partie centrale (C) destinée à recevoir un turboréacteur (7),
- une veine annulaire d'air froid (31) disposée autour de ladite partie centrale (C), et
- au moins une cavité six heures (15) disposée sous ladite partie centrale (C), caractérisé en ce qu'il comprend au moins une conduite (29a, 29b) mettant en communication de fluide ladite veine annulaire (31) avec ladite cavité six heures (15).
2. Tronçon arrière (11) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend une dite conduite (29a, 29b) sur chacune desdites moitiés (13a, 13b).
3. Tronçon arrière (11) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite conduite (29a, 29b) traverse un panneau (19a, 19b) de la structure interne dudit tronçon (11 ).
4. Tronçon arrière (11) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un verrou (27) reliant lesdites moitiés (13a, 13b) et disposé entre ladite partie centrale (C) et ladite cavité six heures (15).
5. Tronçon arrière (11) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite cavité six heures (15) comprend au moins une porte de surpression (17).
6. Tronçon arrière (11) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite cavité comprend des pare-feu (37).
7. Tronçon arrière (11) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'inversion de poussée.
8. Tronçon arrière (11) selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens d'inversion de poussée sont du type à grilles.
9. Nacelle d'aéronef (1 ), caractérisée en ce qu'elle comprend un tronçon arrière (11 ) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
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