Brevet FR2903667A1 — publié le 20080118

ENSEMBLE PROPULSEUR A HELICE A CARENAGE ACOUSTIQUE ET AERONEF POURVU DE CET ENSEMBLE DESCRIPTION Le sujet de cette invention est un ensemble 5 propulseur à hélice muni d'un carénage acoustique, ainsi qu'un aéronef pourvu de cet ensemble. Un but important des recherches contemporaines en aéronautique est la réduction de la consommation de carburant. Le choix de propulseurs à 10 hélice plutôt que de turboréacteurs peut contribuer à ce résultat, et c'est pourquoi on suppose que de nombreux avions seront équipés de tels propulseurs dans l'avenir, avec des hélices aux pales plus rapides et de plus grande longueur que dans les modèles existants. Un 15 prototype d'un tel avion est décrit dans le brevet US 4 976 396 qui est muni de deux moteurs placés respectivement sur les côtés du fuselage et vers l'arrière de celui-ci, plus précisément entre les ailes centrales et l'empennage arrière une telle 20 disposition sera bénéfique au confort des passagers en réduisant le bruit auquel ils seront soumis. Un inconvénient important des propulseurs à hélice est précisément le bruit qu'ils produisent, alors que la discrétion acoustique des aéronefs est 25 aussi recherchée de nos jours. Cela pourrait rendre l'utilisation des propulseurs à hélice plus difficile à faire admettre. L'invention présente représente une solution à cette difficulté. Elle concerne sous sa 2903667 2 forme la plus générale un ensemble comprenant au moins un propulseur à hélice, et un mât de montage du propulseur sur un fuselage de l'aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend un carénage entourant l'hélice sur une partie au moins de circonférence et monté sur le mât. De préférence, le secteur de circonférence s'étend essentiellement dans des directions descendantes et latéralement extérieures à partir du propulseur quand l'ensemble propulsif est monté sur l'aéronef, puisque ces directions sont celle des émissions acoustiques les plus gênantes. Le carénage a pour fonction unique la protection contre le bruit et présente des différences notables avec d'autres enveloppes auxquelles on pourrait être tenté de le comparer. Il n'a aucun rôle de support et ne doit pas agir sur l'écoulement d'air autour de l'hélice. Il se présente donc normalement sous l'aspect d'une simple peau peu rigide, de rayon sensiblement plus grand que celui de l'hélice afin d'être éloigné d'elle et de ne pas en limiter le volume d'air agité par l'hélice. Il sera assemblé au mât de montage du moteur sur le fuselage, et de préférence à aucun autre élément de l'aéronef, ce qui imposerait d'ajouter des rayons ou d'autres moyens de liaison qui augmenteraient la traînée. Comme il ne recevra presque aucun effort de l'air comprimé par l'hélice, il pourra être un élément mince, léger et auto-portant. Ces aspects de l'invention ainsi que d'autres seront maintenant découverts plus concrètement 30 au moyen de la description des figures annexées : 2903667 3 - la figure 1 est une vue générale d'une réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de détail, - la figure 3 illustre une réalisation 5 particulière d'un carénage acoustique. La figure 1 représente une réalisation schématique de l'invention. L'aéronef comprend classiquement un fuselage 1, une paire d'ailes 2 centrales, une paire d'empennages 4 sensiblement 10 horizontaux à l'arrière, reliés au fuselage 1 à des extrémités intérieures, et des dérives 5 sensiblement verticales reliées aux extrémités extérieures des empennages 4. La motorisation de l'aéronef est assurée par une paire de propulseurs 6 à hélice 7 qui sont 15 montés sur le fuselage 1 par des mâts 8. Les mâts 8 sont inclinés vers l'extérieur, disposés symétriquement près de l'arrière du fuselage et, dans ce mode de réalisation, au-dessus des empennages 4. Leur longueur est suffisante pour que les hélices 7 soient 20 suffisamment éloignées l'une de l'autre et des empennages 4 et que leur écoulement ne soit pas perturbé. Les hélices 7 sont contrarotatives. L'aspect essentiel de l'invention est un carénage 9 monté sur chacun des mâts 8 et dont la 25 fonction est d'intercepter les émissions acoustiques de l'hélice vers les endroits sensibles, et notamment vers le sol, pendant le vol de l'avion. Le carénage 9 peut être de forme circulaire, conique ou analogue. En conséquence de sa fonction, il ne s'étend généralement pas sur un tour complet mais sur un secteur de cercle seulement, vers le bas. En général, un tel carénage 2903667 