Brevet FR2925018A1 — publié le 20090619

CONTEXTE DE L'INVENTION La présente invention concerne un groupe auxiliaire de puissance, et plus particulièrement une trappe d'entrée pour celui-ci. Les groupes auxiliaires de puissance (APU) pour aéronefs sont des turbomoteurs souvent situés dans un empennage d'aéronef, comme une queue d'aéronef, une emplanture sur le fuselage ou une zone de logement de roue sur le fuselage. L'APU reçoit un débit d'air d'entrée à travers un conduit de silencieux d'entrée avant et décharge un échappement à travers un amortisseur de bruit qui est installé sur un to conduit d'échappement de lAPU pour réduire le bruit qui y est associé. L'entrée comprend typiquement une trappe articulée mobile entre trois positions : une position fermée, une position en vol et une position au sol. Pendant le vol de l'aéronef, la trappe s'étend dans le débit d'air à 15 écoulement libre pour définir une prise d'entrée d'air tournée vers l'avant. Le fait de minimiser le point jusqu'où la trappe fait saillie dans le débit d'air à écoulement libre améliore l'aérodynamisme de l'aéronef, réduit la quantité de bruit qui est transmise à la cabine de l'aéronef et réduit les préoccupations associées à la formation de givre sur la 20 trappe, le conduit de silencieux d'entrée et le pot d'équilibrage. Lorsque l'aéronef se trouve au sol, la trappe d'entrée est ouverte jusqu'à une position complètement ouverte pour compenser le manque de débit d'air à écoulement libre et minimiser la chute de pression puisqu'une chute de pression significative peut affecter un 25 fonctionnement efficace de lAPU. Cependant, une telle position complètement ouverte dirige une prise d'entrée d'air tournée vers l'avant et complètement ouverte vers une section avant de l'aéronef de sorte que le bruit peut se propager à partir de celle-ci. Le bruit d'entrée se déplace typiquement du compresseur à travers le conduit d'entrée et est 30 dévié par la trappe d'entrée vers la section avant de l'aéronef. Etant donné que la section avant de l'aéronef comprend souvent des portes pour passagers, des cabines de personnel, des points de ravitaillement et des trappes à bagages, les niveaux de bruit audibles subis par les personnes à bord de l'aéronef ou les personnes au sol peuvent être augmentés à tel point que le système APU intégrera typiquement un silencieux d'entrée pour atténuer le bruit de l'APU et le niveau sonore du compresseur. Bien qu'efficace, le silencieux d'entrée peut augmenter le poids, le coût et la complexité du système APU. RESUME DE L'INVENTION Un ensemble de trappe d'entrée selon un aspect exemplaire de la présente invention comprend une trappe d'entrée pouvant tourner autour d'un axe de rotation. Un procédé consistant à faire passer un débit d'air jusqu'à un groupe auxiliaire de puissance selon un aspect exemplaire de la présente invention comprend le fait de faire tourner une trappe d'entrée autour d'un axe de rotation entre une position fermée et une position au sol, une position en vol en tournant entre la position fermée et la position au sol, la position en vol faisant passer le débit d'air à travers un orifice dans la trappe d'entrée. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les diverses particularités et les divers avantages de la présente invention ressortiront pour l'homme du métier de la description détaillée suivante du mode de réalisation actuellement divulgué. Les dessins qui accompagnent la description détaillée peuvent être décrits brièvement comme suit : la figure 1 est un schéma en coupe transversale montrant un groupe auxiliaire de puissance (APU) installé dans un empennage d'un aéronef ; la figure 2 est une vue en perspective d'un ensemble de trappe 30 d'entrée pour un groupe auxiliaire de puissance ; la figure 3A est une vue schématique de la trappe d'entrée dans une position fermée ; la figure 3B est une vue schématique de la trappe d'entrée dans une position en vol ; la figure 3C est une vue schématique de la trappe d'entrée dans une position de transition ; et la figure 3D est une vue schématique de la trappe d'entrée dans une position au sol. DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION to DIVULGUE La figure 1 illustre schématiquement un aéronef 10 comportant un système de groupe auxiliaire de puissance (APU) 12 installé dans celui-ci. Il convient de comprendre que bien qu'une configuration particulière d'un système APU installé dans l'empennage soit illustrée 15 dans le mode de réalisation non limitatif divulgué, le système APU 12 peut être installé dans d'autres emplacements, configurations et/ou machines, y compris des configurations d'aéronef et autres que d'aéronef. Le système APU 12 comprend en général un ensemble d'entrée 20 APU 14, un APU 16 et un ensemble d'échappement APU 18. L'ensemble d'entrée APU 14 comprend en général un ensemble de trappe d'entrée 20, un conduit de silencieux d'entrée 22 et un pot d'équilibrage d'entrée 24 en communication avec l'APU 