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CA 02717646 2010-09-02
WO 2009/115662 PCT/FR2009/000125
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Système d'actionnement et de contrôle d'un capot mobile de nacelle de
turboréacteur
La présente invention se rapporte à un système d'actionnement et
de contrôle d'au moins un capot mobile d'une nacelle de turboréacteur,
comprenant au moins un moyen de verrouillage à commande électrique dudit
capot et au moins un actionneur destiné à l'entraînement dudit capot.
Un avion est mû par plusieurs turboréacteurs logés chacun dans
une nacelle abritant également un ensemble de dispositifs d'actionnement
annexes liés à son fonctionnement et assurant diverses fonctions lorsque le
turboréacteur est en fonctionnement ou à l'arrêt. Ces dispositifs
d'actionnement
annexes comprennent notamment un système mécanique d'actionnement
d'inverseurs de poussée mais également un ou plusieurs capots mobiles
destinés à permettre l'accès à l'intérieur de la nacelle en vue d'opération de
maintenance.
Plus précisément, une nacelle présente généralement une
structure comprenant une entrée d'air en amont du moteur, une section
médiane destinée à entourer une soufflante du turboréacteur, et une section
aval destinée à entourer la chambre de combustion du turboréacteur et abritant
des moyens d'inversion de poussée.
L'entrée d'air comprend, d'une part, une lèvre d'entrée adaptée
pour permettre la captation optimale vers le turboréacteur de l'air nécessaire
à
l'alimentation de la soufflante et des compresseurs internes du turboréacteur,
et d'autre part, une structure aval sur laquelle est rapportée la lèvre et
destinée
à canaliser convenablement l'air vers les aubes de la soufflante, ladite
structure
aval comprenant une virole externe et un panneau acoustique interne.
L'ensemble est rattaché en amont d'un carter de la soufflante appartenant à la
section médiane de la nacelle. La virole externe peut comprendre un ou
plusieurs panneaux mobiles permettant un accès à l'intérieur de la structure
d'entrée d'air en vue d'opérations de maintenance. Un exemple de panneau de
maintenance est décrit dans la demande FR 06/08599 au nom de la
demanderesse.
La structure médiane entoure la soufflante et se décompose
généralement en une paroi interne formant ledit carter de soufflante et une
paroi externe se présentant sous la forme de capots amovibles montés
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pivotants autour d'un axe longitudinal formant charnière en partie supérieure
(à
12h) de la nacelle en vue de permettre un accès à l'intérieur de la nacelle.
Ainsi, de tels capots de maintenance équipant différentes zone
d'une nacelle peuvent être montés mobiles de manière générale en translation
ou en rotation, et dans ce dernier cas s'ouvrir en papillon, par exemple.
L'actionnement des capots de maintenance se fait au moyen d'un
ou plusieurs actionneurs, pneumatiques, hydrauliques ou électriques.
Par ailleurs, chaque capot est associé à des moyens de
verrouillage manuel assurant son maintien en position de fermeture.
L'ensemble des opérations de déverrouillage et ouverture et
réciproquement de fermeture et verrouillage est consommatrice de temps pour
un agent de maintenance et nécessite de nombreuses manoeuvres. Par
ailleurs, la fermeture manuelle des moyens de verrouillage peut être source
d'erreurs, d'oublis, ou de mauvaise fermeture, ce qui peut présenter un danger
en vol.
La présente invention vise à fournir un système d'actionnement
simple et fiable assurant l'ouverture d'un ou plusieurs capots mobiles et
permettant une simplification des manoeuvres de verrouillage et déverrouillage
des capots de maintenance ainsi que présentant une sécurité accrue.
Pour ce faire, la présente invention se rapporte à un système
d'actionnement et de contrôle d'au moins un capot mobile d'une nacelle de
turboréacteur, comprenant au moins un moyen de verrouillage à commande
électrique dudit capot, au moins un actionneur destiné à l'entraînement dudit
capot, caractérisé en ce qu'il comprend également une unité de commande
électronique centralisée apte à piloter le moyen de verrouillage et
l'actionneur
selon une séquence d'actionnement prédéterminé.
Ainsi, en associant le capot de maintenance à un système de
commande centralisé, il est possible de mettre en oeuvre une ou plusieurs
séquences d'ouverture et/ou de fermeture adaptées qui seront réalisées par
l'unité de commande gérant alors l'ensemble des opérations de verrouillage /
déverrouillage et d'actionnement.