4 s'étendra essentiellement dans des directions descendantes et latéralement extérieures à partir du propulseur 6 ou autrement dit entre un bord intérieur 10 situé au moins à la tangente 11 au fuselage 1 5 passant par l'axe de rotation de l'hélice 7, et un bord extérieur 12 s'étendant entre la verticale descendante 13 et l'horizontale extérieure 14. Dans la réalisation représentée, le carénage 9 est de largeur uniforme sur toute son étendue angulaire, sans que cela empêche 10 d'adopter d'autres dispositions. Le carénage 9 est auto-portant en vol et peut être construit léger, et donc avec un faible poids et un porte-àfaux important, sans qu'il soit nécessaire de le raidir ni de lui apporter d'autre 15 support que par le mât 8, puisqu'il n'est pas soumis à des efforts importants, étant hors de la zone de compression de l'air pour l'hélice 7. Il ajoute donc très peu de traînée à l'aéronef. La fixation du carénage 9 au mât 8 peut 20 s'effectuer par tout moyen, par rivetage, boulonnage de brides ou autre. Les moyens qui permettent de le démonter pour favoriser l'entretien peuvent être préférés. Le carénage 9 est ici construit d'une pièce et pourvu d'une fente sur une face, dans laquelle il 25 est possible d'introduire le mât 8 avant l'assemblage par un mouvement longitudinal. Il s'étend alors d'un seul côté du mât 8, ici à l'arrière. Des carénages formés de portions assemblées autour du mât 8 et l'entourant complètement seraient possibles. 30 Le carénage 9 se présente ici sous forme d'un profilé recourbé, comprenant une peau extérieure 2903667 5 15 qui arrête plus particulièrement le bruit, une peau intérieure 16 disposée à l'avant et beaucoup plus courte, s'arrêtant avant l'hélice 7 et dont la fonction est de régulariser l'écoulement de l'air autour du 5 carénage 9, et un bord d'attaque 17 arrondi joignant les peaux 15 et 16. Des raidisseurs non représentés renforcent le carénage 9 en s'étendant entre les peaux 15 et 16. D'autres formes de carénage sont possibles, dont celle qui est représentée à la figure 3. Le 10 carénage porte alors la référence 18, a une même extension angulaire et longitudinale que le précédent, mais sa structure est celle d'une aile comprenant un intrados 19 et un extrados 20 dont chacun s'étend entre un bord d'attaque 21 et un bord de fuite 22. la partie 15 centrale du carénage 18 est occupée par une structure en nid d'abeille délimitant des alvéoles internes 23 munis de perçages 24 traversant l'intrados 19 vers l'hélice 7 servant d'amortisseurs acoustiques. Enfin, alors qu'on a représenté des 20 propulseurs 6 montés au-dessus de l'empennage 4 à la réalisation de la figure 1, il serait possible de les placer ailleurs, et notamment un peu plus à l'avant, entre les ailes 2 et l'empennage 4, avec un point d'emplanture des mâts 8 à l'emplacement 23 de la figure 25 1 par exemple. REVENDICATIONS 1) Ensemble propulsif comprenant au moins un propulseur (6) à hélice (7), et un mât (8) de montage du propulseur sur un fuselage d'un aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend un carénage (8) entourant l'hélice sur une partie au moins de circonférence et monté sur un mât. 2) Ensemble propulsif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carénage est muni d'un dispositif de montage uniquement au mât. 3) Ensemble propulsif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le carénage est composé d'un élément s'étendant sur un secteur de circonférence. 4) Ensemble propulsif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le secteur de circonférence s'étend essentiellement dans des directions descendantes et latéralement extérieures à partir du propulseur en position de montage du mât sur le fuselage. 5) Ensemble propulsif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le secteur de circonférence est inclus dans une limite définie par une direction (14) latérale extérieure et horizontale à partir du propulseur. 6) Ensemble propulsif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le carénage comprend une structure (23, 24) d'amortissement acoustique. 7) Aéronef comprenant un ensemble propulsif selon l'une quelconque des revendications précédentes. 2903667 7 8) Aéronef selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'ensemble propulsif est situé sur un empennage à l'arrière du fuselage. 9) Aéronef selon la revendication 7, 5 caractérisé en ce que l'ensemble propulsif est situé entre un empennage à l'arrière du fuselage et des ailes au centre du fuselage. 10