16. L'ensemble de trappe d'entrée 20 comprend en général une trappe d'entrée 26 qui tourne par rapport à 25 un cadre de porte d'entrée 28 qui est attaché au revêtement extérieur de l'aéronef 30. En se référant à la figure 2, l'ensemble de trappe d'entrée 20 comprend en général la trappe d'entrée 26 couplée avec un actionneur 32 pour la rotation de la trappe d'entrée 26 autour d'un axe de rotation 30 A en réponse à un contrôleur 34. L'actionneur peut être par exemple un actionneur linéaire, rotatif, commandé par engrenage ou d'un autre type qui est relativement léger et de conception simple puisque essentiellement aucune tringlerie associée n'est nécessaire. Le contrôleur 34 peut être par exemple un contrôleur APU, un contrôleur de niveau supérieur ou un autre système de ce type qui fait fonctionner l'actionneur 32 pour positionner en rotation la trappe d'entrée 26 par rapport au revêtement extérieur de l'aéronef 30. La porte d'entrée 26 comprend une surface extérieure généralement arquée 40, définie autour de l'axe de rotation A. La to surface extérieure généralement arquée 40 définit une section d'extrémité 40A à laquelle se forme une structure de type prise d'air. La surface extérieure généralement arquée 40 passe à une surface extérieure généralement plate 42. La surface extérieure généralement plate 42 peut être façonnée en variante ou en plus pour correspondre à 15 la surface du revêtement extérieur d'aéronef 30 lorsque la trappe d'entrée 26 se trouve dans une position fermée (figure 3A) pour fournir une surface à faible traînée. La trappe d'entrée 26 définit un orifice 44 qui est dimensionné pour correspondre généralement au conduit de silencieux d'entrée 22. 20 L'orifice 44 peut être défini par une structure de paroi intérieure 46A, 46B qui assure un débit d'air régulier à travers celui-ci. L'orifice 44 est situé à travers la surface extérieure généralement arquée 40 de telle sorte que le débit d'air peut passer à travers celui-ci lorsqu'il se trouve dans une position en vol (figure 3B) et une position de transition (figure 25 3C) pendant une transition entre la position en vol (figure 3B) et une position au sol (figure 3D). Lorsque la trappe d'entrée 26 est tournée vers la position fermée (figure 3A), l'orifice 44 n'est pas ouvert pour un débit d'air et la trappe d'entrée 26 est en affleurement avec le revêtement extérieur de surface 3o de l'aéronef 30. La trappe d'entrée 26 est couplée de façon étanche avec le revêtement extérieur d'aéronef 30 de sorte que des corps étrangers et du fluide givrant n'entrent pas dans le conduit de silencieux d'entrée 22 et endommagent l'APU. Lorsqu'elle est tournée vers la position en vol (figure 3B), la surface extérieure généralement arquée 40 forme une surface à faible traînée qui minimise le point jusqu'où la trappe d'entrée 26 fait saillie dans le débit d'air à écoulement libre. La position en vol réalise la récupération d'air dynamique tout en minimisant la traînée de l'aéronef lorsque l'aéronef est en vol, réduit le bruit qui est transmis à la cabine, et réduit les préoccupations associées à la formation de givre sur la to trappe. L'orifice 44 est dimensionné pour correspondre en général au conduit d'entrée 22 et assurer le débit correct pour le fonctionnement en vol de l'APU. Lorsqu'elle est tournée vers la position au sol (figure 3D), la section d'extrémité ouverte 40A de la trappe d'entrée 26 peut être 15 dirigée vers l'arrière. Dans la position au sol (figure 3D), l'orifice 44 n'est pas ouvert pour le débit d'air mais la section d'extrémité 40A forme une structure de prise d'air à ouverture relativement grande pour minimiser la chute de pression. La trappe d'entrée 26 fonctionne comme un écran pour empêcher des corps étrangers d'entrer dans le conduit de 20 silencieux d'entrée 22 et d'endommager l'APU. En outre, étant donné que la trappe d'entrée 26 est dirigée vers l'arrière, le bruit provenant de l'APU est dévié de la trappe d'entrée 26 vers la section arrière de l'aéronef afin de minimiser ainsi les niveaux de bruit audibles subis par les personnes à bord de l'aéronef ou par les personnes au sol. Quand la 25 trappe d'entrée 26 dévie le bruit vers l'arrière, le niveau de bruit à l'avant peut être diminué au point où un silencieux acoustique d'entrée n'est peut-être pas nécessaire ou peut être minimisé en taille et longueur. Il convient de comprendre que la trappe d'entrée peut être positionnée en variante dans d'autres directions par rapport au véhicule 30 en fonction de la configuration souhaitée. En cours de fonctionnement, la trappe d'entrée 26 peut être tournée entre la position fermée (figure 3A) et la position au sol (figure 3D). Entre la position fermée (figure 3A) et la position au sol (figure 3D), la position en vol (figure 3B) et la position de transition (figure 3C) fournissent un débit d'air souhaité de telle sorte que 1'APU peut être actionné pendant la transition entre les opérations de vol et au sol. Il convient de