La mise en oeuvre d'une telle séquence automatique facilite
grandement le travail de l'opérateur et représente un gain de temps non
négligeable, notamment puisque celui-ci n'a plus à se déplacer tout autour de
la nacelle pour ouvrir ou fermer les différents capots mobiles.
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L'automatisation du verrouillage et du déverrouillage des capots
permet également la mise en oeuvre d'un réglage en pré-tension du capot
mobile en position fermée.
Avantageusement, le système d'actionnement comprend au moins
un moyen de détection de l'état verrouillé ou déverrouillé du moyen de
verrouillage ledit moyen de détection étant apte à retourner l'information au
système de commande pour traitement et/ou affichage.
Avantageusement encore, le système d'actionnement comprend au
moins un capteur de position du capot mobile, ledit capteur de position étant
apte à retourner l'information au système de commande pour traitement et/ou
affichage.
De manière avantageuse, le système d'actionnement comprend au
moins un capteur d'approche d'une position de fermeture du capot mobile, ledit
capteur étant apte à retourner l'information au système de commande pour
traitement en vue de limiter l'effort délivré par l'actionneur
électromécanique
et/ou limiter la vitesse et/ou avertir, de façon sonore ou lumineuse par
exemple,
de la fermeture ou de l'ouverture.
Préférentiellement, le système d'actionnement comprend au moins
un organe de commande manuel relié au système de commande.
Avantageusement, l'unité de commande est intégrée à un
actionneur.
De manière avantageuse, l'unité de commande centralisée
comprend au moins une sortie d'informations d'état à destination du cockpit,
par exemple. Ainsi, le pilote peut se rendre compte visuellement du bon
verrouillage des capots, notamment.
De manière préférentielle, l'actionneur est un actionneur
électromécanique.
La présente invention se rapporte également à une nacelle de
turboréacteur comprenant une structure d'entrée d'air apte à canaliser un flux
d'air vers une soufflante du turboréacteur et une structure médiane destinée à
entourer ladite soufflante et à laquelle est rattachée la structure d'entrée
d'air
de manière à assurer une continuité aérodynamique, la structure d'entrée d'air
comprenant, d'une part, au moins un panneau interne fixé à la structure
médiane et formant avec cette dernière une structure fixe de la nacelle, et
d'autre part, au moins un panneau externe longitudinal rattaché de manière
amovible à la structure fixe et intégrant une lèvre d'entrée d'air de manière
à
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former une structure d'entrée d'air amovible, caractérisée en ce que la
structure d'entrée d'air amovible est associée à un système d'actionnement
selon l'invention.
La mise en oeuvre de l'invention sera mieux comprise à l'aide de la
description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard du dessin annexé
dans lequel la figure unique est une représentation schématique d'un système
d'actionnement selon l'invention.
Une nacelle (non représentée) constitue un logement tubulaire pour
un turboréacteur dont elle sert à canaliser les flux d'air qu'il génère en
définissant des lignes aérodynamiques internes et externes nécessaires à
l'obtention de performances optimales. Elle abrite également différents
composants nécessaires au fonctionnement du turboréacteur ainsi que des
systèmes annexes tels qu'un inverseur de poussée.
La nacelle est destinée à être rattachée à une structure fixe d'un
avion, telle qu'une aile, par l'intermédiaire d'un pylône.
Plus précisément, une nacelle possède une structure comprenant
une section avant formant une entrée d'air, une section médiane comprenant
un carter entourant une soufflante du turboréacteur, et une section arrière
entourant le turboréacteur et pouvant abriter un système d'inversion de
poussée.
Afin de permettre un accès à l'intérieur de la nacelle lors
d'opérations de maintenance au sol, la structure médiane comporte un ou
plusieurs panneaux mobiles formant capots constitués chacun par au moins
une partie d'une paroi externe de la structure médiane. Selon la nacelle, on
pourra trouver des capots mobiles pouvant s'ouvrir en papillon, par exemple,
en les articulant autour de charnières disposées à proximité du mât en partie
supérieure de la nacelle, mais encore latéralement ou par translation.
Chaque capot mobile est associé à des moyens de verrouillage
assurant son maintien en position de fermeture.
Ainsi, en position de fermeture, les capots mobiles assurent la
continuité aérodynamiques externe de la nacelle tandis qu'après déverrouillage
et ouverture, ils permettent un accès à l'intérieur de la nacelle afin d'y
réaliser
des opérations de maintenance.
La structure d'entrée d'air peut également présenter de tels capots
mobiles.
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Un système d'acctionnement et de commande selon l'invention est
représenté schématiquement sur la figure unique.
Un capot mobile 1 est apte à être actionné par l'intermédiaire d'au
moins un actionneur électromécanique 2 alimenté électriquement par une ligne
5 d'alimentation électrique 3, et est associé à des moyens de verrouillage 4
commandables électriquement et alimentés par une ligne d'alimentation
électrique 5.
Bien que la figure unique ne montre qu'un actionneur 2 et qu'un
moyen de verrouillage 4, leur nombre n'est bien évidemment pas limité, et
l'invention vise également l'actionnement de plusieurs capots 1, pouvant
chacun être actionnés par un ou plusieurs actionneurs 2 et associés à un ou
plusieur moyens de verrouillage 4.
Le système de commande comprend également une unité de
commande électronique centralisée 15 comportant, d'une part, une première
sortie de pilotage 6 apte à transmettre des ordres de pilotage à l'actionneur
2,
et d'autre part, une deuxième sortie de pilotage 7 apte à transmettre des
commandes au moyen de verrouillage 4 afin d'en piloter l'ouverture ou la
fermeture.
Ainsi l'unité de commande est donc apte à piloter l'ensemble des
actionneurs 2 et des moyens de verrouillage 4 en fonction d'un ordre reçu en
provenance d'un boitier de commande 8 destiné à être actionné par un
opérateur.
Par ailleurs, à fin d'optimiser les séquences d'ouverture et de
fermeture, le système de commande comprend également un ensemble de
capteurs aptes à remonter une information d'état à l'unité de commande 15.
Plus particulièrement, on prévoira un capteur d'état 9 pour chaque
moyen de verrouillage 4, un capteur d'approche de fermeture 10 du capot 2, un
détecteur de position fermée 11.
Bien évidemment, cette liste de capteurs n'est pas exhaustive et on
pourra ajouter tout type de capteur (position,...) nécessaire à la mise en
oeuvre
d'une séquence d'ouverture ou de fermeture souhaitée.
Les informations retournées par les capteurs 9, 10, 11 sont donc
remontées au niveau de l'unité de commande 15 pour traitement et/ou
affichage.
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L'unité de commande pourra également remonter diverses
informations d'états vers le cockpit de l'avion par le biais d'une sortie
d'informations 12.
Un opérateur souhaitant manoeuvrer les capots de maintenance
d'une nacelle procédera de la façon suivante.
A partir d'une position initiale dans laquelle le capot est fermé et
verrouillé, l'opérateur commande l'ouverture par action sur le boîtier de
commande 8.
L'unité de commande centralisée 15 reçoit alors cet ordre et met en
oeuvre la séquence appropriée.
L'unité de commande 15 envoie tout d'abord un ordre de
déverrouillage au moyens de verrouillage 4.
Le capteur 9 renvoie alors une information de déverrouillage du
moyen de déverrouillage 4. Lorsque cette information est reçue par l'unité de
commande 5, cette dernière peut alors commander l'actionneur 2.
L'arrêt de l'actionneur 2 pourra se faire par simple butée
mécanique.
Inversement, à partir d'une position initiale dans laquelle le capot
est ouvert l'opérateur commande la fermeture par action sur le boîtier de
commande 8.
L'unité de commande centralisée 15 reçoit alors cet ordre et met en
oeuvre la séquence appropriée.
L'unité de commande 5 commande donc tout d'abord le retour de
l'actionneur 2 en position rétractée.
Le capteur 10 indique l'approche de la position de fermeture.
L'unité de commande 15 ordonne alors une limitation de l'effort de
l'actionneur
en fin de course afin d'éviter des chocs dans les verrous ou autres pièces
sensibles et/ou limiter la vitesse et/ou avertir (de façon sonore ou lumineuse
par exemple) de la fermeture.
Une fois le capot 2 revenu en position fermée, le capteur 11
confirme cette fermeture à l'unité de commande 15.
Celle-ci peut alors commander la fermeture des moyens de
verrouillage 4. Le capteur 9 confirme la bonne fermeture des moyens de
verrouillage 4.
Au cours de ces manoeuvres, l'ensemble de ces informations est
remonté au cockpit de l'avion.
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Bien que l'invention ait été décrite avec un exemple particulier de
réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle
comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs
combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.