comprendre que les termes de positionnement relatif, comme "avant", "arrière", "supérieur", "inférieur", "au-dessus", "au-dessous", et similaires, font référence à l'attitude opérationnelle normale du véhicule et ne doivent pas être considérés comme étant autrement limitatifs. Il convient de comprendre que bien qu'un agencement de composants particulier soit divulgué dans le mode de réalisation illustré, d'autres agencements bénéficieront de la présente invention. Bien que des séquences d'étapes particulières soient montrées, décrites et revendiquées, il convient de comprendre que les étapes peuvent être effectuées dans un ordre quelconque, séparées ou combinées, sauf indication contraire, et toujours bénéficier de la présente invention. La description précédente est exemplaire plutôt que définie par les limitations qu'elle comporte. De nombreuses modifications et variations de la présente invention sont possibles compte tenu des enseignements ci-dessus. Les modes de réalisation divulgués de la présente invention ont été divulgués, cependant, l'homme du métier reconnaîtrait que certaines modifications puissent tomber dans le domaine de la présente invention. Il convient par conséquent de comprendre que dans le domaine des revendications annexées, l'invention peut être mise en pratique autrement que décrite spécifiquement. C'est pourquoi il convient d'étudier les revendications suivantes pour déterminer le domaine et contenu véritables de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Ensemble de trappe d'entrée pour un groupe auxiliaire de puissance, comprenant : une trappe d'entrée qui définit un orifice à travers celle-ci, ladite trappe d'entrée pouvant tourner autour d'un axe de rotation. 2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel ladite trappe d'entrée comprend une section généralement arquée. 3. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel ladite trappe 10 d'entrée est généralement arquée. 4. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel ladite trappe d'entrée comprend une surface extérieure généralement arquée. 5. Ensemble selon la revendication 4, dans lequel ladite surface extérieure généralement arquée définit une section d'extrémité 15 qui forme une prise d'air dans une position de rotation. 6. Ensemble selon la revendication 4, dans lequel ladite surface extérieure généralement arquée évolue en une surface extérieure généralement plate. 7. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel ledit orifice 20 est défini à travers ladite surface extérieure généralement arquée. 8. Ensemble selon la revendication 1, comprenant en outre un actionneur qui fait tourner ladite trappe d'entrée autour dudit axe de rotation. 9. Ensemble selon la revendication 8, dans lequel ledit 25 actionneur est utilisable pour faire tourner ladite trappe d'entrée autour dudit axe de rotation entre une position fermée et une position au sol. 10. Ensemble selon la revendication 9, dans lequel ledit actionneur est utilisable pour faire tourner ladite trappe d'entrée autour 7dudit axe de rotation vers une position en vol entre la position fermée et la position au sol. 11. Ensemble selon la revendication 10, dans lequel ledit actionneur est utilisable pour faire tourner ladite trappe d'entrée entre ledit axe de rotation vers une position de transition entre ladite position en vol et ladite position au sol. 12. Ensemble de trappe d'entrée pour un groupe auxiliaire de puissance, comprenant : une trappe d'entrée qui définit une surface extérieure 10 généralement arquée, ladite trappe d'entrée pouvant tourner autour d'un axe de rotation. 13. Ensemble selon la revendication 12, dans lequel ladite surface extérieure généralement arquée définit un orifice à travers celle-ci. 15 14. Ensemble selon la revendication 12, dans lequel ladite trappe d'entrée peut tourner autour dudit axe de rotation entre une position fermée et une position au sol. 15. Ensemble selon la revendication 14, dans lequel ladite trappe d'entrée peut tourner autour dudit axe de rotation vers une 20 position en vol entre ladite position fermée et ladite position au sol. 16. Ensemble selon la revendication 15, dans lequel ladite trappe d'entrée peut tourner autour dudit axe de rotation vers une position de transition entre ladite position en vol et ladite position au sol. 25 17. Procédé consistant à faire passer un débit d'air jusqu'à un groupe auxiliaire de puissance, comprenant l'étape consistant à : faire tourner une trappe d'entrée autour d'un axe de rotation entre une position fermée et une position au sol, une position en vol en tournant entre la position fermée et la position au sol, la position en volfaisant passer le débit d'air à travers un orifice à travers la trappe d'entrée. 18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel ladite étape de rotation comprend en outre le fait de faire tourner la trappe d'entrée vers une position de transition entre la position en vol et la position au sol.